Một nhóm học sinh được giao nhiệm vụ điều chế ethyl acetate từ ethyl alcohol và acetic acid, thu sản phẩm và xác định hiệu suất của toàn bộ quá trình điều chế [đã giải]

Một nhóm học sinh được giao nhiệm vụ điều chế ethyl acetate từ ethyl alcohol và acetic acid, thu sản phẩm và xác định hiệu suất của toàn bộ quá trình điều chế. Biết khối lượng riêng của ethyl alcohol, acetic acid, ethyl acetate lần lượt là 0,789 g/mL, 1,050 g/mL, 0,902 g/mL. Nhóm học sinh đã tiến hành theo các bước như sau:
• Buớc 1: Cho 23 mL ethyl alcohol 96°, 20 mL acetic acid nguyên chất và 8 mL dung dịch H2SO4 đặc vào bình cầu có nhánh, lắc nhẹ để trộn đều hỗn hợp.
• Bước 2: Lắp nhiệt kế ở miệng bình cầu, lắp sinh hàn thẳng vào nhánh bình cầu, lắp bình hứng sản phẩm như hình vẽ.

• Bước 3: Đun hỗn hợp phản ứng trong khoảng 2 giờ, suốt thời gian phản ứng luôn giữ nhiệt độ ở 140°C.
• Bước 4: Cho ester thu được ở bình hứng vào phễu chiết, trung hòa từ từ acetic acid có lẫn trong hỗn hợp sản phẩm bằng dung dịch Na2CO3 (thử bằng giấy quỳ). Tách lấy lớp ester ở bên trên.
• Bước 5: Lắc phần ester thu được với dung dịch CaCl2 (8 gam CaCl2 hòa tan trong 8 mL nước) để loại ethyl alcohol còn sót lại. Tách lấy lớp ester ở bên trên và làm khô bằng Na2SO4 khan. Chưng cất trên nồi cách thủy và thu lấy ethyl acetate ở 75 – 78°C.
• Bước 6: Đo thể tích ethyl acetate thấy thu được 22,5 mL.
a) Hiệu suất quá trình điều chế và thu ethyl acetate của nhóm học sinh đạt được trên 70%.
b) Ethyl acetate có công thức cấu tạo là CH3COOC2H5.
c) Ở bước 2, nếu lắp cho nhiệt kế tiếp xúc với hỗn hợp phản ứng ở trong bình thì việc kiểm soát nhiệt độ phản ứng sẽ chính xác hơn.
d) Ở bước 4, khi thử bằng giấy quỳ thấy giấy quỳ đổi sang màu xanh chứng tỏ acetic acid đã hết.