某化学兴趣小组用甲、乙两套装置（如图1所示）进行甲酸（HCOOH）与甲醇（CH318OH）酯化反应的实验．已知，甲醇有毒，沸点65℃，甲酸甲酯无毒，沸点32℃．回答以下问题：（1）甲酸和（CH31

Question

某化学兴趣小组用甲、乙两套装置（如图1所示）进行甲酸（HCOOH）与甲醇（CH₃¹⁸OH）酯化反应的实验．已知，甲醇有毒，沸点65℃，甲酸甲酯无毒，沸点32℃．回答以下问题：

（1）甲酸和（CH₃¹⁸OH）进行酯化反应的化学方程式是：___
（2）乙装置中长玻璃导管c的作用是___，冷凝水应该从___进入．（填“a”或“b”）
（3）甲、乙两套装置中效果比较好的装置是___，原因：___．
（4）现拟分离含甲酸与甲醇和水的甲酸甲酯粗产品，图2是分离操作步骤流程图．在图中圆括号表示加入适当的试剂，编号表示适当的分离方法．

 1）写出加入的试剂：试剂（a）是___；试剂（b）是___．
 2）写出有关的操作分离方法：①是___，②是___，③是___．
 3）在得到的A中加入无水碳酸钠粉末，振荡，目的是___．

Answer 1

（1）在浓硫酸作催化剂、加热条件下，甲酸和甲醇发生酯化反应生成甲酸甲酯，反应方程式为HCOOH+CH₃¹⁸OH

浓硫酸

△

HCO¹⁸OCH₃+H₂O，
故答案为：HCOOH+CH₃¹⁸OH

浓硫酸

△

HCO¹⁸OCH₃+H₂O；
（2）通过冷凝管出来的不仅有液体还有部分气体，导致锥形瓶中气压增大，为防止安全事故的发生，要减小B中压强，所以c的作用是平衡气压，冷凝回流；冷凝管中的水流方向与蒸气方向相反，所以b为进水口，
故答案为：平衡气压，冷凝回流；b；
（3）乙中有冷凝装置，能更好的冷凝气体，甲醇是有毒的易挥发的有机物，减少甲醇向空气中散失，从而减少对大气污染，所以效果比较好的是乙，
故答案为：乙；乙的冷凝效果好，减少了甲醇等有毒物质对大气的污染；
（4）甲酸甲酯、甲酸、甲醇互溶，且甲酸甲酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度较小，甲酸和碳酸钠反应生成可溶性金属钠，甲醇能溶于饱和碳酸钠溶液，所以a是饱和碳酸钠溶液，然后采用分液方法分离，得到的A是甲酸甲酯；B中含有甲酸钠、甲醇和饱和碳酸钠，将B溶液蒸馏分离得到甲醇，E为甲醇；C中含有甲酸钠、碳酸钠，向溶液C中加入稀硫酸，甲酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和甲酸，则b为稀硫酸，得到的溶液D中含有硫酸钠、稀硫酸和甲酸，然后采用蒸馏方法得到甲酸，
1）通过以上分析知，（a）是饱和碳酸钠溶液，（b）是稀硫酸，故答案为：饱和碳酸钠溶液；稀硫酸；
2）通过以上分析知，①②③分别是分液、蒸馏、蒸馏操作，故答案为：分液；蒸馏；蒸馏；
3）无水碳酸钠具有吸水性，能除去甲酸甲酯中混有的少量水，故答案为：除去甲酸甲酯中混有的少量水．