利用数字化实验探究乙酸乙酯分别与碳酸钠和氢氧化钠相互作用的差异

乙酸乙酯的制备与性质是中学化学的重要实验活动。乙酸乙酯在碱性条件下容易发生水解，但制备时却用碱性的Na₂CO₃溶液收集，这很容易引起学生的困惑。基于Arduino平台设计数字化实验，利用多传感器同步检测，从多角度定量比较乙酸乙酯分别与Na₂CO₃和NaOH溶液反应的差异，并探讨温度、浓度和搅拌对反应的影响，旨在帮助师生深度理解乙酸乙酯与Na₂CO₃和NaOH相互作用的差异。研究发现，虽然在化学热力学上自发，但乙酸乙酯在常温和搅拌条件下与饱和Na₂CO₃溶液几乎不发生反应，在非饱和Na₂CO₃溶液或较高温度下则可发生，而不管在何种条件下与NaOH溶液均能发生强烈作用。由此，基于数字化实验，为常温下饱和Na₂CO₃溶液可用来收集乙酸乙酯提供了充分的证据和理由。