Question

【題目】苯甲酸乙酯可由苯甲酸與乙醇在濃硫酸共熱下反應(yīng)制得，反應(yīng)裝置如圖（部分裝置省 略），反應(yīng)原理如下：

+C2H5OH+H2O

實(shí)驗(yàn)操作步驟：

向三頸燒瓶?jī)?nèi)加入12.2g 苯甲酸、25mL乙醇、20mL 苯及4mL濃硫酸，搖勻，加入沸石。

①裝上分水器、電動(dòng)攪拌器和溫度計(jì)，加熱至分水器下層液體接近支管時(shí)將下層液體放入量筒 中，繼續(xù)蒸餾，蒸出過(guò)量的乙醇，至瓶?jī)?nèi)有白煙（約3h），停止加熱。

②將反應(yīng)液倒入盛有80mL冷水的燒瓶中，在攪拌下分批加入碳酸鈉粉末溶液至溶液無(wú)二氧化 碳逸出，用 pH 試紙檢驗(yàn)至中性。

③用分液漏斗分出有機(jī)層，水層用25mL乙醚萃取，然后合并至有機(jī)層，用無(wú)水CaCl2干燥，粗產(chǎn)物進(jìn)行蒸餾，低溫蒸出乙醚。當(dāng)溫度超過(guò)140℃時(shí)，直接接受210-213℃的餾分，最終通過(guò)蒸餾得到純凈苯甲酸乙酯12.8mL。

可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

	相對(duì)分子質(zhì)量	密度/（g·cm-3）	沸點(diǎn)/℃	溶解性
苯甲酸	122	1.27	249	微溶于水，易溶于乙醇、乙醚
苯甲酸乙酯	150	1.05	211-213	微溶于熱水，易溶于乙醇、乙醚
乙醇	46	0.79	78.5	易溶于水
乙醚	74	0.73	34.5	微溶于水

（1）反應(yīng)裝置中分水器上方的儀器名稱是_______，其作用是______。

（2）步驟①中加入濃硫酸的作用是______，步驟②中電動(dòng)攪拌棒的作用是_______。

（3）步驟②中使用分水器除水的目的是______。

（4）步驟③中加入碳酸鈉的目的是______。

（5）有機(jī)層從分液漏斗的_______（選填“上口倒出”或“下口放出”span>）

（6）本實(shí)驗(yàn)所得到的苯甲酸乙酯的產(chǎn)率是_______。

Answer 1

【答案】（球形）冷凝管 冷凝回流，減少反應(yīng)物乙醇的損失 作催化劑 使反應(yīng)液受熱均勻 及時(shí)分離出水，促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行，提高產(chǎn)率 除去硫酸及為反應(yīng)的苯甲 上口倒出 89.6%

【解析】

（1）反應(yīng)裝置中分水器上方的儀器名稱是（球形）冷凝管，作用是：冷凝回流，減少反應(yīng)物乙醇的損失；

（2）由反應(yīng)方程式：+C2H5OH+H2O可知，濃硫酸的作用是催化劑；步驟②中電動(dòng)攪拌棒的作用是使反應(yīng)液受熱均勻；

（3）由反應(yīng)方程式：+C2H5OH+H2O可知，分水器及時(shí)分離出水，促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行，提高產(chǎn)率；

（4）苯甲酸乙酯中混有未除凈的苯甲酸和作催化劑的濃硫酸，兩者都是雜質(zhì)，加入碳酸鈉可以除去；

（5）乙醚的密度是0.73 g·cm-3，密度比水小，萃取后在分液漏斗上層，上層液體從上口倒出；

（6）實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率= ×100%。

（1）反應(yīng)裝置中分水器上方的儀器名稱是（球形）冷凝管，作用是：冷凝回流，減少反應(yīng)物乙醇的損失；

（2）由反應(yīng)方程式：+C2H5OH+H2O可知，濃硫酸的作用是催化劑；步驟②中電動(dòng)攪拌棒的作用是使反應(yīng)液受熱均勻；

（3）由反應(yīng)方程式：+C2H5OH+H2O可知，分水器及時(shí)分離出水，促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行，提高產(chǎn)率；

（4）苯甲酸乙酯中混有未除凈的苯甲酸和作催化劑的濃硫酸，兩者都是雜質(zhì)，加入碳酸鈉的目的是：除去硫酸及為反應(yīng)的苯甲酸；

（5）乙醚的密度是0.73 g·cm-3，密度比水小，萃取后在分液漏斗上層，上層液體從上口倒出；

（6）12.20g苯甲酸的物質(zhì)的量為：=0.1mol，理論上生成苯甲酸乙酯為0.1mol，而生成苯甲酸乙酯的質(zhì)量為：12.8mL×1.05gml1=13.44g，物質(zhì)的量為：=0.0896mol,所以實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率= ×100%= ×100%=89.6%，故答案為89.6%。