Question

19．丙烯酸甲酯是一種重要的工業(yè)原料，某實驗小組制取丙烯酸甲酯的裝置如圖1所示：

①10.0g丙烯酸和6.0g甲醇放置于三頸燒瓶中，連接好冷凝管，用攪拌棒攪拌，水浴加熱．
②充分反應后，冷卻，向混合液中加入5% Na₂CO₃溶液洗至中性．
③分液，取上層油狀液體，再用無水Na₂SO₄干燥后蒸餾，收集70-90℃餾分．
可能用到的信息：

	沸點	溶解性
丙烯酸	141℃	與水互溶，易溶于有機溶劑	有毒
甲醇	65℃	與水互溶，易溶于有機溶劑	易揮發(fā)，有毒
丙烯酸丙烯酸甲酯	80.5℃	難溶于水易溶于有機溶劑	易揮發(fā)

回答下列問題：
（1）儀器c的名稱是分液漏斗．
（2）混合液用5%0Na₂CO₃溶液洗滌的目的是除去混合液中的丙烯酸和甲醇（降低丙烯酸甲酯的溶解度）．
（3）請寫出配制100g 5% Na₂CO₃溶液所使用的玻璃儀器燒杯、玻璃棒、量筒．
（4）關于產品的蒸餾操作（夾持裝置未畫出），下圖中有2處錯誤，請分別寫出溫度計水銀球位置、尾接管與錐形瓶接口密封．
為檢驗產率，設計如下實驗：
①將油狀物質提純后平均分成5份，取出1份置于錐形瓶中，加入2.5mol/L的KOH溶液10-00mL，加熱使之完全水解．
②用酚酞做指示劑，向冷卻后的溶液中滴加0.5mol/L的HCI溶液，中和過量的KOH，滴到終點時共消耗鹽酸20.00mL．
（5）計算本次酯化反應丙烯酸的轉化率54.0%．
（6）請列舉2條本實驗中需要采取的安全防護措施通風櫥中實驗、防止明火．

Answer 1

分析 （1）根據裝置圖可知儀器c的名稱；
（2）混合液中有丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲醇，丙烯酸能與Na₂CO₃溶液反應，甲醇能溶于碳酸鈉溶液中；
（3）配制100g 5% Na₂CO₃溶液通常用的玻璃儀器是燒杯、玻璃棒、量筒；
（4）蒸餾裝置中溫度計的水銀球應在蒸餾燒瓶的支管口處，尾接管與錐形瓶接口不能密封，據此答題；
（5）中和過量的KOH，滴到終點時共消耗鹽酸20.00mL，即0.5×0.02mol=0.01mol，所以用于水解的KOH的物質的量為0.025mol-0.01mol=0.015mol，所以用于生成CH₂=CHCOOCH₃的CH₂=CHCOOH的質量為0.015mol×72g/mol=1.08g，參加實驗的樣品為原樣品的$\frac{1}{5}$，據此可計算丙烯酸的轉化率；
（6）丙烯酸和甲醇都是易燃的所以要防止明火，甲醇易揮發(fā)，所以要在通風櫥中實驗．

解答 解：（1）根據裝置圖可知儀器c的名稱為分液漏斗，故答案為：分液漏斗；
（2）混合液中有丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲醇，丙烯酸能與Na₂CO₃溶液反應，甲醇能溶于碳酸鈉溶液中，所以用5%0Na₂CO₃溶液洗滌的目的是除去混合液中的丙烯酸和甲醇（降低丙烯酸甲酯的溶解度），
故答案為：除去混合液中的丙烯酸和甲醇（降低丙烯酸甲酯的溶解度）；
（3）配制100g 5% Na₂CO₃溶液通常用的玻璃儀器是燒杯、玻璃棒、量筒，
故答案為：燒杯、玻璃棒、量筒；
（4）蒸餾裝置中溫度計的水銀球應在蒸餾燒瓶的支管口處，尾接管與錐形瓶接口不能密封，所以裝置圖中的錯為溫度計水銀球位置、尾接管與錐形瓶接口密封，
故答案為：溫度計水銀球位置、尾接管與錐形瓶接口密封；
（5）中和過量的KOH，滴到終點時共消耗鹽酸20.00mL，即0.5×0.02mol=0.01mol，所以用于水解的KOH的物質的量為0.025mol-0.01mol=0.015mol，所以用于生成CH₂=CHCOOCH₃的CH₂=CHCOOH的質量為0.015mol×72g/mol=1.08g，參加實驗的樣品為原樣品的$\frac{1}{5}$，所以丙烯酸的轉化率為$\frac{1.08}{10×\frac{1}{5}}$×100%=54.0%，
故答案為：54.0%；
（6）丙烯酸和甲醇都是易燃的所以要防止明火，甲醇易揮發(fā)，所以要在通風櫥中實驗，所以本實驗中需要采取的安全防護措施為通風櫥中實驗、防止明火，
故答案為：通風櫥中實驗、防止明火．

點評 本題考查有機物的制備，側重對化學實驗的考查，涉及對裝置的理解、物質的分離提純、對實驗條件的控制、對數據的分析處理等，難度中等，需要學生基本知識的基礎與靈活運用能力．