Question

苯甲酸甲酯是一種重要的香料．其合成裝置為：

①反應原理為：

②反應物和產(chǎn)物的部分數(shù)據(jù)資料如下表表示：

	沸點/°C	密度/g?cmˉ3	水中溶解性
苯甲酸	249	1.2659	微溶于水
甲醇	64.6	0.7910	易溶于水
苯甲酸甲酯	198	1.0900	不溶于水

③實驗步驟如下：
步驟一：在圖甲所示裝置中干燥的圓底燒瓶內加入12.20g苯甲醇和12.10g甲醇．邊緩緩搖動邊加入3mL濃硫酸，再加上幾粒固體X，裝上冷凝管，加熱．
步驟二：取下如圖甲所示裝置中的冷卻管，在燒瓶上安裝如圖乙所示的裝置，利用熱水溶加熱燒瓶；一段時間后，冷卻，將燒瓶中溶液倒入分瓶漏斗中，先用水洗滌，再用濃硫酸鈉溶液洗滌即得粗苯甲酸甲酯．
步驟三：將粗苯甲酸甲酯重新加入如圖乙所示裝置中，收集一定溫度下的餾分，即得純凈的甲苯酸甲酯，質量為8.84g．
回答下列問題：
（1）步驟一中加入固體X的作用是防止暴沸，x的名稱是

 

．
（2）圖甲所示裝置中儀器a的作用是

 

．
（3）圖乙所示裝置中儀器C的名稱是

 

，儀器D的名稱是

 

．
（4）步驟二中熱水浴的目的是

 

，在分液漏斗中用水洗滌的目的是

 

，用濃硫酸鈉溶液洗滌的目的是

 

．
（5）步驟三中收集的餾分溫度范圍為

 

（填正確答案標號）
a、63℃-66℃b、197℃-198℃c、248℃-250℃d、＞250℃
（6）本實驗中苯甲酸甲酯的產(chǎn)率為

 

．

Answer 1

考點：制備實驗方案的設計

專題：實驗題

分析：（1）步驟一中加入固體碎瓷片的作用是防止暴沸；
（2）有機物易揮發(fā)，圖甲所示裝置中儀器a的作用是冷凝回流；
（3）圖乙所示裝置中儀器C是冷凝管，儀器D是錐形瓶；
（4）步驟二中熱水浴的目的是控制溫度，以蒸出產(chǎn)品；在分液漏斗中用水洗滌可以洗去易溶于水的甲醇；用濃硫酸鈉溶液洗滌，洗去苯甲酸甲酯中過量的酸；
（5）操作2采取蒸餾的方法，將苯甲酸甲酯與甲醇、水分離，由苯甲酸甲酯的沸點可知應收集沸點199.6℃的餾分，故應控制溫度199.6℃；
（6）12.20g苯甲酸的物質的量為

12.2g

122g/mol

=0.1mol；12.10g甲醇的物質的量為

12.10g

32g/mol

=0.378mol，甲醇過量，以苯甲酸為標準進行計算；
則：C₇H₆O₂～C₈H₈O₂
    122    136
   12.2g     x 
所以，x=13.6g，則苯甲酸甲酯的產(chǎn)率為

8.84g

13.6g

×100%=65%．

解答： 解：（1）步驟一中加入固體碎瓷片的作用是防止暴沸，故答案為：碎瓷片；
（2）有機物易揮發(fā)，圖甲所示裝置中儀器a的作用是冷凝回流，故答案為：冷凝回流；
（3）圖乙所示裝置中儀器C是冷凝管，儀器D是錐形瓶，
故答案為：冷凝管；錐形瓶；
（4）步驟二中熱水浴的目的是控制溫度，以蒸出產(chǎn)品；在分液漏斗中用水洗滌可以洗去易溶于水的甲醇；用濃硫酸鈉溶液洗滌，洗去苯甲酸甲酯中過量的酸；故答案為：控制溫度，以蒸出產(chǎn)品；洗去易溶于水的甲醇；洗去苯甲酸甲酯中過量的酸；
（5）操作2采取蒸餾的方法，將苯甲酸甲酯與甲醇、水分離，由苯甲酸甲酯的沸點可知應收集沸點199.6℃的餾分，故應控制溫度199.6℃，
故答案為：b；
（6）12.20g苯甲酸的物質的量為

12.2g

122g/mol

=0.1mol；12.10g甲醇的物質的量為

12.10g

32g/mol

=0.378mol，甲醇過量，以苯甲酸為標準進行計算；
則：C₇H₆O₂～C₈H₈O₂
    122     136
   12.2g    x
所以，x=13.6g，則苯甲酸甲酯的產(chǎn)率為

8.84g

13.6g

×100%=65%，
故答案為：65%．

點評：本題考查有機物的合成，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(shù)據(jù)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．