Question

【題目】苯甲酸乙酯是重要的精細(xì)化工試劑，常用于配制水果型食用香精。實驗室制備流程如下：

試劑相關(guān)性質(zhì)如下表：

	苯甲酸	乙醇	苯甲酸乙酯
常溫性狀	白色針狀晶體	無色液體	無色透明液體
沸點/℃	249.0	78.0	212.6
相對分子量	122	46	150
溶解性	微溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有機溶劑	與水任意比互溶	難溶于冷水，微溶于熱水，易溶于乙醇和乙醚

回答下列問題：

（1）為提高原料苯甲酸的純度，可采用的純化方法為_________。

（2）步驟①的裝置如圖所示（加熱和夾持裝置已略去），將一小團棉花放入儀器B中靠近活塞孔處，將吸水劑（無水硫酸銅的乙醇飽和溶液）放入儀器B中，在儀器C中加入 12.2 g純化后的苯甲酸晶體，30 mL無水乙醇（約0.5 mol）和3 mL濃硫酸，加入沸石，加熱至微沸，回流反應(yīng)1.5~2 h。儀器A的作用是_________；儀器C中反應(yīng)液應(yīng)采用_________方式加熱。

（3）隨著反應(yīng)進行，反應(yīng)體系中水分不斷被有效分離，儀器B中吸水劑的現(xiàn)象為_________。

（4）反應(yīng)結(jié)束后，對C中混合液進行分離提純，操作I是_________；操作II所用的玻璃儀器除了燒杯外還有_________。

（5）反應(yīng)結(jié)束后，步驟③中將反應(yīng)液倒入冷水的目的除了溶解乙醇外，還有_____；加入試劑X為_____（填寫化學(xué)式）。

（6）最終得到產(chǎn)物純品12.0 g，實驗產(chǎn)率為_________ %（保留三位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】重結(jié)晶 冷凝回流乙醇和水 水浴加熱 吸水劑由白色變?yōu)樗{(lán)色 蒸餾 分液漏斗 降低苯甲酸乙酯的溶解度利于分層 Na2CO3或NaHCO3 80.0

【解析】

苯甲酸與乙醇在濃硫酸作催化劑發(fā)生酯化反應(yīng)生成苯甲酸乙酯，苯甲酸乙酯與乙醇和苯甲酸能夠混溶，苯甲酸乙酯與乙醇沸點差異較大，因此操作I為蒸餾，混合液2中主要成分為苯甲酸乙酯和苯甲酸，加入試劑X除去苯甲酸，因此可選擇試劑飽和碳酸鈉進行除雜，然后分液制備粗產(chǎn)品，然后通過干燥制備苯甲酸乙酯純品，以此解答本題。

（1）可通過重結(jié)晶的方式提高原料苯甲酸的純度；

（2）儀器A為球形冷凝管，在制備過程中乙醇易揮發(fā)，因此通過球形冷凝管冷凝回流乙醇和水；該反應(yīng)中乙醇作為反應(yīng)物，因此可通過水浴加熱，避免乙醇大量揮發(fā)；

（3）儀器B中吸水劑為無水硫酸銅的乙醇飽和溶液，吸收水分后生成五水硫酸銅，吸水劑由白色變?yōu)樗{(lán)色；

（4）由上述分析可知，操作I為蒸餾；操作II為分液，除燒杯外，還需要的玻璃儀器為分液漏斗；

（5）因苯甲酸乙酯難溶于冷水，步驟③中將反應(yīng)液倒入冷水的目的還有降低苯甲酸乙酯的溶解度有利于分層；試劑X為Na2CO3溶液或NaHCO3溶液；

（6）12g苯甲酸乙酯的物質(zhì)的量為，苯甲酸的物質(zhì)的量為，反應(yīng)過程中乙醇過量，理論產(chǎn)生苯甲酸乙酯的物質(zhì)的量為0.1mol，實驗產(chǎn)率為。