某化学小组以苯甲酸为原料,制取苯甲酸甲酯。已知有关物质的沸点如下表:物质甲醇苯甲酸苯甲酸甲酯沸点/℃64.7249199.6 Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗产品在圆底烧瓶
题型:不详难度:来源:
某化学小组以苯甲酸为原料,制取苯甲酸甲酯。已知有关物质的沸点如下表:
物质
| 甲醇
| 苯甲酸
| 苯甲酸甲酯
| 沸点/℃
| 64.7
| 249
| 199.6
| Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗产品 在圆底烧瓶中加入12.2g苯甲酸和20ml甲醇(密度约0.79g·mL-1),再小心加入3mL浓硫酸,混匀后,投入几粒碎瓷片,小心加热使反应完全,得苯甲酸甲酯粗产品。‘ (1)浓硫酸的作用是 ; 简述混合液体时最后加入浓硫酸的理由: 。(2)甲、乙、丙三位同学分别设计了如下图三套实验室合成苯甲酸甲酯的装置(夹持仪器和加热仪器均已略去)。根据有机物的沸点,最好采用 装置(填“甲”或“乙”或“丙”)。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200126/20200126022655-76378.jpg) Ⅱ.粗产品的精制 (3)苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等,现拟用下列流程进行精制,请根据流程图写出操作方法的名称。操作Ⅰ 操作Ⅱ 。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200126/20200126022656-62155.png) (4)能否用NaOH溶液代替饱和碳酸钠溶液? (填“能”或“否”), 并简述原因 。 (5)通过计算,苯甲酸甲酯的产率是 。 |
答案
(1)催化剂、吸水剂 (2分) 浓硫酸密度较大,且与苯甲酸、甲醇混合放出大量热量,甲醇易挥发 (2分) (2)乙(2分) (3)分液 蒸馏 (各2分) (4)否(1分), 氢氧化钠是强碱,促进苯甲酸甲酯水解,导致产品损失。(2分) (5)65% (2分) |
解析
试题分析:(1)酯化反应中浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂;因为浓硫酸的密度较大,且与其他液体混合时放出大量的热,先放入浓硫酸使甲醇易挥发,所以混合液体时最后加入浓硫酸; (2)从三者的沸点可知甲醇易挥发,所以挥发的甲醇需冷凝回流到反应器中,甲、丙装置都不能达到此目的,乙图则可以,所以应选择乙装置; (3)将水层与有机层分离采用分液的方法,所以操作1采取分液的方法,有机层的物质分离应采取蒸馏的方法,所以操作2为蒸馏; (4)不能用氢氧化钠代替碳酸氢钠,因为氢氧化钠的碱性太强,强碱性条件下酯易水解,导致产率降低; (5)已知苯甲酸的质量为12.2g,甲醇的质量为15.8g,根据化学方程式理论上应制得苯甲酸甲酯13.6g,所以苯甲酸甲酯的产率为8.84/13.6×100%=65%. |
举一反三
(1)实验室由纯净的铜屑制胆矾(CuSO4·5H2O)的实验流程如下:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200126/20200126022653-98166.png) 溶解铜屑一种方案是:将铜屑加入到稀硫酸与双氧水的混和液中并用30~40℃水浴加热,一段时间后,铜完全溶解,得到硫酸铜溶液。 ①该反应的化学方程式为 , ②反应温度不能超过40℃的原因是 , ③由硫酸铜溶液获得胆矾的操作依次为 、冷却结晶、 、洗涤、干燥。 (2)目前我国的火力发电机组绝大多数为燃煤机组,而以燃煤为主的电力生产所造成的环境污染是制约电力工业发展的一个重要因素,其中氮氧化物(NOx)是继粉尘和二氧化硫之后燃煤电站环保治理的重点。 ①燃煤烟气脱硫的方法很多,如石灰石—石膏法、氨水法等。其中石灰石-石膏法脱硫的原理第一步是SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O,然后再将产物氧化制成石膏,写出该反应的化学方程式 。 ②燃煤烟气脱硝可采用氨(NH3)作为还原介质,在催化剂存在的条件下,氮氧化物(NOx)与还原剂发生反应,生成无害的氮气和水,写出二氧化氮与氨反应的化学方程式 。 |
我们学习化学很重要的一个方面就是解决生活中的实际问题,下列家庭小实验不合理的是( )A.用灼烧并闻气味的方法检验真皮衣料 | B.用淀粉和水检验食盐中的碘元素 | C.用食用碱(Na2CO3)溶液洗涤餐具上的油污 | D.用食醋除去热水壶中的水垢 |
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下列有关除杂的叙述正确的是( )A.用加入过量氨水并过滤的方法除去NaCl溶液中混有的AlCl3 | B.除去乙酸乙酯中少量的乙酸:用饱和碳酸钠溶液洗涤后,分液 | C.除去CO2中少量的HCl:气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶 | D.除去FeCl3溶液中少量的CuCl2:用足量铁粉,过滤 |
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某无色溶液中含有大量Na2SO4、Na2CO3、NaOH,为验证其中所含的阴离子,若限定只取一次待测液,则加入试剂顺序正确的是( )A.酚酞、BaCl2、盐酸 | B.BaCl2、盐酸、酚酞 | C.BaCl2、酚酞、盐酸 | D.酚酞、盐酸、BaCl2 |
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欲将混合液中Al3+、Cu2+、Ba2+、Ag+逐一沉淀出来加以分离,加入试剂①Cl- ②SO42— ③OH- ④CO2⑤CO32—的正确顺序是( ) |
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