Question

苯甲酸乙酯（C9H10O2）稍有水果氣味，用于配制香水香精和人造精油，大量用于食品工業(yè)中，也可用作有機(jī)合成中間體、溶劑等。其制備方法為：

已知：

	顏色、狀態(tài)	沸點(diǎn)（℃）	密度（g·cm－3）
*苯甲酸	無色、片狀晶體	249	1.2659
苯甲酸乙酯	無色澄清液體	212.6	1.05
乙醇	無色澄清液體	78.3	0.7893
環(huán)己烷	無色澄清液體	80.8	0.7318

 

*苯甲酸在100 ℃會(huì)迅速升華。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a．在100 mL圓底燒瓶中加入12.20 g苯甲酸、25 mL乙醇（過量）、20 mL 環(huán)己烷，以及4 mL濃硫酸，混合均勻并加入沸石，按下圖所示裝好儀器，控制溫度在65～70 ℃加熱回流2 h。反應(yīng)時(shí)環(huán)己烷—乙醇—水會(huì)形成“共沸物”（沸點(diǎn)62.6 ℃）蒸餾出來，再利用分水器不斷分離除去反應(yīng)生成的水，回流環(huán)己烷和乙醇。

b．反應(yīng)結(jié)束，打開旋塞放出分水器中液體后，關(guān)閉旋塞。繼續(xù)加熱，至分水器中收集到的液體不再明顯增加，停止加熱。

c．將燒瓶內(nèi)反應(yīng)液倒入盛有適量水的燒杯中，分批加入Na2CO3至溶液呈中性。

d．用分液漏斗分出有機(jī)層，水層用25 mL乙醚萃取分液，然后合并至有機(jī)層。加入氯化鈣，對粗產(chǎn)物進(jìn)行蒸餾，低溫蒸出乙醚后，繼續(xù)升溫，接收210～213℃的餾分。

e．檢驗(yàn)合格，測得產(chǎn)品體積為12.86 mL。

回答下列問題：

（1）①步驟a中使用分水器不斷分離除去水的目的是__________________________。

②步驟b中應(yīng)控制餾分的溫度在________。

A．65～70 ℃ B．78～80 ℃ C．85～90 ℃ D．215～220 ℃

③加入乙醇過量的主要原因是____________________________________。

（2）若Na2CO3加入不足，在步驟d蒸餾時(shí)，蒸餾燒瓶中可見到白煙生成，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是_____________________________________________________________________。

（3）關(guān)于步驟d中的分液操作敘述正確的是________。

A．水溶液中加入乙醚，轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，塞上玻璃塞。將分液漏斗倒轉(zhuǎn)過來，用力振搖

B．振搖幾次后需打開分液漏斗下口的玻璃活塞放氣

C．經(jīng)幾次振搖并放氣后，手持分液漏斗靜置待液體分層

D．放出液體時(shí)，需將玻璃塞上的凹槽對準(zhǔn)漏斗口上的小孔

（4）該實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為________。

 

Answer 1

（1）①有利于平衡不斷向正反應(yīng)方向移動(dòng)　②C

③步驟b中分水器中放出的液體中含有乙醇

（2）苯甲酸乙酯中混有未除凈的苯甲酸，在受熱至100 ℃時(shí)發(fā)生升華　（3）ABD�。�4）90%

【解析】（1）該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，除去生成物之一水可使平衡向右移動(dòng)，有利于苯甲酸乙酯的生成。步驟b中溫度應(yīng)控制在使環(huán)己烷和乙醇能揮發(fā)至分水器中，通過分水器中液面不再增加判斷乙醇已經(jīng)消耗盡，反應(yīng)基本完成。步驟b中放出的分水器中的液體中含有乙醇，故乙醇需要過量。

（2）根據(jù)題中信息，加入Na2CO3的目的是中和未反應(yīng)的苯甲酸，使之生成溶于水的苯甲酸鈉進(jìn)入水層而除去，若加入Na2CO3的量少，則剩余苯甲酸，而苯甲酸在100 ℃時(shí)升華，產(chǎn)生現(xiàn)象為白煙。

（3）萃取時(shí)需要使萃取劑與水層充分接觸，故轉(zhuǎn)移至分液漏斗中后需要塞上玻璃塞，將分液漏斗倒轉(zhuǎn)過來，用力振搖，為了防止分液漏斗中氣壓過大將玻璃塞彈開，需要不斷打開玻璃活塞放氣；然后置于鐵架臺上靜置、待分層后分液，為了平衡分液漏斗中氣壓與大氣壓，分液前需要打開玻璃塞或?qū)⒉Ａ�塞上的凹槽對�?zhǔn)漏斗口上的小孔。

（4）由乙醇過量，可根據(jù)苯甲酸的質(zhì)量求其理論產(chǎn)量

m＝15.0 g

故其產(chǎn)率為：×100%＝90%。