Question

【題目】某化學(xué)小組以苯甲酸和異丙醇為原料，制取苯甲酸異丙酯（），已知有關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)如表：

在如圖圓底燒瓶中加入12.2g苯甲酸和30mL異丙醇（密度約為0.79g/cm3），再小心加入3mL濃硫酸，混勻后，加入幾塊碎瓷片，小心加熱30分鐘，使反應(yīng)充分，得苯甲酸異丙酯粗產(chǎn)品。

(1)加入碎瓷片的作用是______，加入濃硫酸的作用是_____；

(2)若反應(yīng)產(chǎn)物水分子中有同位素18O，寫出能表示反應(yīng)前后18O位置的化學(xué)反應(yīng)方程式：_______；

(3)苯甲酸異丙酯粗產(chǎn)品中往往含有少量異丙醇、苯甲酸和水等，現(xiàn)擬用下列流程圖進(jìn)行精制，操作①中用到的一種重要玻璃儀器是_________；操作②的名稱是__________。

(4)在進(jìn)行操作②收集苯甲酸異丙酯時(shí)應(yīng)控制的溫度范圍_______。

A.80℃～100℃ B.200℃～249℃ C.217℃～219℃ D.249℃以上

Answer 1

【答案】防止暴沸 催化劑和吸水劑 分液漏斗 蒸餾 C

【解析】

(1)混合液體加熱為防止液體暴沸，需要加入碎瓷片；濃硫酸在反應(yīng)中的作用是催化劑和吸水劑；

(2)酯化反應(yīng)機(jī)理為酸脫羥基醇脫氫，羥基與氫原子結(jié)合形成水，據(jù)此寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式；

(3)分液用于分離兩種不互溶的液體，蒸餾用于互溶但沸點(diǎn)相差較大的兩種(或兩種以上)液體分離，根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)的不同選擇合適的儀器；

(4)根據(jù)苯甲酸異丙酯的沸點(diǎn)選擇合適的溫度范圍。

(1)液體混合物加熱時(shí)為防止液體暴沸，需要加入碎瓷片，因此加入碎瓷片的目的是防止暴沸；苯甲酸與異丙醇在濃硫酸存在時(shí)加熱發(fā)生酯化反應(yīng)，產(chǎn)生苯甲酸異丙酯和水，濃硫酸的作用是催化劑，同時(shí)反應(yīng)產(chǎn)生的水被濃硫酸吸收，可以使酯化反應(yīng)正向進(jìn)行，促使酯化反應(yīng)的進(jìn)行；

(2)苯甲酸與異丙醇在濃硫酸作用下的酯化反應(yīng)實(shí)質(zhì)為：苯甲酸脫去羥基，異丙醇脫去羥基的H原子，所以水中18O原子來(lái)自苯甲酸，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；

(3)苯甲酸異丙酯粗產(chǎn)品中往往含有少量異丙醇、苯甲酸和水等物質(zhì)，苯甲酸異丙酯是不溶于水的液體，異丙醇、水能溶于飽和碳酸鈉溶液，苯甲酸和碳酸鈉發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)入溶液，所以操作Ⅰ是分離互不相溶的液體混合物的方法，采用分液法分離，分液使用的主要玻璃儀器為分液漏斗；根據(jù)互溶的液體混合物中物質(zhì)沸點(diǎn)的不同，采用蒸餾的方法分離。

(4)若要收集苯甲酸異丙酯，可根據(jù)苯甲酸異丙酯的沸點(diǎn)是218℃，收集217℃～219℃的餾分即可，故合適選項(xiàng)是C。