题目内容
【题目】 (2﹣羟基﹣4﹣苯基丁酸乙酯)是某药物的中闻体,常温下是一种无色透明的油状液体,沸点为212℃.某同学设计实验制备该物质:原料: (2﹣羟基﹣4﹣苯基丁酸)和乙醇 实验装置:
实验步骤:
①按如图1装置连接仪器.
②20mL 2﹣羟基﹣4﹣苯基丁酸于三颈瓶中,加入适量浓硫酸和20mL无水乙醇,加入几块沸石.
③加热至70℃左右保持恒温半小时.
④分离、提纯三颈瓶中粗产品,得到有机产品.
⑤精制产品.
请回答下列问题:
(1)加入原料时,能否最先加入浓硫酸?(填“能”或“否”).油水分离器的作用是 .
(2)本实验的加热方式宜用(填“直接加热”或“水浴加热”).如果温度过高,或浓硫酸的量过多,制备产率会(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)写出制备反应的化学方程式: .
(4)分离提纯产品:取三颈瓶中混合物加入足量的饱和碳酸钠溶液,分液得到有机层.饱和碳酸钠溶液的作用是 . ①吸收过量的乙醇 ②除去过量的有机酸 ③促进产品水解 ④降低产品在水中溶解度
(5)产品精制:精制产品的实验装置如图2所示,试分析装置是否合理,若不合理将如何改进: . (若装置合理,此空不作答).
【答案】
(1)否;及时分离产物水,促进平衡向生成酯的反应方向移动
(2)水浴加热;减小
(3)
(4)①②④
(5)温度计的水银球要处在蒸馏烧瓶的支管口处,冷却水应从下口进上口出
【解析】解:(1)原料加入依据先加入密度小的再加入密度大的液体,所以浓硫酸应最后加入,防止浓硫酸使有机物脱水,被氧化等副反应发生,防止乙醇和酸在浓硫酸溶解过程中放热而挥发;2﹣羟基﹣4﹣苯基丁酸于三颈瓶中,加入适量浓硫酸和20mL无水乙醇发生的是酯化反应,存在化学平衡,油水分离器的作用及时分离生成的水,促进平衡正向进行分析,
所以答案是:否;及时分离产物水,促进平衡向生成酯的反应方向移动;(2)依据反应需要可知温度70°C,需要用温度计控制水浴的温度,所以加热方式是水浴加热,如果温度过高,或浓硫酸的量过多,制备产率会导致产率减小,所以答案是:水浴加热,减小;(3)2﹣羟基﹣4﹣苯基丁酸和乙醇在浓硫酸催化作用下水浴加热反应生成2﹣羟基﹣4﹣苯基丁酸乙酯和水,依据酯化反应的实质是酸脱羟基、醇脱氢,该反应的化学方程式为 ,
所以答案是: ;(4)饱和碳酸钠溶液可以吸收挥发出的乙醇,中和挥发出的2﹣羟基﹣4﹣苯基丁酸,降低生成酯的溶解度;
①乙醇易挥发,在生成物中含有乙醇易溶于水,碳酸钠溶液吸收过量的乙醇,符合碳酸钠溶液的作用,故①正确;
②有机酸在加热过程中挥发出掺入产物,加入碳酸钠溶液和酸反应可以除去过量的有机酸,故②正确;
③饱和碳酸钠溶液降低产品在水中溶解度,不是促进产品水解,故③错误;
④降低产品在水中溶解度,利于生成的酯分层分离,故④正确;
所以答案是:①②④;(5)依据蒸馏装置和原理分析判断装置图中存在的问题,分析装置图不合理,其中温度计位置错误,冷凝管水流方向错误,应使温度计处在蒸馏烧瓶的支管口处,冷却水应从下口进上口出,
所以答案是:温度计处在蒸馏烧瓶的支管口处,冷却水应从下口进上口出.