Question

（2013?金华模拟）最常见的塑化剂邻苯二甲酸二丁酯可由邻苯二甲酸酐与正丁醇在浓硫酸共热下反应制得，反应的化学方程式及装置图（部分装置省略）如下：

已知：正丁醇沸点118℃，纯邻苯二甲酸二丁酯是无色透明、具有芳香气味的油状液体，沸点340℃，温度超过180℃时易发生分解．
实验操作流程如下：
①向三颈烧瓶内加入29.6g（0.2mol）邻苯二甲酸酐、29.6g（0.4mol）正丁醇以及适量浓硫酸．按如图所示安装带分水器的回流反应装置，并在分水器中预先加入水，使水面略低于分水器的支管口．
②打开冷凝水，三颈烧瓶在石棉网上用小火加热，升温至105℃，持续搅拌反应2小时．继续升温至140℃，搅拌、保温至反应结束．在反应分过程中，通过调节分水器下部的旋塞不断分离出生成的水，注意保持分水器中水层液面原来的高度，使油层尽量回流到圆底烧瓶中．
③冷却至室温，将反应混合物倒出．通过操作X，得到粗产品．
④粗产品用无水硫酸镁处理至澄清→取清液（粗酯）→圆底烧瓶→减压蒸馏．
请回答以下问题：
（1）邻苯二甲酸酐和正丁醇反应时加入浓硫酸的作用是

催化剂

．
（2）步骤②中不断从分水器下部分离出生成水的目的是

保证反应物能够充分反应，提高反应物的转化率，加快反应速率

．
判断反应已结束的方法是

分水器中的水位高度保持基本不变时

．
（3）反应要控制在适当的温度，温度过高产率反而降低，其原因是

温度过高，会有较多的正丁醇蒸出，使产率降低

．
（4）操作X中，先用5%Na₂CO₃溶液洗涤混合物，分离获得粗产品，…．该分离操作的主要仪器名称是

分液漏斗

．纯碱溶液浓度不宜过高，更不能使用氢氧化钠溶液．若使用氢氧化钠溶液，对产物有什么影响？

（用化学方程式表示）．
（5）粗产品提纯流程中采用减压蒸馏的目的是

邻苯二甲酸二甲酯沸点较高，高温会造成其分解，减压可使其沸点降低

．
（6）用测定相对分子质量的方法，可以检验所得产物是否纯净．现代分析方法中测定有机物相对分子质量通常采用的是

质谱仪

．

Answer 1

分析：（1）浓硫酸在反应中起到催化作用，加快反应速率；
（2）水是生成物，不断的分离生成物，使平衡向着正向移动，可以提高反应物的转化率；反应结束时，反应体系的压强不再变化，分水器中的水位高度不变；
（3）根据正丁醇的沸点118℃进行分析；
（4）洗涤后的混合液体溶液会分层，通过分液漏斗进行分液分离；
（5）根据“沸点340℃，温度超过180℃时易发生分解”进行分析；
（6）现代分析方法中测定有机物相对分子质量通常采用的是质谱仪．

解答：解：（1）在反应中，浓硫酸起到了催化作用，加快了反应速率，故答案为：催化剂；
（2）不断的分离出生成物水，可以使反应向着正向移动，提高了反应物产率；由于反应结束时，反应体系的压强不再变化，分水器中的水位高度不变，
故答案为：保证反应物能够充分反应，提高反应物的转化率，加快反应速率；分水器中的水位高度保持基本不变时；
（3）由于正丁醇沸点118℃，温度过高，就会有较多的正丁醇蒸出，使产率降低，
故答案为：温度过高，会有较多的正丁醇蒸出，使产率降低；
（4）由于洗涤后的混合液体溶液会分层，通过分液漏斗进行分液分离；若使用氢氧化钠溶液，会发生反应：，得不到产物邻苯二甲酸二丁酯，
故答案为：分液漏斗；；

（5）由于邻苯二甲酸二丁酯沸点340℃，温度超过180℃时易发生分解，减压可使其沸点降低，
故答案为：邻苯二甲酸二甲酯沸点较高，高温会造成其分解，减压可使其沸点降低；
（6）现代分析方法中测定有机物相对分子质量通常采用的是质谱仪，故答案为：质谱仪．

点评：本题考查了制取化剂邻苯二甲酸二丁酯方法，注意合理分析、应用题中信息，充分考查的学生的分析、理解等综合能力，本题难度中等．