题目内容
(10分)苯甲酸乙酯(C9H10O2)稍有水果气味,用于配制香水香精和人造精油,大量用于食品工业中,也可用作有机合成中间体、溶剂等。其制备方法为:
实验步骤如下:
①在100 mL圆底烧瓶中加入12.20 g苯甲酸、25mL乙醇(过量)、20mL环己烷,以及4mL浓硫酸,混合均匀并加入沸石,按左上图所示装好仪器,控制温度在65~70℃加热回流2h。反应时环己烷-乙醇-水会形成“共沸物”(沸点62.6℃)蒸馏出来。再利用分水器不断分离除去反应生成的水,回流环己烷和乙醇。
②反应结束,打开旋塞放出分水器中液体后,关闭旋塞。继续加热,至分水器中收集到的液体不再明显增加,停止加热。
③将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中,分批加入Na2CO3至溶液呈中性。
④用分液漏斗分出有机层,水层用25mL乙醚萃取分液,然后合并有机层。加入氯化钙,对粗产品进行蒸馏(装置如图所示)。低温蒸出乙醚后,继续升温,接收210~213℃的馏分。
⑤检验合格,测得产品体积为12.86mL.
回答下列问题:
⑴步骤①中使用分水器不断分离除去水的目的是 。
⑵步骤②中应控制馏分的温度在 。
A.65~70℃ B. 78~80℃ C. 85~90℃ D. 215~220℃
⑶若Na2CO3加入不足,在步骤④蒸馏时,蒸馏烧瓶中可见到白烟生成,产生该现象的原因是 。
⑷蒸馏装置图中仪器A的名称是 ,在步骤④中加入氯化钙的作用是 。
⑸该实验产品的产率为 。
⑴有利于平衡不断向正方向移动,提高苯甲酸乙酯产率。 ⑵ C
⑶苯甲酸乙酯中混有苯甲酸,在受热至100℃时发生升华
⑷蒸馏烧瓶 吸水剂 ⑸90%
【解析】(1)因为酯化反应中还有水生成,所以为了使平衡向正反应方向,提高转化率,可以使用分水器不断分离除去水。
(2)由于乙醇的沸点最低,苯甲酸乙酯的沸点高,所以选项C正确。
(3)碳酸钠不足,会导致苯甲酸剩余,在受热至100℃时苯甲酸发生升华
(4)根据装置图特点可知,A是蒸馏烧瓶,氯化钙是吸水剂,吸水提高产率。
(5)12.20 g苯甲酸是0.1mol,应该生成苯甲酸乙酯是0.1mol×150g/mol=15g。实际生成的是12.86mL×1.05g/ml=13.503g,苏产率是13.503÷15×100%=90%。