Question

【题目】苯甲酸甲酯是重要的化工原料，某化学兴趣小组仿照实验室制乙酸乙酯的原理以苯甲酸和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯。有关数据如下：

	相对分子质量	熔点/℃	沸点/℃	密度/(gcm-3)	水溶性
苯甲酸	122	122.4	249	1.2659	微溶
甲醇	32	-97	64.6	0.792	互溶
苯甲酸甲酯	136	-12.3	196.6	1.0888	不溶

Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗产品

在圆底烧瓶中加入12.2g苯甲酸和20mL甲醇，再小心加入3mL浓硫酸，混匀后，投入几粒碎瓷片，在圆底烧瓶上连接冷凝回流装置后，小心加热2小时，得苯甲酸甲酯粗产品。回答下列问题：

（1）该反应的化学方程式为_____。

（2）实验中，应选择_____(填序号)作为冷凝回流装置，该仪器的名称为_____。

（3）使用过量甲醇的原因是_____。

Ⅱ.粗产品的精制

苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、苯甲酸和水等，现拟用下列流程图进行精制。

（4）饱和碳酸钠溶液的作用是_____，操作b的名称为_____。

（5）该实验中制得苯甲酸甲酯8.5g，则苯甲酸甲酯的产率为_____。

Answer 1

【答案】C6H5COOH+CH3OHC6H5COOCH3+H2O B 球型冷凝管 甲醇沸点低，损失大或甲醇过量可以提高苯甲酸的利用率 除去苯甲酸甲酯中的苯甲酸，溶解甲醇，降低苯甲酸甲酯的溶解度 蒸馏 62.5%

【解析】

该实验的目的是制备苯甲酸甲酯，实验原理是+CH3OH+H2O，然后逐步分析；

(1)根据实验目的，制备苯甲酸甲酯，其反应方程式为+CH3OH+H2O；

(2)冷凝管的作用是冷凝回流，球形冷凝管的冷却效果比直形冷凝管好，因此选用B装置作冷凝回流装置；

(3)该反应为可逆反应，增加甲醇的量，促进平衡向正反应方向进行，可以提高苯甲醇的利用率，同时甲醇的沸点较低，加热时，造成甲醇大量挥发，损失大；

(4)根据题意，粗产品中含有少量的甲醇、苯甲酸，加入饱和碳酸钠溶液，可以吸收甲醇，中和苯甲酸，降低苯甲酸甲酯的溶解度；然后采用蒸馏的方法分离出苯甲酸甲酯和甲醇；

(5)苯甲酸的物质的量为=0.1mol，甲醇的物质的量为=0.495mol，根据反应方程式，苯甲酸不足，甲醇过量，因此理论上生成苯甲酸甲酯的物质的量为0.1mol，即质量为0.1mol×136g·mol－1=13.6g，则苯甲酸甲酯的产率为×100%=62.5%。