Question

【题目】某化学小组以苯甲酸和异丙醇为原料，制取苯甲酸异丙酯（），已知有关物质的沸点如表：

在如图圆底烧瓶中加入12.2g苯甲酸和30mL异丙醇（密度约为0.79g/cm3），再小心加入3mL浓硫酸，混匀后，加入几块碎瓷片，小心加热30分钟，使反应充分，得苯甲酸异丙酯粗产品。

(1)加入碎瓷片的作用是______，加入浓硫酸的作用是_____；

(2)若反应产物水分子中有同位素18O，写出能表示反应前后18O位置的化学反应方程式：_______；

(3)苯甲酸异丙酯粗产品中往往含有少量异丙醇、苯甲酸和水等，现拟用下列流程图进行精制，操作①中用到的一种重要玻璃仪器是_________；操作②的名称是__________。

(4)在进行操作②收集苯甲酸异丙酯时应控制的温度范围_______。

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

Answer 1

【答案】防止暴沸 催化剂和吸水剂 分液漏斗 蒸馏 C

【解析】

(1)混合液体加热为防止液体暴沸，需要加入碎瓷片；浓硫酸在反应中的作用是催化剂和吸水剂；

(2)酯化反应机理为酸脱羟基醇脱氢，羟基与氢原子结合形成水，据此写出该反应的化学方程式；

(3)分液用于分离两种不互溶的液体，蒸馏用于互溶但沸点相差较大的两种(或两种以上)液体分离，根据物质性质的不同选择合适的仪器；

(4)根据苯甲酸异丙酯的沸点选择合适的温度范围。

(1)液体混合物加热时为防止液体暴沸，需要加入碎瓷片，因此加入碎瓷片的目的是防止暴沸；苯甲酸与异丙醇在浓硫酸存在时加热发生酯化反应，产生苯甲酸异丙酯和水，浓硫酸的作用是催化剂，同时反应产生的水被浓硫酸吸收，可以使酯化反应正向进行，促使酯化反应的进行；

(2)苯甲酸与异丙醇在浓硫酸作用下的酯化反应实质为：苯甲酸脱去羟基，异丙醇脱去羟基的H原子，所以水中18O原子来自苯甲酸，则反应的化学方程式为：；

(3)苯甲酸异丙酯粗产品中往往含有少量异丙醇、苯甲酸和水等物质，苯甲酸异丙酯是不溶于水的液体，异丙醇、水能溶于饱和碳酸钠溶液，苯甲酸和碳酸钠发生反应，进入溶液，所以操作Ⅰ是分离互不相溶的液体混合物的方法，采用分液法分离，分液使用的主要玻璃仪器为分液漏斗；根据互溶的液体混合物中物质沸点的不同，采用蒸馏的方法分离。

(4)若要收集苯甲酸异丙酯，可根据苯甲酸异丙酯的沸点是218℃，收集217℃～219℃的馏分即可，故合适选项是C。