题目内容
【题目】苯甲酸乙酯稍有水果气味,用于配制香水香精和人造精油,也大量用于食品中,实验室制备方法如下:
Ⅰ苯甲酸乙酯粗产品的制备
在干燥的50 mL三颈圆底烧瓶中,加入6.1g苯甲酸、过量无水乙醇、8 mL苯和1mL浓硫酸,摇匀后加沸石,安装分水器。水浴加热,开始控制回流速度1~2 d/s。反应时苯一乙醇﹣水会形成“共沸物”蒸馏出来。加热回流约1小时,至分水器中不再有小水珠生成时,停止加热。改为蒸馏装置,蒸出过量乙醇和苯。
沸点(℃) | 相对分子质量 | |
苯甲酸 | 249 | 122 |
苯甲酸乙酯 | 212.6 | 150 |
(1)写出苯甲酸与用18O标记的乙醇酯化反应的方程式___________________。
(2)装置A的名称及冷水通入口_________________________。
(3)通过分水器不断分离除去反应生成的水,目的是___________________。还有什么方法可以实现同样的目的_____________(任答两种)。
(4)实验过程中没有加沸石,请写出补加沸石的操作___________________。
(5)图二装置中的错误______________________。
Ⅱ.苯甲酸乙酯的精制
将苯甲酸乙酯粗产品用如下方法进行精制:将烧瓶中的液体倒入盛有30 mL冷水的烧杯中,搅拌下分批加入饱和Na2CO3溶液(或研细的粉末),至无气体产生,pH试纸检测下层溶液呈中性。用分液漏斗分出粗产物,水层用乙醚(10 mL)萃取。合并有机相,用无水CaCl2干燥。干燥后的粗产物先用水浴蒸除乙醚,再改用减压蒸馏,收集馏分。
(6)加入饱和碳酸钠溶液除了可以降低苯甲酸乙酯溶解度外,还有的作用是__________。
(7)按照纠正后的操作进行,测得产品体积为5mL(苯甲酸乙酯密度为1.05gcm﹣3)。实验的产率为_________。
【答案】+CH3CH218OH+H2O 球形冷凝管,a 使平衡正移,提高苯甲酸乙酯的产率 从生成物中不断分离苯甲酸乙酯;使用过量乙醇 停止加热,待液体冷却后补加沸石 温度计位置,冷凝水进出口 除去甲酸 70%
【解析】
(1)酯化反应时酸中羟基和醇中羟基上氢结合生成水,故苯甲酸与用18O标记的乙醇酯化反应的方程式为+CH3CH218OH+H2O;
(2)装置A为球形冷凝管,冷凝水下进上出,故答案为:球形冷凝管,a;
(3)通过分水器不断分离除去反应生成的水,目的是使平衡正移,提高苯甲酸乙酯的产率,也可利用从生成物中不断分离苯甲酸乙酯;使用过量乙醇等方法,故答案为:平衡正移,提高苯甲酸乙酯的产率;从生成物中不断分离苯甲酸乙酯;使用过量乙醇;
(4)补加沸石的操作:停止加热,待液体冷却后补加沸石,故答案为:停止加热,待液体冷却后补加沸石;
(5)图二装置中温度计没有放置在蒸馏烧瓶支管口出,冷凝管中为了充分冷凝水流方向应为下进上出,故答案为:温度计位置,冷凝水进出口;
(6)饱和碳酸钠溶液除了可以降低苯甲酸乙酯溶解度外,还有的作用是除去甲酸,故答案为:除去甲酸;
(7)苯甲酸乙酯实际产量,苯甲酸物质的量,则理论产量,产率= ,故答案为:70%。