苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料.某化学小组采用如图装置.以苯甲酸.甲醇为原料制取苯甲酸甲酯.有关物质的物理性质见下表所示: Ⅰ．合成苯甲酸甲酯粗产品在圆底烧瓶中加入0.1mol苯甲酸和0.4mol甲醇.再小心加入3mL浓硫酸.混匀后.投入几粒沸石.小心加热使反应完全.得苯甲酸甲酯粗产品.(1)甲装置的作用是: ,冷却水从口进入.Ⅱ．粗产品的精制苯甲� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

(10分)苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料，某化学小组采用如图装置，以苯甲酸、甲醇为原料制取苯甲酸甲酯。有关物质的物理性质见下表所示：

Ⅰ．合成苯甲酸甲酯粗产品
在圆底烧瓶中加入0.1mol苯甲酸和0.4mol甲醇，再小心加入3mL浓硫酸，混匀后，投入几粒沸石，小心加热使反应完全，得苯甲酸甲酯粗产品。
（1）甲装置的作用是：               ；冷却水从   （填“a”或“b”）口进入。
Ⅱ．粗产品的精制
苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等，现拟用下列流程进行精制．

（2）试剂1可以是      （填编号），作用是            。
A．稀硫酸    B．饱和碳酸钠溶液    C．乙醇
（3）操作2中，收集产品时，控制的温度应在        ℃左右。
（4）实验制得的苯甲酸甲酯精品质量为10g，则苯甲酸的转化率为       。（结果保留三位有效数字）

（1）冷凝回流（2分） b（1分）（2）B（1分）洗去苯甲酸甲酯粗产品中过量的酸（2分）
（3）199.6（2分）（4）73.5% (2分)

解析试题分析：（1）甲装置的作用是冷凝回流，提高原料的利用率；为了使冷凝效果更好，应该使水充满整个冷凝器，所以冷却水从b进入；（2）苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等，由于酯难溶解于饱和碳酸钠溶液，而其它杂质能够溶解在该溶液中，酸可用于盐发生反应，便于混合物的分离，所以试剂1可以是饱和碳酸钠溶液，选项是B。（3）在有机物中主要含有苯甲酸甲酯，其沸点是199.6℃，所以在操作2中，收集产品时，控制的温度应在199.6℃左右。（4）根据题目提供的数据可知甲醇过量，反应制取酯应该按照不足量的苯甲酸来计算。n(苯甲酸甲酯)= 10g÷136g/mol=0.0735mol，所以苯甲酸的转化率为(0.0735mol÷0.1mol)×100%=73.5%。
考点：考查仪器的使用、混合物的分离、反应条件的选择、物质的转化率的计算的知识。

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化合物M是某种解热镇痛药，以A为原料的工业合成路线如下图所示：

A
C₆H₆O

已知：
①

+CH₃COOH

不能一步完成，请解释可能的原因。
。

（6分） 0．2 mol有机物和0．4 mol O₂在密闭容器中燃烧后产物为CO₂、CO和H₂O(g)。产物经过浓H₂SO₄后，质量增加10．8 g；再通过灼热的CuO，充分反应后，CuO质量减轻3．2 g，最后气体再通过碱石灰被完全吸收，质量增加17．6 g。（提示：同一个C原子连两个羟基是不稳定结构）通过计算解决以下两个问题，要有必要计算过程：
（1）试推断该有机物的分子式。
（2）若0．2 mol该有机物恰好能与9．2 g金属钠完全反应，试确定该有机物的结构简式。

（10分）一种含结晶水的无色晶体可表示为B·nH₂O，其中结晶水的质量分数为28．57％，该晶体的无水物B中碳、氢、氧的质量分数分别为26．67％、2．23％、71．1％。
（1）求无水物B的最简式。
（2）B和NaOH溶液发生中和反应可生成一种酸式盐和一种正盐。0．15 g无水物B恰好与0．1 mol·L^-1NaOH溶液33．4 mL完全反应生成正盐，求该化合物的分子式，并写出其结构简式。
（3）求B·nH₂O中的n值。

有机物A由碳、氢、氧三种元素组成，经测定其相对分子质量为90。现取1.8g A在纯氧中完全燃烧，将产物依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重1.08 g，碱石灰增重2.64 g。回答下列问题：
（1）1.8 g A中所含氢原子、碳原子的物质的量各是多少?
（2）通过计算确定该有机物的分子式。

（15分）某实验小组用下图所示装置制备一硝基甲苯（包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯）：

反应原理：
实验中可能用到的数据：

实验步骤：①浓硫酸与浓硝酸按体积比1：3配制混合溶液（即混酸）共40 mL；
②在三颈瓶中加入13g甲苯（易挥发），按图所示装好药品和其他仪器；
③向三颈瓶中加入混酸；
④控制温度约为50℃，反应大约10 min，三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现；
⑤分离出一硝基甲苯，经提纯最终得到纯净的一硝基甲苯共15 g。
请回答下列问题：
（1）实验前需要在三颈瓶中加入少许________，目的是____________________。
（2）冷凝管的作用是_________；冷却水从冷凝管的_______（填“a”或“b”）端进入。
（3）仪器A的名称是________ ，使用该仪器前必须进行的操作是_________________。
（4）分离反应后产物的方案如下：

其中，操作1的名称为________，操作2必需的玻璃仪器有酒精灯、温度计、锥形瓶、牛角管（尾接管）和________________、_________________。
（5）本实验中一硝基甲苯的产率为________（结果保留小数点后一位数字）。

实验室制备乙酸乙酯的反应和实验装置如下：
CH₃COOH + C₂H₅OH CH₃COOC₂H₅ + H₂O
投料 1 ： 1 产率 65%
1 ： 10 97%
(在120 ℃下测定)

已知：相关物理性质(常温常压)

	密度g/mL	熔点/℃	沸点/℃	水溶性
乙醇	0.79	-114	78	溶
乙酸	1.049	16.2	~117	溶
乙酸乙酯	0.902	?84	~76.5	不溶

合成反应：
在三颈瓶中加入乙醇5 mL，硫酸5 mL，2小片碎瓷片。漏斗加入乙酸14.3 mL ，乙醇20 mL。冷凝管中通入冷却水后，开始缓慢加热，控制滴加速度等于蒸馏速度，反应温度不超过120 ℃。
分离提纯：
将反应粗产物倒入分液漏斗中，依次用少量饱和的Na₂CO₃溶液、饱和NaCl溶液、饱和CaCl₂溶液洗涤，分离后加入无水碳酸钾，静置一段时间后弃去碳酸钾。最终通过蒸馏得到纯净的乙酸乙酯。
回答下列问题：
（1）酯化反应的机制
用乙醇羟基氧示踪

用醋酸羟基氧示踪

下图是实验室用乙醇与浓硫酸和溴化钠反应来制备溴乙烷的装置，反应需要加热，图中省去了加热装置。有关数据见表3：

	乙醇	溴乙烷	溴
状态	无色液体	无色液体	深红棕色液体
密度／g·cm^-3	0.79	1.44	3.1
沸点／℃	78.5	38.4	59

表3．乙醇、溴乙烷、溴有关参数
（1）制备操作中，加入的浓硫酸必需进行稀释，其目的是       （选填序号）。
a．减少副产物烯和醚的生成        b．减少Br₂的生成
c．减少HBr的挥发              d．水是反应的催化剂
（2）写出溴化氢与浓硫酸加热时发生反应的化学方程式                   。
（3）图中试管C中的导管E的末端须在水面以下，其原因是              。
（4）加热的目的是                                              。
（5）为除去产品中的一种主要杂质，最好选择下列   （选填序号）溶液来洗涤产品。
A．氢氧化钠      B．碘化亚铁      C．亚硫酸钠      D．碳酸氢钠
（6）第（5）步的实验所需要的玻璃仪器有                 。

下列关于有机物的说法中，正确的一组是
①“乙醇汽油”是在汽油里加入适量乙醇而成的一种燃料，它是一种新型化合物
②汽油、柴油和植物油都是碳氢化合物，完全燃烧只生成
③石油的分馏、煤的气化和液化都是物理变化。
④淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖
⑤将ag铜丝灼烧成黑色后趁热插入乙醇中，铜丝变红，再次称量质量等于ag
⑥除去中的少量，可将混合气体通过盛有溴水的洗气瓶

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