题目内容
【题目】肉桂酸()主要用于香精香料、食品添加剂、有机合成等方面,它的合成原理为+CH3COOH
主要试剂及其物理性质:
名称 | 相对分 子质量 | 性状 | 密度/ (g·cm-3) | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解度/(g/100 mL溶剂) | ||
水 | 醇 | 醚 | ||||||
苯甲醛 | 106 | 无色 液体 | 1.044 | -26 | 178~179 | 微溶 | 溶 | 溶 |
乙酸酐 | 102 | 无色 液体 | 1.082 | -73 | 138~140 | 反应 | 溶 | 难溶 |
肉桂酸 | 148 | 白色 粉末 | 1.248 | 133~134 | 300 | 微溶 | 溶 | 溶 |
试剂用量:
试剂名称 | 苯甲醛 | 乙酸酐 | 无水碳酸钾 | 10%氢氧化钠 | 浓盐酸 | 活性炭 |
试剂用量 | 3.0 mL | 5.5 mL | 4~5 g | 40 mL | 25 mL | 1.0 g |
实验仪器如下:
请回答下列问题:
(1)实验准备阶段:在组装实验仪器前要确保反应回流装置彻底干燥,其原因是:_______。
(2)将3.0 mL苯甲醛、5.5 mL乙酸酐和4.00 g无水碳酸钾依次加人250 mL三颈烧瓶中摇匀,烧瓶底部有白色颗粒状固体生成,上部液体无色透明,反应剧烈,有白烟冒出。搭建好回流装置后,开始加热回流。加热回流时控制反应呈微沸状态,加热温度不能太高的原因:_____。
(3)实验结束后,向三颈烧瓶中加人40 mL 10%的氢氧化钠溶液和20 mL的水,可观察到母液体系分为油相和水相。将装置改为水蒸气蒸馏装置,开始加热蒸馏,使油相中的苯甲醛随水蒸气离开母液,开始收集。加人NaOH的作用是:__________。B装置中的长玻璃导管的作用是:_______。水蒸气蒸馏装置中需要加热的仪器有____(填装置序号)。
(4)对蒸气发生器进行加热,待蒸气稳定后再通人烧瓶中的液面下,开始蒸气蒸馏,待检测馏出物中无油滴后停止蒸馏。加人1.0 g活性炭脱色,热过滤。活性炭脱色的原理是______。
(5)加入25 mL的浓盐酸,冰水浴,烧杯中有白色颗粒出现。抽滤(用冰水洗涤),烘箱干燥,称量。称重得m=0.35 g。则该反应的产率约为_____(结果精确至0.1% )。
【答案】防止乙酸酐与水反应而变质 防止乙酸酐(和苯甲醛)挥发(2分,苯甲醛不写给分) 将肉桂酸转化为肉桂酸钠,便于分离 调节体系和大气压强,判断水蒸气蒸馏系统是否畅通 B、C 吸附 8.0 %
【解析】
(1) (2) 由题中所给试剂及其物理性质,可推导出答案;(4)考活性炭脱色的原理;(3) NaOH是为了将肉桂酸转化为肉桂酸钠,B装置中的长玻璃导管也叫安全管,据此作答;(5)先根据表中密度计算出苯甲醛、乙酸酐的质量,再计算出它们的物质的量,然后理论上生成肉桂酸的质量,最后计算出肉桂酸的产率。
(1)由题中所给试剂及其物理性质可知乙酸酐会与水反应,故准备实验时要将反应回流装置彻底干燥,故答案为:防止乙酸酐与水反应而变质;
(2)结合题干信息可知乙酸酐的沸点较低,因此加热回流时,应控制反应呈微沸状态,以防止乙酸酐挥发而影响产量,故答案为:防止乙酸酐(和苯甲醛)挥发;
(3)由分析可知,加入NaOH是为了将肉桂酸转化为肉桂酸钠,便于分离。答案:将肉桂酸转化为肉桂酸钠,便于分离;B装置中的长玻璃导管也叫安全管,如果体系内压强增大,水会沿导管上升,起到调节压强的作用,即可通过观察导管内液面来判断水蒸气蒸馏系统是否畅通。答案:调节体系和大气压强,判断水蒸气蒸馏系统是否畅通;B为产生水蒸气的装置,C为蒸馏装置,故B、C处都需要加热,故答案为:B、C;
(4)活性炭脱色是利用它的吸附性,故答案为:吸附;
(5)由反应已知的实验原理可知,肉桂酸的理论产量为,则其实际产率,故答案为:8.0 %