题目内容
【题目】A是一种常见的有机物,其产量可以作为衡量一个国家石油化工发展水平的标志,F是高分子化合物,有机物A可以实现如下转换关系。请回答下列问题:
(1)写出A的电子式____________,B、D分子中的官能团名称分别是 _______、_______。
(2)在实验室中,可用如图所示装置制取少量G,试管a中盛放的试剂是____________,其作用为____________;
(3)写出下列反应的化学方程式,并注明反应类型:
①_______________________________ ;
②________________________________;
④________________________________。
【答案】 羟基 羧基 饱和碳酸钠溶液 溶解乙醇,反应乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度 CH2 = CH2 + H2OCH3CH2OH,加成反应 2CH3CH2OH+O22CH3CHO + 2H2O,氧化反应 CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,酯化反应或取代反应
【解析】
A的产量通常用来衡量一个国家石油化工水平,则A是CH2=CH2,乙烯和水发生加成反应生成B,B为CH3CH2OH,乙醇发生催化氧化反应生成C,C为CH3CHO,C进一步氧化生成D,D为CH3COOH,乙酸与乙醇发生酯化反应生成G,G为CH3COOCH2CH3,乙酸乙酯在碱性条件下水解生成乙醇与E,E为CH3COONa;F是高分子化合物,乙烯发生加聚反应生成高分子化合物F,F为,据此分析解答。
根据上述分析,A是CH2=CH2,B为CH3CH2OH,C为CH3CHO,D为CH3COOH,E为CH3COONa,F为。
(1)A是CH2=CH2,乙烯的电子式为;B为CH3CH2OH,D为CH3COOH,含有的官能团分别是羟基和羧基,故答案为:;羟基;羧基;
(2)在实验室中,可用图2所示装置制取少量乙酸乙酯,试管a中盛放的试剂是饱和碳酸钠溶液,其作用为:溶解乙醇,反应乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,故答案为:饱和碳酸钠溶液;溶解乙醇,反应乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度;
(3)反应①为乙烯的水化反应,反应的化学方程式为CH2 = CH2 + H2OCH3CH2OH,该反应为加成反应;反应②为乙醇的催化氧化,反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO + 2H2O,属于氧化反应;反应④的化学方程式为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,属于酯化反应或取代反应,故答案为:CH2 = CH2 + H2OCH3CH2OH,加成反应;2CH3CH2OH+O22CH3CHO + 2H2O,氧化反应;CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,酯化反应或取代反应。
【题目】水杨酸甲酯又叫冬青油,是一种重要的有机合成原料。某化学小组用水杨酸()和甲醇在酸性催化剂催化下合成水杨酸甲酯并计算其产率。
实验步骤:
Ⅰ.如图,在三颈烧瓶中加入6.9 g (0.05 mol)水杨酸和24 g(30 mL,0.75 mol)甲醇,向混合物中加入约10 mL甲苯(甲苯与水形成的共沸物,沸点为85℃,该实验中加入甲苯,易将水蒸出),再小心地加入5 mL浓硫酸,摇动混匀,加入1~2粒沸石,组装好实验装置,在85~95℃下恒温加热反应1.5小时;
Ⅱ.待装置冷却后,分离出甲醇,然后转移至分液漏斗,依次用少量水、5%NaHCO3 溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,过滤得到粗酯;
Ⅲ.将粗酯进行蒸馏,收集221℃~224℃的馏分,得水杨酸甲酯4.5g。
常用物理常数:
名称 | 分子量 | 颜色状态 | 相对密度 | 熔点(℃) | 沸点(℃) |
水杨酸甲酯 | 152 | 无色液体 | 1.18 | -8.6 | 224 |
水杨酸 | 138 | 白色晶体 | 1.44 | 158 | 210 |
甲醇 | 32 | 无色液体 | 0.792 | -97 | 64.7 |
请根据以上信息回答下列问题:
(1)仪器A的名称是___________,制备水杨酸甲酯时,最合适的加热方法是__________。
(2)实验中加入甲苯对合成水杨酸甲酯的作用是_____________________。
(3)反应结束后,分离甲醇的操作是_____________。
(4)洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是__________,第二次水洗的主要目的是________。
(5)检验产品中是否含有水杨酸的化学方法是________________________。
(6)本实验的产率为___________(保留两位有效数字)。