Question

2．肉桂酸乙酯具有草莓香味，用于配置香水、香精和人造精油．实验室制备肉桂酸乙酯的反应、装置示意图和有关数据如下：
+CH₃CH₂OH$?_{△}^{浓硫酸}$+H₂O

	相对分子质量	密度/（g•cm-3）	沸点/℃	水中溶解性
乙醇	46	0.789	78.3	与水互溶
肉桂酸	148	1.245	300	微溶于水
肉桂酸乙酯	176	1.049	270	不溶于水

实验步骤：
制取：①在三颈烧瓶中加入20.0g肉桂酸、50.0g乙醇、数滴浓硫酸和2～3片碎瓷片．开始缓慢加热至约75℃，回流12h．②进行蒸馏．③进行减压蒸馏，精制．最终制得17.6g肉桂酸乙酯．
（1）步骤①中冷凝管的作用是冷凝回流．
（2）步骤②中进行蒸馏的目的是除去乙醇，制备过程中需要控制温度在75℃，常采用的方法是水浴加热．
（3）本实验中加入过量乙醇的目的是提高肉桂酸的转化率．
（4）若要分离肉桂酸乙酯和水的混合物，常采用的分离方法是分液，分离过程中需要用到的玻璃仪器有分液漏斗．下图给出蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是D（填字母序号）．

（5）本实验中肉桂酸的利用率是74%．

Answer 1

分析 （1）反应混合物要回流12h，乙醇易挥发，所以需要冷凝回流；
（2）反应后得到的混合物有未反应的乙醇和肉桂酸，根据题中提供的各物质的沸点可知，可以通过蒸馏的方法去除乙醇，制备过程中需要控制温度在75℃，可以用水浴加热的方式；
（3）乙醇易挥发，加入过量的乙醇，可以提高肉桂酸的转化率；
（4）肉桂酸乙酯不溶于水，所以可以用分液的方法分离肉桂酸乙酯和水；蒸馏操作中，温度计水银球应与支管口平齐，冷却水要从下口进，据此判断；
（5）根据最终制得17.6g肉桂酸乙酯可计算出参加反应的肉桂酸的质量，肉桂酸的利用率=$\frac{参加反应的肉桂酸的质量}{起始用量}$×100%，据此计算；

解答 解：（1）反应混合物要回流12h，乙醇易挥发，需要冷凝回流，所以冷凝管的作用是冷凝回流，
故答案为：冷凝回流；
（2）反应后得到的混合物不未反应的乙醇和肉桂酸，根据题中提供的各物质的沸点可知，可以通过蒸馏的方法除去乙醇，制备过程中需要控制温度在75℃，可以用水浴加热的方式，
故答案为：除去乙醇；水浴加热；
（3）乙醇易挥发，加入过量的乙醇，可以提高肉桂酸的转化率，
故答案为：提高肉桂酸的转化率；
（4）肉桂酸乙酯不溶于水，所以可以用分液的方法分离肉桂酸乙酯和水，所用仪器为分液漏斗，蒸馏操作中，温度计水银球应与支管口平齐，冷却水要从下口进，故D装置正确，
故答案为：分液；分液漏斗；D；
（5）根据方程式+CH₃CH₂OH$?_{△}^{浓硫酸}$+H₂O可知，制得17.6g肉桂酸乙酯，需要参加肉桂酸的质量为$\frac{148}{176}$×17.6g=14.8g，所以肉桂酸的利用率=$\frac{参加反应的肉桂酸的质量}{起始用量}$×100%=$\frac{14.8}{20}$×100%=74%，
故答案为：74%；

点评 本题为考查了有机实验方案的设计、混合物的分离、提纯、物质利用率的计算等知识，题目难度中等，明确实验原理是解本题关键，考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．