题目内容
【题目】丙烯酸甲酯是一种重要的工业原料,某实验小组制取丙烯酸甲酯的装置如图所示:
![]()
①10.0 g丙烯酸和6.0g甲醇放置于三颈烧瓶中,连接好冷凝管,用搅拌棒搅拌,水浴加热。
②充分反应后,冷却,向混合液中加入5% Na2CO3溶液洗至中性。 ③分液,取上层油状液体,再用无水Na2SO4干燥后蒸馏,收集70-90℃馏分。
可能用到的信息:
沸点 | 溶解性 | 着火点(闪点) | 毒性 | |
丙烯酸 | 1420C | 与水互溶,易溶于有机溶剂 | 540C | 有毒 |
甲醇 | 650C | 与水互溶,易溶于有机溶剂 | 110C | 有毒 |
丙烯酸甲酯 | 80.50C | 难溶于水,易溶于有机溶剂 | 不详 | 无毒 |
(注闪点低于500C属于极易燃烧物质)回答下列问题:
![]()
(1)仪器c的名称是____________。
(2)混合液用5% Na2CO3溶液洗涤的目的是_____________.
(3)请写出配制100 g 5% Na2CO3溶液所使用的玻璃仪器____________。
(4)关于产品的蒸馏操作(夹持装置未画出),下图中有2处错误,请分别写出_____________、________________________.
为检验产率,设计如下实验:
①.油状物质提纯后平均分成5份,取出1份置于锥形瓶中,加入2.5 mol/L的KOH溶液10.00 mL,加热使之完全水解。
②.用酚酞做指示剂,向冷却后的溶液中滴加0.5 mol/L的HCI溶液,中和过量的KOH,滴到终点时共消耗盐酸20.00 mL。
(5)计算本次酯化反应丙烯酸的转化率____。
(6)请列举2条本实验中需要采取的安全防护措施___________________________________________.
【答案】分液漏斗除去混有的丙烯酸和甲醇,降低酯在水中的溶解度烧杯 玻璃棒 (量筒)温度计水银球位置尾接管与锥形瓶封闭通风橱中进行防止明火
【解析】
试题迁移教材实验乙酸乙酯的制备进行作答。
(1)根据仪器c的构造确定其名称是分液漏斗。
(2)丙烯酸易溶液有机溶剂,甲醇易挥发,制得的混合液中含有丙烯酸、甲醇和丙烯酸甲酯,用5%的Na2CO3溶液洗涤的目的是除去混合液中的丙烯酸和甲醇(降低丙烯酸甲酯的溶解度)。
(3)一定质量分数溶液的配制步骤为计算、称量、溶解,根据实验步骤确定实验仪器,配制100 g 5% Na2CO3溶液所使用的玻璃仪器烧杯、玻璃棒、(量筒)。
(4)图示蒸馏操作的错误为温度计水银球位置、尾接管与锥形瓶接口密封。
(5)根据题意知与CH2=CHCOOCH3反应的氢氧化钾的物质的量为5×(2.5 mol/L×0.010L-0.5 mol/L×0.020L)=0.075mol,根据反应:CH2=CHCOOCH3+KOH
CH2=CHCOOK+H2O计算生成CH2=CHCOOCH3的物质的量为0.075mol,由反应:CH2=CHCOOH+CH3OH
CH2=CHCOOCH3+H2O计算参加反应甲酸的质量为5.4g,则本次酯化反应丙烯酸的转化率为5.4g/10g×100%=54.0%。
(6)该实验药品有毒,具有可燃性,要注意防中毒,防失火,本实验中需要采取的安全防护措施在通风橱中实验、防止明火。