题目内容

15．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1所示：
①10.0g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142℃与水互溶，易溶于有机溶剂54℃有毒
甲醇65℃与水互溶，易溶于有机溶剂11℃有毒
丙烯酸甲酯80.5℃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的名称是分液漏斗．
（2）混合液用5%0Na2CO3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）请写出配制100g 5% Na2CO3溶液所使用的玻璃仪器烧杯、玻璃棒、量筒．
（4）关于产品的蒸馏操作（夹持装置未画出），图2中有2处错误，请分别写出温度计水银球位置、尾接管与锥形瓶接口密封．
为检验产率，设计如下实验：
①%2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2.5mol/L的KOH溶液10.00mL，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0.5mol/L的HCI溶液，中和过量的KOH，滴到终点时共消耗盐酸20.00mL．
（5）计算本次酯化反应丙烯酸的转化率54.0%．
（6）请列举2条本实验中需要采取的安全防护措施通风橱中实验．防止明火．

分析 （1）根据装置图可知仪器c的名称；
（2）混合液中有丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲醇，丙烯酸能与Na2CO3溶液反应，甲醇能溶于碳酸钠溶液中；
（3）配制100g 5% Na2CO3溶液通常用的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、量筒；
（4）蒸馏装置中温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处，尾接管与锥形瓶接口不能密封，据此答题；
（5）中和过量的KOH，滴到终点时共消耗盐酸20.00mL，即0.5×0.02mol=0.01mol，所以用于水解的KOH的物质的量为0.025mol-0.01mol=0.015mol，所以用于生成CH2=CHCOOCH3的CH2=CHCOOH的质量为0.015mol×72g/mol=1.08g，参加实验的样品为原样品的$\frac{1}{5}$，据此可计算丙烯酸的转化率；
（6）丙烯酸和甲醇都是易燃的所以要防止明火，甲醇易挥发，所以要在通风橱中实验．

解答 解：（1）根据装置图可知仪器c的名称为分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
（2）混合液中有丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲醇，丙烯酸能与Na2CO3溶液反应，甲醇能溶于碳酸钠溶液中，所以用5%0Na2CO3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），
故答案为：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）配制100g 5% Na2CO3溶液通常用的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、量筒，
故答案为：烧杯、玻璃棒、量筒；
（4）蒸馏装置中温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处，尾接管与锥形瓶接口不能密封，所以装置图中的错为温度计水银球位置、尾接管与锥形瓶接口密封，
故答案为：温度计水银球位置；尾接管与锥形瓶接口密封；
（5）中和过量的KOH，滴到终点时共消耗盐酸20.00mL，即0.5×0.02mol=0.01mol，所以用于水解的KOH的物质的量为0.025mol-0.01mol=0.015mol，所以用于生成CH2=CHCOOCH3的CH2=CHCOOH的质量为：0.05mol×72g/mol=1.08g，参加实验的样品为原样品的$\frac{1}{5}$，
所以丙烯酸的转化率为：$\frac{1.08g}{10g×\frac{1}{5}}$×100%=54.0%，
故答案为：54.0%；
（6）丙烯酸和甲醇都是易燃的所以要防止明火，甲醇易挥发，所以要在通风橱中实验，所以本实验中需要采取的安全防护措施为通风橱中实验、防止明火，
故答案为：通风橱中实验；防止明火．

点评 本题考查制备方案的设计，题目难度中等，涉及对装置的理解、物质的分离提纯、对实验条件的控制、对数据的分析处理等知识，明确实验目的、实验原理为解答关键，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析能力及化学实验能力．

练习册系列答案
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10．黄铜矿是工业炼铜的主要原料，其主要成分为CuFeS2，现有一种天然黄铜矿（含少量脉石），为了测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验（图1）：

现称取研细的黄铜矿样品1.150g，在空气存在下进行煅烧，生成Cu、Fe3O4和SO2气体，实验后取d中溶液的$\frac{1}{10}$置于锥形瓶中，用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定，初读数为0.00mL，末读数如图2所示．
完成下列填空：

（1）称量样品所用的仪器为电子天平，将样品研细后再反应，其目的是提高反应速率，并使黄铜矿充分反应．
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（3）滴定时，标准碘溶液所耗体积为20.00mL．判断滴定已达终点的现象是溶液由无色变成蓝色，并半分钟内不褪色．
（4）通过计算可知，该黄铜矿的纯度为80%．
（5）若用图3装置替代上述实验装置d，同样可以达到实验目的是f．
20．实验室欲配制480ml 2mol•L-1的NaOH溶液：
①除了使用天平、玻璃棒、烧杯外还需要使用500mL容量瓶、胶头滴管．
②容量瓶使用前要检漏，萃取时也需要同样操作的仪器是分液漏斗．
③下列操作的顺序是（用字母表示）B E A G C D F
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7．下列实验装置或操作设计正确、且能达到目的是（　　）
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