Question

仔細(xì)閱讀表中數(shù)據(jù)，回答下列問題

化合物	相對(duì)分子質(zhì)量	密度/g?cm-3	水溶性	沸點(diǎn)/℃
甲酸	46	1.22	與水混溶	100.8
甲醇	32	0.79	與水混溶	64.7
甲酸甲酯	60	0.98	與水不互溶	32.0

同學(xué)們認(rèn)為課本中酯化反應(yīng)的裝置有很多缺點(diǎn)，進(jìn)行了部分改進(jìn)，如圖所示，進(jìn)行制備甲酸甲酯的實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：
（1）倒置的漏斗的作用是

 

．
（2）為了研究酯化反應(yīng)的原理，請(qǐng)用“氧同位素示蹤原子法”寫出甲酸與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（3）將產(chǎn)物甲酸甲酯進(jìn)行皂化反應(yīng)，能說明反應(yīng)完全的現(xiàn)象是

 

．
（4）實(shí)驗(yàn)中，加入23.0g甲酸、35mL甲醇（過量）以及6mL濃硫酸，混合均勻并加入沸石，反應(yīng)1小時(shí)后，進(jìn)行必要的分離提純操作，獲得產(chǎn)品體積為16.33mL，求產(chǎn)品的產(chǎn)率

 

．（保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）

Answer 1

考點(diǎn)：乙酸乙酯的制取

專題：有機(jī)反應(yīng)

分析：（1）倒置漏斗能防止溶液倒吸；
（2）根據(jù)酯化反應(yīng)原理酸脫羥基醇脫氫寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（3）甲酸鈉和甲醇能互溶；
（4）先根據(jù)反應(yīng)方程式計(jì)算理論產(chǎn)量，根據(jù)產(chǎn)率=

實(shí)際產(chǎn)量

理論產(chǎn)量

×100%計(jì)算．

解答： 解：（1）甲酸和甲醇沸點(diǎn)低，故制得甲酸甲酯中含甲酸和甲醇，甲酸和甲醇易溶于水，倒扣的漏斗溶液上升具有緩沖作用，能防止倒吸，防止燒杯內(nèi)液體倒流入左側(cè)燒瓶?jī)?nèi)，
故答案為：防止倒吸；
（2）酯化反應(yīng)中，羧酸脫去羥基，醇脫去氫原子，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：HCOOH+CH₃¹⁸OH

濃硫酸

△

HCO¹⁸OCH₃+H₂O，
故答案為：HCOOH+CH₃¹⁸OH

濃硫酸

△

HCO¹⁸OCH₃+H₂O；
（3）根據(jù)相似相溶原理知，氫氧化鈉和甲酸甲酯不互溶所以混合物會(huì)分層，甲酸甲酯和氫氧化鈉反應(yīng)生成甲酸鈉和甲醇，甲酸鈉和甲醇能互溶，當(dāng)溶液不分層時(shí)說明甲酸甲酯和氫氧化鈉反應(yīng)完全，
故答案為：溶液不分層；
（4）根據(jù)反應(yīng)方程式計(jì)算理論產(chǎn)生甲酸甲酯的質(zhì)量
HCOOH+CH₃OH

濃硫酸

△

HCOOCH₃+H₂O；
     46g             60g
     23g              m 
m=

23g×60g

46g

=30g，
16.33mL甲酸甲酯的質(zhì)量為：16.33mL×0.98g/mL=16g，
故產(chǎn)率為：

16g

30g

×100%=53.33%，故答案為：53.33%．

點(diǎn)評(píng)：本題考察了甲酸甲酯的制取原理和計(jì)算，中等難度，注意酯化反應(yīng)原理和產(chǎn)率的計(jì)算依據(jù)．