Question

冬青油是天然香料之一，其主要成分為水楊酸甲酯，可由水楊酸(鄰羥基苯甲酸)和甲醇作原料在濃硫酸催化下酯化而得。

實驗步驟：

Ⅰ．如圖，在100 mL三口燒瓶中放入6.9 g (0.05 mol)水楊酸和24 g(30 mL，0.75 mol)甲醇，向混合物中加入約10 mL甲苯,再小心地加入8 mL濃硫酸，搖動混勻：加入1～2粒沸石，裝上回流冷凝管在石棉網(wǎng)上保持85—95℃，加熱回流1.5－2小時：

Ⅱ．待裝置冷卻后，分離出甲醇，向燒瓶中加入50 mL，水，然后轉(zhuǎn)移至分液漏斗，分出下層產(chǎn)物，棄去上層水層，有機層再倒入分液漏斗中；依次用50 mL5％NaHCO3溶液洗1次(溶液呈弱堿性)，30 mL水洗一次(產(chǎn)物皆在下層)，有機層得到粗酯；

Ⅲ．將粗酯進(jìn)行蒸餾，收集221℃～224℃的餾分。產(chǎn)品經(jīng)0.5 g無水CaCl2干燥后稱重。

常用物理常數(shù)：

請根據(jù)以上信息回答下列問題：

（1）制備冬青油的化學(xué)方程式為______________。

（2）制備冬青油時，最合適的加熱方法是_______________。實驗中加入甲苯作帶水劑的目的是____________________。

（3）反應(yīng)結(jié)束冷卻后，分離甲醇的操作是：___________________;

（4）在提純粗產(chǎn)品的過程中，用碳酸氫鈉溶液洗滌主要除去的雜質(zhì)是____________：若

改用氫氧化鈉溶液是否可以____________(填“可以”或“不可以”)，其原因是________________。

（5）檢驗產(chǎn)品中是否含有水楊酸的化學(xué)方法是__________________。最終稱得產(chǎn)品的質(zhì)量為4.2 g，則所得水楊酸甲酯的產(chǎn)率為___________(保留兩位有效數(shù)字)。

 

Answer 1

（1）

(2分)；

（2）水浴加熱(1分) 反應(yīng)產(chǎn)生的水從反應(yīng)體系中分離開來，使得平衡向右移動，同時可以減少甲醇的用量，從而提高反應(yīng)的產(chǎn)率 (2分)

（3）蒸餾(1分)

（4）水楊酸(1分) 不可以(1分) 在氫氧化鈉溶液中水楊酸甲酯發(fā)生水解(1分)

（5）取少量晶體于試管中，加蒸餾水溶解，滴加NaHCO3溶液，若出現(xiàn)無色氣泡則含水楊酸(答案合理即可)(2分) 55％(2分)

【解析】

試題分析：（1）制備冬青油的化學(xué)方程式為

(2分)

（2）制備冬青油時，85—95℃最合適的加熱方法是水浴加熱；實驗中加入甲苯作帶水劑的目的是反應(yīng)產(chǎn)生的水從反應(yīng)體系中分離開來，使得平衡向右移動，同時可以減少甲醇的用量，從而提高反應(yīng)的產(chǎn)率；

（3）因為甲醇的沸點低，分離甲醇的操作是蒸餾；

（4）用碳酸氫鈉溶液洗滌主要除去的雜質(zhì)是酸性物質(zhì)水楊酸；NaOH不可以做洗滌劑，因為在氫氧化鈉溶液中水楊酸甲酯發(fā)生水解；

（5）檢驗產(chǎn)品中是否含有水楊酸的化學(xué)方法是取少量晶體于試管中，加蒸餾水溶解，滴加NaHCO3溶液，若出現(xiàn)無色氣泡則含水楊酸(答案不唯一)；6.9 g (0.05 mol)水楊酸應(yīng)得到0.05mol水楊酸甲酯，即7.6g，產(chǎn)品的質(zhì)量為4.2 g，故所得水楊酸甲酯的產(chǎn)率為55％。

考點：化學(xué)實驗設(shè)計與評價。