【題目】苯甲酸乙酯可由苯甲酸與乙醇在濃硫酸共熱下反應制得(已知苯甲酸的酸性強于碳酸),反應裝置如圖(部分裝置省略),反應原理如下:
+C2H5OH+H2O
實驗操作步驟:
①向三頸燒瓶內加入12.2 g苯甲酸、25 mL乙醇、20 mL苯及4 mL濃硫酸,搖勻,加入沸石。
②裝上分水器、電動攪拌器和溫度計,加熱至分水器下層液體接近支管時將下層液體放入量筒中。繼續(xù)蒸餾,蒸出過量的乙醇,至瓶內有白煙(約3h),停止加熱。
③將反應液倒入盛有80 mL冷水的燒杯中,在攪拌下分批加入碳酸鈉粉末至溶液無二氧化碳逸出,用pH試紙檢驗至呈中性。
④用分液漏斗分出有機層,水層用25 mL乙醚萃取,然后合并至有機層。用無水CaC12干燥,粗產物進行蒸餾,低溫蒸出乙醚。當溫度超過140℃時,直接接收210—213℃的餾分,最終通過蒸餾得到純凈苯甲酸乙酯12.8 mL。
可能用到的有關數據如下:
回答以下問題:
(1)反應裝置中分水器上方的儀器名稱是______
(2)步驟①中加濃硫酸的作用是________,加沸石的目的是______。
(3)步驟②中使用分水器除水的目的是__________。
(4)步驟③中加入碳酸鈉的目的是____________ 。
(5)步驟④中有機層從分液漏斗的____(選填“上口倒出”或“下口放出”)。
(6)蒸餾操作中溫度計水銀球的位置應為下圖中________(填a、b、c、d)所示。
(7)本實驗所得到的苯甲酸乙酯產率______%。
【答案】球形冷凝管 作催化劑和吸水劑 防止暴沸 及時分離出產物水,促使酯化反應的平衡正向移動 除去硫酸及未反應的苯甲酸 下口放出 b 89.6
【解析】
苯甲酸和乙醇發(fā)生酯化反應生成苯甲酸乙酯,加入的濃硫酸作催化劑和吸水劑,加入的苯作溶劑,加入沸石防止暴沸。加熱時,由于乙醇和苯沸點低,會揮發(fā),進入分水器,然后被冷凝管冷凝流入分水器,生成的水也會進入分水器,水的密度大于有機物,在下層,不斷分離出水,可以使酯化反應平衡向正反應方向移動,而揮發(fā)的乙醇和苯會從支管回到三頸燒瓶中繼續(xù)反應。當反應接近結束時,繼續(xù)蒸餾,蒸出苯和過量的乙醇,至瓶內有白煙(升華的苯甲酸),停止加熱。將反應液倒入盛有80 mL冷水的燒杯中,在攪拌下分批加入碳酸鈉粉末中和苯甲酸和硫酸,至溶液無二氧化碳逸出,用pH試紙檢驗至呈中性。用分液漏斗分出含有苯甲酸乙酯的有機層,水層用25 mL乙醚萃取,把水層中的苯甲酸乙酯萃取到乙醚中,然后合并至有機層。用無水CaC12干燥,粗產物進行蒸餾,低溫蒸出乙醚和苯。當溫度超過140℃時,直接接收210—213℃的餾分,最終通過蒸餾得到純凈苯甲酸乙酯。
(1)分水器上方起到冷凝回流的作用的儀器為球形冷凝管;
(2)濃硫酸起到催化劑和吸水劑的作用,加入碎瓷片,可防止暴沸;
(3)水是生成物,不斷的分離生成物,使平衡向著正向移動,可以提高反應物的轉化率;
(4)加入碳酸鈉,可與酸反應,以除去硫酸及未反應的苯甲酸;
(5)生成物的密度比水大,應從下口放出;
(6)蒸餾操作中溫度計水銀球的位置是支管口,測蒸氣溫度,即為下圖中b位置;
(7)最終通過蒸餾得到純凈苯甲酸乙酯12.8mL,則質量為12.8mL×1.05g/mL=13.44g,而12.2g苯甲酸如完全反應,則可生成0.1mol苯甲酸乙酯,質量為15g,則產率為×100%=89.6%。
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【題目】反應A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g)在四種不同情況下的反應速率分別為①v(A)=0.15 mol·L-1·s-1 ②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1;③v(C)=0.4 mol·L-1·s-1;④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1該反應進行的快慢順序為( )
A.④>②=③>①B.④>②>③>①
C.①>②=③>④D.①>②>③>④
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【題目】常溫下,H2SO3的電離常數:Ka1=1.54×10-2,Ka2=1×10-7.向m mL0.1mo1L-1H2SO3溶液中滴加0.1molL-1KOH溶液,混合溶液中水電離的c水(H+)與KOH溶液體積V的關系如圖所示,下列說法正確的是( )
A.m=20
B.c點對應的溶液中存在c(K+)=c(HSO3-)+2c(SO32-)
C.b、d兩點溶液的pH=7
D.SO32-+H2OHSO3-+OH-的Kb=1×10-7
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【題目】下列圖示與對應的敘述相符的是
圖1 圖2 圖3 圖4
A. 圖1表示0.1molMgCl2·6H2O在空氣中充分加熱時固體質量隨時間的變化
B. 圖2表示用0.1000 mol·LˉlNaOH溶液滴定25.00 mLCH3COOH的滴定曲線,則c(CH3COOH)=0.0800 mol·Lˉ1
C. 圖3表示恒溫恒容條件下,2NO2(g)N2O4(g)中,各物質的濃度與其消耗速率之間的關系,其中交點A對應的狀態(tài)為化學平衡狀態(tài)
D. 圖4表示常溫下,稀釋HA、HB兩種酸的稀溶液時,溶液pH隨加水量的變化,則常溫下,NaA溶液的pH小于同濃度的NaB溶液的pH
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【題目】根據下列各圖曲線表征的信息,得出的結論不正確的是
A. 圖1表示常溫下向體積為10 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1CH3COOH溶液后溶液的pH變化曲線,則b點處有:c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-)
B. 圖2表示用水稀釋pH相同的鹽酸和醋酸時溶液的pH變化曲線,其中Ⅰ表示醋酸,Ⅱ表示鹽酸,且溶液導電性:c>b>a
C. 圖3表示H2與O2發(fā)生反應過程中的能量變化,H2的燃燒熱為285.8 kJ·mol-1
D. 由圖4得出若除去CuSO4溶液中的Fe3+,可采用向溶液中加入適量CuO,調節(jié)溶液的pH至4左右
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【題目】下列實驗操作或對實驗事實的敘述中存在錯誤的是 ( )
A.用50mL酸式滴定管準確量取23.20mL酸性KMnO4溶液,放入錐形瓶中待用
B.制備AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用將溶液直接蒸干的方法
C.酸堿中和滴定時,錐形瓶未用待裝液潤洗。
D.用惰性電極電解NaCl溶液,一段時間后,再加鹽酸,可使溶液與原溶液完全一樣。
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【題目】(1)已知:石墨
石墨
則4Fe______
(2)一定溫度下,在2L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如圖1所示:用Z表示的反應速率為______,寫出該反應的化學方程式______,又反應開始到10s時,Y的轉化率為______。
(3)圖2為乙烷燃料電池的裝置、B為多孔碳棒:______填A或處電極入口通乙烷,其電極反應式為______。
(4)用中和滴定法測定溶液堿溶液的濃度。
①滴定時,用的鹽酸來滴定待測溶液,若選用甲基橙作指示劑,滴定終點的判斷方法是______。
②下列操作其他操作正確造成測定結果偏低是______
A.滴定終點讀數時俯視讀數
B.酸式滴定管使用前水洗后未用標準鹽酸溶液潤洗
C.錐形瓶水洗用待測液潤洗
D.酸式滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定后消失
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【題目】化學與生產、生活和社會密切相關。下列有關說法不正確的是
A.發(fā)展“低碳經濟”能夠減少對化石能源的依賴
B.明礬溶于水會生成氫氧化鋁膠體,故可用明礬作凈水劑
C.鐵制品在潮濕的空氣中生銹,其主要原因是發(fā)生了析氫腐蝕
D.處理含的廢水,常用FeS作沉淀劑,是因為CuS的溶解度比FeS小
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【題目】近年來,我國多條高壓直流電線路的瓷絕緣子出現鐵帽腐蝕現象,在鐵帽上加鋅環(huán)能有效防止鐵帽的腐蝕。下列說法正確的是
A.陰極的電極反應式為4OH--4e-=O2↑+2H2OB.陽極的電極反應式為Zn-2e-=Zn2+
C.通電時,該裝置為犧牲陽極的陰極保護法D.斷電時,鋅環(huán)失去保護作用
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