Question

苯甲酸甲酯是一種重要的香料。其合成裝置為

②反應(yīng)物和產(chǎn)物的部分性質(zhì)如下表所示：

	沸點(diǎn)/℃	密度/(g·cm－3)	水中溶解性
苯甲酸	249	1.265 9	微溶于水
甲醇	64.6	0.791 0	易溶于水
苯甲酸甲酯	198	1.090 0	不溶于水

③實(shí)驗(yàn)步驟如下：

步驟一：在干燥的圓底燒瓶(如圖甲)中加入12.20 g苯甲酸和12.10 mL甲醇。邊緩緩搖動(dòng)邊加入3 mL濃硫酸，再加上幾粒固體X，裝上冷凝管，加熱。

步驟二：取下圖甲所示冷凝管，在燒瓶上安裝圖乙所示的裝置，利用熱水浴加熱燒瓶；一段時(shí)間后，冷卻，將燒瓶中溶液倒入分液漏斗中，先用水洗滌，再用濃碳酸鈉溶液洗滌即得粗苯甲酸甲酯。

步驟三：將苯甲酸甲酯重新加入圖乙所示裝置中，加熱，收集一定溫度下的餾分，即得純凈的苯甲酸甲酯，質(zhì)量為8.84 g。

回答下列問題：

(1)步驟一中固體X的作用是防止暴沸，X的名稱是________________________。

(2)圖甲裝置中冷凝管的作用是________________________________________。

(3)圖乙裝置中儀器A的名稱是________，儀器D的名稱是________。

(4)步驟二中熱水浴的目的是______________________，在分液漏斗中用水洗滌的目的是__________________，用碳酸鈉洗滌的目的是______________________。

(5)步驟三中收集的餾分溫度范圍為________。(填正確答案標(biāo)號(hào))

a．63～66 ℃  b．197～198 ℃

c．248～250 ℃  d．>250 ℃

(6)本實(shí)驗(yàn)中，苯甲酸甲酯的產(chǎn)率為________。

Answer 1

答案　(1)沸石　(2)冷凝回流，提高原料利用率

(3)圓底燒瓶　錐形瓶

(4)除去產(chǎn)品中的甲醇　除去殘留的甲醇　除去苯甲酸　(5)b　(6)65%

解析　(1)由“防止暴沸”的作用可知X為沸石。(2)圖甲中的冷凝管為豎直狀態(tài)，所起作用是使反應(yīng)物和產(chǎn)物回流，提高原料利用率，減少產(chǎn)物揮發(fā)。(3)由裝置乙中儀器的作用與裝置特點(diǎn)可知A、B、C、D分別為燒瓶、溫度計(jì)、冷凝管、錐形瓶。(4)由表格中給出的反應(yīng)物和產(chǎn)物的沸點(diǎn)可知甲醇的沸點(diǎn)較低，用蒸餾的辦法可除去產(chǎn)品中的大多數(shù)甲醇；甲醇易溶于水，所以水洗滌除去的是甲醇；苯甲酸與碳酸鈉反應(yīng)生成可溶性的苯甲酸鈉。(5)產(chǎn)品精制蒸餾收集的是苯甲酸甲酯，由表格中的沸點(diǎn)數(shù)據(jù)可知應(yīng)該收集198 ℃的餾分，故選項(xiàng)b正確。(6)甲醇過量，理論上生成的苯甲酸甲酯為12.20 g÷122 g·mol^－1×136 g·mol^－1＝13.6 g，故產(chǎn)率為×100%＝65%。