Question

16．苯甲酸（）和乙醇在濃硫酸催化下可以制得苯甲酸乙酯，及時除去反應(yīng)中產(chǎn)生的水可提高酯的產(chǎn)率．據(jù)此某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下圖的裝置來進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)．相關(guān)信息如下：

	相對分子質(zhì)量	密度/（g•cm-3）	沸點(diǎn)/℃	水中溶解度
苯甲酸	122	1.27	249	微溶
乙醇	46	0.789	78.3	易溶
苯甲酸乙酯	150	1.05	212.6	難溶

實(shí)驗(yàn)方案為：

（1）儀器甲的名稱為球形冷凝管．
（2）①往丙中加入藥品的順序?yàn)镃．
A．無水乙醇、濃硫酸、苯甲酸晶體            B．濃硫酸、苯甲酸晶體、無水乙醇
C．苯甲酸晶體、無水乙醇、濃硫酸            D．苯甲酸晶體、濃硫酸、無水乙醇
②若加熱反應(yīng)后發(fā)現(xiàn)未加沸石，應(yīng)采取的正確操作是停止加熱，冷卻后再加入沸石．
③微沸回流過程中，可以看到乙內(nèi)的混合試劑的顏色變?yōu)樗{(lán)色．
（3）加入碳酸鈉粉末的作用是中和濃硫酸及未反應(yīng)的苯甲酸．
（4）分液要用到的玻璃儀器有分液漏斗、燒杯，粗產(chǎn)物在下層（填“上”或“下”）．
（5）加熱蒸餾若采用2圖裝置（加熱裝置已經(jīng)略去）進(jìn)行，該裝置存在的2個問題為溫度計(jì)的水銀球不應(yīng)插入反應(yīng)液中、不應(yīng)用直型冷凝管．
（6）本實(shí)驗(yàn)所得到的苯甲酸乙酯產(chǎn)率為80%．
（7）裝置乙的作用為乙中的吸水劑可以吸收反應(yīng)中產(chǎn)生的水分，有利于提高酯的產(chǎn)率．

Answer 1

分析 （1）由儀器甲的結(jié)構(gòu)可知，儀器甲為球形冷凝管；
（2）①應(yīng)將液體加熱固體中，將濃硫酸注入溶液中，防止溶液飛濺；
②加熱反應(yīng)后發(fā)現(xiàn)未加沸石，應(yīng)停止加熱，冷卻后再加入沸石；
③反應(yīng)有水生成，硫酸銅吸水后變?yōu)樗{(lán)色；
（3）中和濃硫酸及未反應(yīng)的苯甲酸；
（4）分液要用到的玻璃儀器有分液漏斗、燒杯，苯甲酸乙酯的密度比水大，溶液分層后在下層；
（5）溫度計(jì)控制餾分溫度，水銀球應(yīng)在蒸餾燒瓶支管口處，苯甲酸乙酯沸點(diǎn)高，不應(yīng)該用直形冷凝管，會由溫差過大導(dǎo)致破裂；
（6）計(jì)算乙醇的質(zhì)量，再進(jìn)行過量計(jì)算，根據(jù)不足量物質(zhì)計(jì)算苯甲酸乙酯的理論產(chǎn)量，進(jìn)而計(jì)算產(chǎn)率；
（7）及時除去反應(yīng)中產(chǎn)生的水可提高酯的產(chǎn)率．

解答 解：（1）由儀器甲的結(jié)構(gòu)可知，儀器甲為球形冷凝管，故答案為：球形冷凝管；
（2）①應(yīng)將液體加熱固體中，將濃硫酸注入溶液中，防止溶液飛濺，往丙中加入藥品的順序?yàn)椋罕郊姿峋�體、無水乙醇、濃硫酸，故選：C；
②加入沸石，防止加熱時暴沸，加熱反應(yīng)后發(fā)現(xiàn)未加沸石，應(yīng)停止加熱，冷卻后再加入沸石，
故答案為：停止加熱，冷卻后再加入沸石；
③反應(yīng)有水生成，硫酸銅吸水后變?yōu)樗{(lán)色，故答案為：藍(lán)；
（3）有未反應(yīng)的濃硫酸、苯甲酸，用碳酸鈉中和濃硫酸及未反應(yīng)的苯甲酸而除去，
故答案為：中和濃硫酸及未反應(yīng)的苯甲酸；
（4）分液要用到的玻璃儀器有分液漏斗、燒杯，苯甲酸乙酯的密度比水大，溶液分層后在下層，
故答案為：分液漏斗、燒杯；下；
（5）溫度計(jì)控制餾分溫度，水銀球應(yīng)在蒸餾燒瓶支管口處，不應(yīng)插入反應(yīng)液中，苯甲酸乙酯沸點(diǎn)高，不應(yīng)該用直形冷凝管，會由溫差過大導(dǎo)致破裂，
故答案為：溫度計(jì)的水銀球不應(yīng)插入反應(yīng)液中；不應(yīng)用直型冷凝管；
（6）乙醇的質(zhì)量為10mL×0.789g/mL=7.89g，完全反應(yīng)需要苯甲酸質(zhì)量為7.89g×$\frac{122}{46}$=20.93g＞3.66g，故苯甲酸乙酯的理論產(chǎn)量為3.66g×$\frac{150}{122}$=4.5g，則產(chǎn)率為$\frac{3.6g}{4.5g}$×100%=80%，
故答案為：80%；
（7）乙中的吸水劑可以吸收反應(yīng)中產(chǎn)生的水分，有利于提高酯的產(chǎn)率，
故答案為：乙中的吸水劑可以吸收反應(yīng)中產(chǎn)生的水分，有利于提高酯的產(chǎn)率．

點(diǎn)評 本題考查有機(jī)物合成實(shí)驗(yàn)，涉及對裝置與操作分析評價、物質(zhì)的分離提純、對實(shí)驗(yàn)條件的控制、對數(shù)據(jù)的分析處理等，難度中等，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與靈活運(yùn)用能力．