Question

【題目】苯甲醇是一種重要的化工原料，廣泛用于香料、造紙、制藥和印染等行業(yè)。實驗室制備苯甲醇的反應(yīng)原理和有關(guān)數(shù)據(jù)如圖：

實驗步驟：如圖所示，在裝有電動攪拌器的250mL三頸燒瓶里加入9.0g碳酸鉀（過量），70.0mL水，加熱溶解，再加入2.0mL四乙基溴化銨[（CH3CH2）4NBr]溶液和10.0mL氯化芐。攪拌加熱回流反應(yīng)1~1.5h。反應(yīng)結(jié)束后冷卻，并轉(zhuǎn)入125mL分液漏斗中，分出有機(jī)層，水層用萃取劑萃取三次。合并萃取液和有機(jī)層，加入無水硫酸鎂固體，靜置、過濾。最后進(jìn)行蒸餾純化，收集200~208℃的餾分，得8.4mL苯甲醇。

回答下列問題：

（1）儀器X的名稱是___，冷卻水應(yīng)從___（填“上口”或“下口”）通入。由于苯甲醇的沸點較高，在蒸餾純化操作中最適宜選用的儀器之一是___（填字母）。

（2）本實驗中加入無水硫酸鎂的目的是___。從綠色化學(xué)角度考慮，萃取劑宜采用___（填字母）。

A.乙醇 B.乙酸乙酯 C.苯 D.氯仿

（3）某同學(xué)認(rèn)為該裝置中的電動攪拌器可以換成沸石，以防暴沸。該說法___（填“是”或“否”）正確，其理由是___。

（4）四乙基溴化銨沒有直接參與反應(yīng)，但大大提高了反應(yīng)速率，其原因可能是___。

（5）本實驗苯甲醇的產(chǎn)率為___%（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）。

Answer 1

【答案】球形冷凝管 下口 B 干燥 B 否 電動攪拌器使不相溶的反應(yīng)液混合均勻，加快反應(yīng)速率 提高氯化芐在水中的溶解度，使反應(yīng)物充分接觸（或增大有效碰撞幾率） 89.4

【解析】

(1)根據(jù)的構(gòu)造和性能確定儀器X的名稱；冷卻水流向與蒸氣流向相反；由于苯甲醇的沸點較高，易液化；

(2)無水硫酸鎂易與水形成結(jié)晶水合物；結(jié)合是否污染環(huán)境，選擇萃取劑；

(3)電動攪拌器除防暴沸，還有使反應(yīng)物充分混合的作用；

(4)四乙基溴化銨易溶于水，而氯化芐不溶于水，易溶于四乙基溴化銨；

(5)10.0mL氯化芐的質(zhì)量為11g，其物質(zhì)的量為=mol，理論生成苯甲醇的質(zhì)量為mol×108g/mol=9.39g，實際得到苯甲醇的質(zhì)量為8.4g，由此計算苯甲醇的產(chǎn)率。

(1)儀器X的名稱是球形冷凝管，冷卻水采用逆流的方式冷卻效果較好，所以冷卻水應(yīng)從下口通入；由于苯甲醇的沸點較高，易液化，在蒸餾純化操作中最適宜選用B儀器，有利于液體順利流下；

(2)加入無水硫酸鎂，利用其易水形成結(jié)晶水合物，達(dá)到干燥的目的；乙醇有刺激性，苯有毒，氯仿有麻醉作用，而乙酸乙酯有特殊香味，無毒，則從綠色化學(xué)角度考慮，萃取劑宜采用乙酸乙酯，故答案為B；

(3)不能用沸石代替電動攪拌器，因為使用電動攪拌器，除防暴沸，還可使不相溶的反應(yīng)液混合均勻，加快反應(yīng)速率；

(4)四乙基溴化銨易溶于水，而氯化芐不溶于水，易溶于四乙基溴化銨，則加入四乙基溴化銨，可提高氯化芐在水中的溶解度，使反應(yīng)物充分接觸，提高反應(yīng)效率；

(5)10.0mL氯化芐的質(zhì)量為11g，其物質(zhì)的量為=mol，理論生成苯甲醇的質(zhì)量為mol×108g/mol=9.39g，則苯甲醇的產(chǎn)率為=89.4%。