Question

【題目】硼酸三甲酯用作檸檬類水果的熏蒸劑。實驗室合成硼酸三甲酯的原理及裝置如下：Na2B4O710H2O+2H2SO4+12CH3OH2NaHSO4+4(CH3O)3B+17H2O

已知：

	硼酸三甲酯	甲醇
溶解性	與乙醚、甲醇混溶，能水解	與水混溶
沸點/℃	68	64
硼酸三甲酯與甲醇混合物的共沸點為54℃

實驗步驟如下：

①在圓底燒瓶中加入44.8g甲醇和191.gNa2B4O710H2O(硼砂，式量為382)，然后緩慢加入濃H2SO4并振蕩；加熱燒瓶中的液體；通過分餾柱回流一段時間。

②先接收51～55℃的餾分，再接收55～60℃的餾分。

③將兩次餾分合并，加入氯化鈣進行鹽析分層，上層為硼酸三甲酯，分離。

④精餾得高純硼酸三甲酯19.2g。

回答下列問題：

（1）圖中儀器a的名稱為__；直形冷凝管冷卻水應從__(填“b”或“c”)接口進入。

（2）本實驗加熱方式為__，優(yōu)點是__。

（3）加入氯化鈣鹽析分層的主要目的是__。

（4）U型管中P2O3的作用是__。

（5）圖中，步驟④的儀器選擇及安裝都正確的是__，應收集__℃的餾分。

（6）本次實驗的產(chǎn)率是__。

Answer 1

【答案】分餾柱 c 水浴加熱 使物體受熱均勻，便于控制溫度 除去甲醇，避免精餾時形成恒沸物 防止空氣中的水蒸氣進入，導致硼酸三甲酯水解 b 68 92.3%

【解析】

(1)圖中儀器a的名稱為分餾柱，直形冷凝管冷卻水應下進上出，所以應從c口進水，故答案為：分餾柱；c

(2)根據(jù)步驟，收集的是的餾分以及的餾分，應采用水浴加熱的方法，水浴加熱的優(yōu)點是可使受熱物受熱均勻，且更容易控制溫度，故答案為：水浴加熱；使物體受熱均勻，便于控制溫度

(3)根據(jù)步驟，其目的是分離出硼酸三甲酯，而原先收集的是硼酸三甲酯和甲醇的混合物，因此加入氯化鈣進行鹽析分層的目的是除去甲醇，避免精餾時形成恒沸物，故答案為：除去甲醇，避免精餾時形成恒沸物；

(4)P2O5是一種常用的干燥劑，防止裝置尾部一般是防止空氣中的水蒸氣進入，此處的目的應是避免硼酸三甲酯水解，故答案為：防止空氣中的水蒸氣進入，導致硼酸三甲酯水解

(5)步驟是精餾得到高純硼酸三甲酯，ac裝置溫度計的位置不對，cd裝置沒有使用牛角管；硼酸三甲酯的沸點是，因此應收集的餾分，故答案為：b；68

(6)圓底燒瓶中加入了甲醇和，根據(jù)所給的化學方程式計算可知，完全反應需要甲醇，因此，甲醇是過量的，根據(jù)計算，的物質(zhì)的量為，根據(jù)B原子守恒，理論上可制得硼酸三甲酯，質(zhì)量為，因此，其產(chǎn)率為，故答案為：。