Question

【題目】苯甲酸具有弱酸性，可以和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成苯甲酸乙酯。苯甲酸乙酯(密度1.05gcm-3)稍有水果氣味，用于配制香水香精和人造精油，也大量用于食品以及用作有機(jī)合成中間體等。制備苯甲酸乙酯的過(guò)程如下：

I.制備粗產(chǎn)品：如圖所示裝置中，于50ml圓底燒瓶中加入8.0g苯甲酸(Mr=122)、20ml乙醇(Mr=46，密度0.79gcm-3)、15ml環(huán)己烷、3ml濃硫酸，搖勻，加沸石。在分水器中加水，接通冷凝水，水浴回流約2h，反應(yīng)基本完成。記錄體積，繼續(xù)蒸出多余環(huán)己烷和醇(從分水器中放出)。

粗產(chǎn)品純化：加水30ml，分批加入固體NaHCO3，分液，然后水層用20ml石油醚分兩次萃取。合并有機(jī)層，用無(wú)水硫酸鎂干燥�；厥帐�油醚，加熱精餾，收集210~213℃餾分。

相關(guān)數(shù)據(jù)如下：

沸點(diǎn)(℃，1atm)
苯甲酸	苯甲酸乙酯	石油醚	水	乙醇	環(huán)己烷	共沸物環(huán)己烷水乙醇
249	212.6	40~80	100	78.3	80.75	62.6

根據(jù)以上信息和裝置圖回答下述實(shí)驗(yàn)室制備有關(guān)問(wèn)題：

（1）寫(xiě)出制備苯甲酸乙酯反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________________，

儀器a的名稱______________，冷凝水的進(jìn)水口為______（填a或b）。

（2）在本實(shí)驗(yàn)中可以提高苯甲酸乙酯產(chǎn)率的方法有：_________________________________。

A.加入環(huán)已烷形成水乙醇環(huán)已烷三元共沸物分離出反應(yīng)過(guò)程中生成的水

B.加過(guò)量的乙醇

C.使用分水器及時(shí)分離出生成的水

（3）如何利用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷反應(yīng)已基本完成_____________________________________。

（4）固體NaHCO3的作用______________________________，加入固體NaHCO3后實(shí)驗(yàn)操作分液所用到的主要玻璃儀器為____________________。

Answer 1

【答案】+CH3CH2OH + (球形)冷凝管 b ABC 加熱回流至分水器中水位不再上升 中和硫酸和未反應(yīng)的苯甲酸 分液漏斗

【解析】

（1）苯甲酸和乙醇反應(yīng)生成苯甲酸乙酯和水，根據(jù)裝置圖判斷儀器的名稱，冷凝水進(jìn)出水方向?yàn)椤跋逻M(jìn)上出”；

（2）苯甲酸和乙醇反應(yīng)生成苯甲酸乙酯和水的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，根據(jù)影響平衡移動(dòng)的因素可確定提高苯甲酸乙酯產(chǎn)率的方法；

（3）根據(jù)分水器中水位判斷反應(yīng)是否基本完成；

（4）NaHCO3能和酸反應(yīng)，加入固體NaHCO3后使用分液漏斗進(jìn)行分液。

（1）根據(jù)題干信息知，苯甲酸和乙醇反應(yīng)生成苯甲酸乙酯和水，化學(xué)反應(yīng)方程式為：+CH3CH2OH +，根據(jù)裝置圖可知儀器a的名稱為冷凝管，為使冷凝效果最好進(jìn)水口為b；

（2）苯甲酸和乙醇反應(yīng)生成苯甲酸乙酯和水的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，所以加過(guò)量的乙醇、使用分液器及時(shí)分離子出生成的水，加入過(guò)量的乙醇、使用分液器及時(shí)分離子出生成的水等能提高苯甲酸乙酯產(chǎn)率，故ABC正確；

（3）甲酸和乙醇反應(yīng)生成苯甲酸乙酯和水，分水器中可收集到水，所以判斷反應(yīng)已基本完成的方法是：加熱回流至分水器中水位不再上升；

（4）碳酸氫鈉具有堿性，能和硫酸和苯甲酸反應(yīng)生成鹽，所以加入碳酸氫鈉的目的是中和硫酸和未反應(yīng)的苯甲酸，加人固體NaHCO3后分液，所以要用分液漏斗。