Question

【題目】甲基丙烯酸甲酯的結構簡式為，是有機玻璃的單體，其一種實驗室制備方法如下：實驗裝置如圖1所示（夾持裝置及微波加熱裝置已略去）：

實驗步驟如下：

Ⅰ量取86ml甲基丙烯酸置于燒杯中，在攪拌的同時加入5ml濃硫酸，冷卻至室溫，再加入50ml甲醇，攪拌，混合均勻；

Ⅱ將混合溶液注入圖1裝置的反應器中，加入磁力攪拌子，微波加熱溫度為105℃，持續加熱，充分反應；

Ⅲ純化產品，流程如圖2所示：

已知：

溶解性	可溶于有機物、水	可溶于熱水、酯	難溶于水、可溶于有機物
密度/gcm-3	0.79	1.01	0.94
沸點/℃	64.7	161	100~101
相對分子質量	32	86	100

回答下列問題：

（1）制備甲基丙烯酸甲酯的化學方程式為______________________________。

（2）圖1中儀器X的名稱為________________，其進水口應為________________(填“a”或“b”)口。

（3）采用微波加熱可準確控制反應溫度和時間，若反應溫度控制不好，可能有副產物產生，寫出一種有機副產物的結構簡式：_________。

（4）從分水器中及時分離出水的目的是_____________________，如果分水器中的水層不再增厚，則表明__________________________。

（5）純化過程中，用“飽和碳酸鈉溶液洗滌”的目的是_______________________________；完成操作C應選____________(填選項字母，下同)裝置，完成操作D應選____________裝置。

（6）本實驗中甲基丙烯酸甲酯的產率為_________________保留三位有效數字。

Answer 1

【答案】 球形冷凝管 a 促進酯化反應平衡正向移動，提高原料利用率 制備甲基丙烯酸甲酯的反應已經達到平衡狀態 降低甲基丙烯酸甲酯的溶解度，并除去產品中殘留的酸性雜質 d a

【解析】

（1） 甲基丙烯酸與甲醇在濃硫酸作催化劑和吸水劑的條件下反應生成甲基丙烯酸甲酯和水；

（2）根據裝置圖確定儀器X的名稱；冷凝管進出水方向“下進上出”；

（3）若反應溫度控制不好，可發生甲醇的分子間脫水，生成二甲醚；

（4）酯化反應為可逆反應，可從影響平衡移動的因素的角度分析；如果分水器中的水層不再增厚，說明反應達到平衡狀態；

（5）用“飽和碳酸鈉溶液洗滌”可除去雜質，同時降低甲基丙烯酸甲酯的溶解度；操作C為分液；操作D為固液分離，據此作答；

（6）根據加入的甲基丙烯酸的體積與密度可計算出其質量，計算出甲基丙烯酸的物質的量后可進一步計算出甲基丙烯酸甲酯的物質的量，再計算出質量，最后計算產率。

（1）制備甲基丙烯酸甲酯的化學方程式為；

（2）儀器X的名稱為（球形）冷凝管，作用為冷凝回流，其進水口應為a口；

（3）若反應溫度控制不好，甲醇可以發生分子間脫水反應生成甲醚，可能產生的副產物有等；

（4）酯化反應為可逆反應，從分水器中及時分離出水的目的是促進酯化反應平衡正向移動，提高原料利用率；如果分水器中的水層不再增厚，則表明制備甲基丙烯酸甲酯的反應已經達到平衡狀態；

（5）純化過程中，用飽和碳酸鈉溶液洗滌的目的是降低甲基丙烯酸甲酯的溶解度，并除去產品中殘留的酸性雜質；操作C分離互不相溶的液體，用分液，應選d裝置；操作D為固液分離，應選a裝置；

（6）由計算知，甲醇過量，則甲基丙烯酸甲酯的理論產量為，產率為。