Question

(10分)苯甲酸甲酯是一種重要的工業原料，某化學小組采用如圖裝置，以苯甲酸、甲醇為原料制取苯甲酸甲酯。有關物質的物理性質見下表所示：
     
Ⅰ．合成苯甲酸甲酯粗產品
在圓底燒瓶中加入0.1mol苯甲酸和0.4mol甲醇，再小心加入3mL濃硫酸，混勻后，投入幾粒沸石，小心加熱使反應完全，得苯甲酸甲酯粗產品。
（1）甲裝置的作用是：               ；冷卻水從   （填“a”或“b”）口進入。
Ⅱ．粗產品的精制
苯甲酸甲酯粗產品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等，現擬用下列流程進行精制．

（2）試劑1可以是      （填編號），作用是            。
A．稀硫酸    B．飽和碳酸鈉溶液    C．乙醇
（3）操作2中，收集產品時，控制的溫度應在        ℃左右。
（4）實驗制得的苯甲酸甲酯精品質量為10g，則苯甲酸的轉化率為       。（結果保留三位有效數字）

Answer 1

（1）冷凝回流（2分）    b（1分）（2）B（1分） 洗去苯甲酸甲酯粗產品中過量的酸（2分）
（3）199.6（2分）（4）73.5% (2分)

解析試題分析：（1）甲裝置的作用是冷凝回流，提高原料的利用率；為了使冷凝效果更好，應該使水充滿整個冷凝器，所以冷卻水從b進入；（2）苯甲酸甲酯粗產品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等，由于酯難溶解于飽和碳酸鈉溶液，而其它雜質能夠溶解在該溶液中，酸可用于鹽發生反應，便于混合物的分離，所以試劑1可以是 飽和碳酸鈉溶液，選項是B。（3）在有機物中主要含有苯甲酸甲酯，其沸點是199.6℃，所以在操作2中，收集產品時，控制的溫度應在199.6℃左右。（4）根據題目提供的數據可知甲醇過量，反應制取酯應該按照不足量的苯甲酸來計算。n(苯甲酸甲酯)= 10g÷136g/mol=0.0735mol，所以苯甲酸的轉化率為(0.0735mol÷0.1mol)×100%=73.5%。
考點：考查 儀器的使用、混合物的分離、反應條件的選擇、物質的轉化率的計算的知識。