Question

【題目】某化學興趣小組設計實驗制備苯甲酸異丙酯，其原理為，用如圖所示裝置進行實驗：

物質的部分物理性質如表所示：

物質	相對分子質量	密度/g·cm-3	沸點/℃	水溶性
苯甲酸	122	1.27	249	微溶
異丙醇	60	0.79	82	易溶
苯甲酸異丙酯	164	1.17	218	不溶

實驗步驟：

步驟Ⅰ.在干燥的儀器a中加入38.1g苯甲酸、30mL異丙醇和15mL濃硫酸，再加入幾粒沸石；

步驟Ⅱ.加熱至70℃左右，保持恒溫半小時；

步驟Ⅲ.將儀器a中液體進行如下所示操作得到粗產品：

步驟Ⅳ.將粗產品用圖乙所示裝置進行精制。

試回答下列問題：

（1）步驟Ⅰ中加入三種試劑的先后順序一定錯誤的是___(填字母)。

A.異丙醇、苯甲酸、濃硫酸

B.濃硫酸、異丙醇、苯甲酸

C.異丙醇、濃硫酸、苯甲酸

（2）圖甲中儀器a的名稱為___。加入的苯甲酸和異丙醇中，一般使異丙醇稍過量，目的是___。

（3）本實驗一般采用水浴加熱，因為溫度過高會使產率___(填“增大”“減小”或“不變”)。

（4）步驟III的操作Ⅰ中第二次水洗的目的是__，操作Ⅱ中加入無水硫酸鎂的作用為___。

（5）步驟Ⅳ操作時應收集218℃的餾分，如果溫度計水銀球偏上，則收集的精制產品中可能混有的雜質為___(填物質名稱)。

（6）如果得到的苯甲酸異丙酯的質量為40.930g，則該實驗的產率為___%(結果保留2位有效數字)。

Answer 1

【答案】B 三頸燒瓶 有利于酯化反應向正反應方向進行，提高苯甲酸的轉化率 減小 除去殘留的碳酸鈉 除去殘留的水 苯甲酸 80

【解析】

由題中信息可知，苯甲醇和異丙醇在濃硫酸的催化下發生酯化反應生成苯甲酸異丙酯。得到的粗產品經水洗、飽和碳酸鈉溶液洗滌、再水洗后，分液，有機層經無水硫酸鎂干燥，過濾，濾液經蒸餾得到較純的產品。

(1) 濃硫酸密度大，且具有強氧化性，在此反應中濃硫酸作催化劑，所以不能先加，故先后順序一定錯誤的是B，故答案為：B；

(2) 根據圖示儀器構造分析A為三頸燒瓶；該反應為可逆反應，使異丙醇稍過量有利于酯化反應向正反應方向進行，提高苯甲酸的轉化率；

(3) 異丙醇沸點低，易揮發損耗，所以溫度過高會使產率減小，故答案為：減小；

(4) 苯甲酸微溶于水，所以用飽和碳酸鈉溶液洗，然后第二次水解的目的是除去殘留的碳酸鈉；再加入無水硫酸鎂是為了除去殘留的水，故答案為：除去殘留的碳酸鈉；除去殘留的水；

(5) 如果溫度計水銀球偏上，則使得蒸餾燒瓶內蒸汽溫度升高，達到苯甲酸的沸點時，此時收集的精制產品中可能混有的雜質為苯甲酸，故答案為：苯甲酸；

(6)38.1g苯甲酸的物質的量為，30mL異丙醇的物質的物質的量為，則醇過量，理論上得到苯甲酸異丙酯的物質的量為0.31mol則產率為，故答案為80。