Question

【題目】丙烯酸甲酯(CH2＝CHCOOCH3)是一種重要的有機化工原料。實驗室制備少量丙烯酸甲酯的反應為：CH2＝CHCOOH+CH3OH CH2＝CHCOOCH3+H2O，步驟如下：

步驟1：在100mL圓底燒瓶中依次加入10.0g丙烯酸、少許碎瓷片、10mL甲醇和2mL濃硫酸，攪拌。

步驟2：如圖，連接裝置，加熱燒瓶中的混合液，用錐形瓶盛接通過分水器分離出的水。當不再有水生成，停止加熱。

步驟3：反應液冷卻后，依次用5%Na2CO3溶液、飽和食鹽水、水洗滌。分離出有機相。

步驟4；向有機相中加無水Na2SO4固體，過濾后蒸餾，收集70～90℃餾分。測得丙烯酸甲酯的質量為6.45g。

可能用到的信息：

	密度	沸點	溶解性
丙烯酸	1.05g·cm－3	141℃	與水互溶，易溶于有機溶劑	有毒
甲醇	0.79g·cm－3	65℃	與水互溶，易溶于有機溶劑	易揮發，有毒
丙烯酸甲酯	0.95g·cm－3	80.5℃	難溶于水，易溶于有機溶劑	易揮發

請回答下列問題：

（1）步驟1中，加入碎瓷片的目的是________。

（2）步驟2中，圖中所示裝置中儀器A的名稱是______，其作用為_______。

（3）步驟3中，用5%Na2CO3溶液洗滌后，分離有機相的操作名稱為_______，分離有機相時不需要用到下列玻璃儀器中的_______(填名稱)。

（4）實驗中可能生成的有機副產物結構簡式為_______ (填一種即可)。

（5）本實驗中丙烯酸甲酯的產率為______%。

Answer 1

【答案】防止暴沸 球形冷凝管 冷凝回流 分液 容量瓶，漏斗； CH3OCH3 75%

【解析】

（1）根據碎瓷片作用進行分析；

（2）根據儀器A的構造進行分析；

（3）根據分離互不相溶的液體所需的儀器進行分析；

（4）在濃硫酸加熱的條件下，醇分子間可發生脫水生成醚的反應；

（5）根據甲醇和丙烯酸反應方程式得出，二者1：1反應，說明甲醇過量，所以根據丙烯酸的物質的量計算丙烯酸甲酯的理論產量，根據實際產量/理論產量×100%可求出產率。

（1）步驟1中，加入碎瓷片的目的是為了防止爆沸；

故答案是：防止暴沸；

（2）儀器A的名稱是球形冷凝管，冷凝管的作用為冷凝回流；

故答案是：球形冷凝管；冷凝回流；

（3）分離有機相和水，可以通過分液的方式進行操作；需要的儀器有：分液漏斗和燒杯，用不到的儀器主要有容量瓶和漏斗；

故答案是：分液；容量瓶，漏斗；

（4）實驗的條件為濃硫酸加熱，可發生甲醇分子間脫水反應生成甲醚的副反應；

故答案是：CH3OCH3；

（5）根據表中數據得出，甲醇有7.9g，丙烯酸有10g，所以甲醇有0.25mol，丙烯酸有0.11mol，根據反應方程式得出，二者1：1反應，說明甲醇過量，所以根據丙烯酸的物質的量計算，0.11mol丙烯酸理論上可以生成0.11mol的丙烯酸甲酯，所以理論丙烯酸甲酯的產量為8.6g，所以計算產率得到×100%=75%；

故答案是：75%。