苯甲酸乙酯(C9H10O2)稍有水果气味,用于配制香水香精和人造精油,大量用于食品工业中,也可用作有机合成中间体、溶剂等。其制备方法为:
已知:
颜色、状态 | 沸点(℃) | 密度(g·cm-3) | |
*苯甲酸 | 无色、片状晶体 | 249 | 1.2659 |
苯甲酸乙酯 | 无色澄清液体 | 212.6 | 1.05 |
乙醇 | 无色澄清液体 | 78.3 | 0.7893 |
环己烷 | 无色澄清液体 | 80.8 | 0.7318 |
*苯甲酸在100 ℃会迅速升华。
实验步骤如下:
a.在100 mL圆底烧瓶中加入12.20 g苯甲酸、25 mL乙醇(过量)、20 mL 环己烷,以及4 mL浓硫酸,混合均匀并加入沸石,按下图所示装好仪器,控制温度在65~70 ℃加热回流2 h。反应时环己烷—乙醇—水会形成“共沸物”(沸点62.6 ℃)蒸馏出来,再利用分水器不断分离除去反应生成的水,回流环己烷和乙醇。
b.反应结束,打开旋塞放出分水器中液体后,关闭旋塞。继续加热,至分水器中收集到的液体不再明显增加,停止加热。
c.将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中,分批加入Na2CO3至溶液呈中性。
d.用分液漏斗分出有机层,水层用25 mL乙醚萃取分液,然后合并至有机层。加入氯化钙,对粗产物进行蒸馏,低温蒸出乙醚后,继续升温,接收210~213℃的馏分。
e.检验合格,测得产品体积为12.86 mL。
回答下列问题:
(1)①步骤a中使用分水器不断分离除去水的目的是
_____________________________________________________________。
②步骤b中应控制馏分的温度在________。
A.65~70 ℃ B.78~80 ℃
C.85~90 ℃ D.215~220 ℃
③加入乙醇过量的主要原因是____________________________________。
(2)若Na2CO3加入不足,在步骤d蒸馏时,蒸馏烧瓶中可见到白烟生成,产生该现象的原因是__________________________________________________
______________________________________________________________。
(3)关于步骤d中的分液操作叙述正确的是________。
A.水溶液中加入乙醚,转移至分液漏斗中,塞上玻璃塞。将分液漏斗倒转过来,用力振摇
B.振摇几次后需打开分液漏斗下口的玻璃活塞放气
C.经几次振摇并放气后,手持分液漏斗静置待液体分层
D.放出液体时,需将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔
(4)该实验的产率为________。
【解析】 (1)该反应为可逆反应,除去生成物之一水可使平衡向右移动,有利于苯甲酸乙酯的生成。步骤b中温度应控制在使环己烷和乙醇能挥发至分水器中,通过分水器中液面不再增加判断乙醇已经消耗尽,反应基本完成。步骤b中放出的分水器中的液体中含有乙醇,故乙醇需要过量。
(2)根据题中信息,加入Na2CO3的目的是中和未反应的苯甲酸,使之生成溶于水的苯甲酸钠进入水层而除去,若加入Na2CO3的量少,则剩余苯甲酸,而苯甲酸在100 ℃时升华,产生现象为白烟。
(3)萃取时需要使萃取剂与水层充分接触,故转移至分液漏斗中后需要塞上玻璃塞,将分液漏斗倒转过来,用力振摇,为了防止分液漏斗中气压过大将玻璃塞弹开,需要不断打开玻璃活塞放气;然后置于铁架台上静置、待分层后分液,为了平衡分液漏斗中气压与大气压,分液前需要打开玻璃塞或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔。
(4)由乙醇过量,可根据苯甲酸的质量求其理论产量
m=15.0 g
故其产率为:
×100%=90%。
【答案】 (1)①有利于平衡不断向正反应方向移动 ②C
③步骤b中分水器中放出的液体中含有乙醇
(2)苯甲酸乙酯中混有未除净的苯甲酸,在受热至100 ℃时发生升华 (3)ABD (4)90%
科目:高中化学 来源: 题型:
下图是元素周期表的简略框架图。
① | ② | ④ | ⑤ | ||||||||||||||
③ | |||||||||||||||||
(1)请在上面元素周期表中画出金属元素与非金属元素的分界线。
(2)下列关于表中元素①与元素②的比较中正确的是:( )
A. 原子半径:①<② B. 电负性:②>①
C. 第一电离能:①>② D. 金属性:①<②
(3)指出表中元素③在周期表中的位置 ;其价电子排布式为 ;
(4)某基态原子X在第二能层上只有一个空轨道,则X是 (填写元素符号),其与④、⑤可分别形成三原子和五原子的溶剂Z和W,在Z分子中X的杂化方式为 ,W分子为: 分子(填“极性”或“非极性”)。
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科目:高中化学 来源: 题型:
生活中常用的某种香料X的结构简式为
(1)香料X中含氧官能团的名称是_________________________________。
(2)香料X可发生的反应类型是____________________________(填序号)。
a.酯化反应 b.还原反应
c.加成反应 d.消去反应
(3)已知:
香料X的合成路线如下:
①A的结构简式是______________________________________________。
②检验有机物C中含有碳碳双键所需用的试剂__________________。
a.银氨溶液 b.酸性高锰酸钾溶液
c.溴水 d.氢氧化钠溶液
③D→X的化学方程式为________________________________________。
④有机物B的某种同分异构体E,具有如下性质:
a.与浓溴水反应生成白色沉淀,且1 mol E最多能与4 mol Br2反应
b.红外光谱显示该有机物中存在碳碳双键
则E的结构简式为_____________________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的是
( )
A.所有元素原子的最外层电子数都等于元素的最高化合价
B.P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强
C.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较高
D.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
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科目:高中化学 来源: 题型:
下列关于科学史料叙述错误的是 ( )
A.1828年,德国化学家维勒第一次以无机化合物为原料合成有化合物尿素
B.1838年,德国化学家李比希提出“基团理论”
C.1866年,德国化学家凯库勒提出了苯环结构,称为凯库勒式:
D.1965年,中国科学家在世界上第一次用人工方法合成了结晶牛胰岛素
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科目:高中化学 来源: 题型:
有机物分子结构中基团之间的相互影响会导致物质化学性质的改变,下列各项的事实不能说明上述观点的是 ( )
A.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.乙醇电离出H+的能力不及H2O
C.乙烯能发生加成反应,而乙烷不能发生加成反应
D.苯酚能与NaOH溶液反应,而乙醇不能与NaOH溶液反应
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科目:高中化学 来源: 题型:
已知物质A分子式为C3H4O2 ,显酸性。F为由七个原子组成的环状结构,分子式为C6H8O4 。请根据以下框图回答问题
(1)A的结构简式为
(2)反应①的反应类型为
(3)化合物B中含氧官能团的名称是
(4)D和E生成F的化学方程式
D和E按照1:1反应也可生成高聚物,请写出生成该高聚物的化学反应方程式:
(5)G生成H的化学方程式
(6)写出C的同分异构体中属于酯类物质的结构简式 、
、 (至少写3个)
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科目:高中化学 来源: 题型:
请按要求填空:
(1)O元素基态原子的电子排布图为______________________________
(2)Fe2+的外围电子排布式为______________
(3)基态X原子中的电子共有7种不同的空间运动状态,则X元素价层电子排布式为______________
(4)35号元素的简化电子排布式_____________________________
(5)Mn元素的外围电子排布式_____________________________
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