温度 | 25℃ | 50℃ | 95℃ |
溶解度 | 0.17g | 0.95g | 6.8g |
物质 | 甲醇 | 苯甲酸 | 苯甲酸甲酯 |
相对分子质量 | 34 | 122 | 136 |
沸点/℃ | 64.7 | 249 | 199.6 |
分析 (1)温度低时苯甲酸溶解度很低,易析出过滤会使其损失;
(2)根据酯化反应中浓硫酸的作用进行解答;酯化反应机理为酸脱羟基醇脱氢,据此写出该反应的化学方程式;
(3)根据甲图、乙图装置的圆底烧瓶上没有冷凝管及甲醇易挥发进行分析;
(4)操作a用于分离有机物层和溶液,操作b用于分离沸点不同的物质;
(5)产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%,根据反应物的物质的量判断过量,根据不足量计算出理论上生成苯甲酸甲酯的物质的量,再计算出其产率.
解答 解:(1)温度低时苯甲酸溶解度很低,易析出过滤会使其与泥沙混合滤出导致其损失,滤液冷却至室温时,由于苯甲酸在水中溶解的质量减小,降温使其析出会得到较纯净的苯甲酸晶体,
故答案为:滤除去不溶于水的杂质,并避免溶质因温度降低析出而造成损失;冷却至室温;
(2)浓硫酸在酯化反应中起到了催化剂作用,酯化反应为可逆反应,浓硫酸吸收反应生成的水,可以促进酯的生成,浓硫酸起到了吸水剂的作用;苯甲酸与甲醇在浓硫酸作用下的酯化反应为:苯甲酸脱去羟基,据此脱去羟基中的氢原子,二者反应生成苯甲酸甲酯,所以水中18O原子来自苯甲酸,反应的化学方程式为:C6H5-CO18OH+CH3OH?C6H5-COOCH3+H218O;
故答案为:催化剂和吸水剂;C6H5-CO18OH+CH3OH?C6H5-COOCH3+H218O;
(3)由装置图可知,甲图的圆底烧瓶上有冷凝管,充分起到回流作用,乙图没有,而本题中反应物甲醇沸点低,苯甲酸、苯甲酸甲酯的沸点远高于甲醇,若采用乙图,甲醇必定会大量挥发,不利于合成反应,所以应冷凝回流,减少甲醇的挥发,提高产率;及时分离出产物苯甲酸甲酯(答案合理即可);
故答案为:甲; 甲中有冷凝回流装置;及时分离出产物苯甲酸甲酯(答案合理即可);
(4)苯甲酸甲酯不溶于水,操作a,分离出互不相溶的液体,通常采用分液操作完成;操作b,甲醇和苯甲酸甲酯相互溶解,利用二者沸点不同,可以通过蒸馏操作分离,
故答案为:分液、蒸馏;
(5)12.2g苯甲酸的物质的量为:$\frac{12.2g}{122g/mol}$=0.1mol,20mL甲醇(密度约0.79g/mL)的物质的量为:$\frac{0.79g/mL×20mL}{32g/mol}$=0.49mol>0.1mol,
则理论上生成苯甲酸甲酯的物质的量为:0.1mol,质量为:136g/mol×0.1mol=13.6g,则苯甲酸甲酯的产率为:$\frac{8.84g}{13.6g}$×100%=65.0%,
故答案为:65.0%.
点评 本题通过苯甲酸甲酯的制备方法,考查了物质制备方案的设计与评价,题目难度中等,明确物质的制备原理为解答此类题的关键,该题为乙酸乙酯的制备知识的迁移题目,充分考查了学生灵活应用所学知识的能力.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 1L溶液中含142gNa2SO4 | B. | 1L溶液中含有1molNa+ | ||
C. | 将142gNa2SO4溶于1L水中配成溶液 | D. | 1L水中含有1molNa2SO4 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 在A、B、C三点时,v(正)=v(逆),在D点时v(正)>v(逆) | |
B. | A、B、C三点的平衡常数一定不相同 | |
C. | 升高温度可以加快化学反应速率,有利于平衡向正反应方向移动 | |
D. | 在一定温度下,保持容器体积不变,向平衡体系中通入稀有气体,压强增大,平衡不移动 |
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