Question

13．苯甲酸甲酯是一種重要的工業(yè)原料，某化學(xué)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(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)見表：

	苯甲酸	甲醇	苯甲酸甲酯
熔點/℃	122.4	-97	-12.3
沸點/℃	249	64.3	199.6
濃度/g•cm3	1.2659	0.792	1.0888
水溶性	微溶	互溶	不溶

Ⅰ．合成苯甲酸甲酯粗產(chǎn)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(yīng)完全，得苯甲酸甲酯粗產(chǎn)品．
（1）甲裝置的作用是：冷凝回流；冷卻水從b（填“a”或“b”）口進入．
Ⅱ．粗產(chǎn)品的精制
苯甲酸甲酯粗產(chǎn)品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等，現(xiàn)擬用下列流程進行精制．

（2）試劑1可以是B（填編號），作用是洗去苯甲酸甲酯中過量的酸．
A．稀硫酸               B．飽和碳酸鈉溶液             C．乙醇
（3）本實驗制得的苯甲酸甲酯的產(chǎn)量低于理論產(chǎn)量，可能的原因是C
A、蒸餾時從100℃開始收集產(chǎn)品            
B、甲醇用量多了
C、制備粗品時苯甲酸被蒸出．
（4）實驗制得的苯甲酸甲酯精品質(zhì)量為10g，則苯甲酸的轉(zhuǎn)化率為73.5%．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）有機物易揮發(fā)，B的作用是冷凝回流；根據(jù)逆流原理通入冷凝水；
Ⅱ．（2）由流程圖可知，操作1是洗去苯甲酸甲酯中的硫酸、苯甲酸；
（3）蒸餾時從100℃開始收集產(chǎn)品，會收集到水分，苯甲酸甲酯的質(zhì)量應(yīng)偏大，甲醇用量多可以提高苯甲酸的轉(zhuǎn)化率，制備粗品時苯甲酸被蒸出，苯甲酸的利用率降低；
（4）令苯甲酸的轉(zhuǎn)化率為a，根據(jù)關(guān)系式C₇H₆O₂～C₈H₈O₂中質(zhì)量定比關(guān)系列方程計算．

解答 解：Ⅰ．（1）有機物易揮發(fā)，B的作用是冷凝回流；根據(jù)逆流原理通入冷凝水，應(yīng)從b口通入冷凝水，
故答案為：冷凝回流；b；
Ⅱ．（2）由流程圖可知，操作1是洗去苯甲酸甲酯中的硫酸、苯甲酸，應(yīng)選擇碳酸鈉溶液，
故答案為：B；洗去苯甲酸甲酯中過量的酸；
（3）A．蒸餾時從100℃開始收集產(chǎn)品，會收集到水分，苯甲酸甲酯的質(zhì)量應(yīng)偏大，苯甲酸甲酯的產(chǎn)量應(yīng)大于理論產(chǎn)量，故A不符合；
B．甲醇用量多可以提高苯甲酸的轉(zhuǎn)化率，苯甲酸甲酯的產(chǎn)量應(yīng)增大，故B不符合；
C．制備粗品時苯甲酸被蒸出，苯甲酸的利用率降低，導(dǎo)致苯甲酸甲酯的產(chǎn)量降低，故C符合，
故答案為：C；
（4）0.1mol苯甲酸的質(zhì)量為0.1mol×122g/mol=12.2g，令苯甲酸的轉(zhuǎn)化率為a，則：
C₇H₆O₂～～～C₈H₈O₂
122            136
12.2g×a       10g
122：12.2a g=136：10g，
解得a=73.5%，
故答案為：73.5%．

點評 本題考查有機物的合成，側(cè)重對化學(xué)實驗的考查，涉及對裝置的理解、物質(zhì)的分離提純、對實驗條件的控制、對數(shù)據(jù)的分析處理等，難度中等，需要學(xué)生基本知識的基礎(chǔ)與靈活運用能力．