Question

2．肉桂酸乙酯具有草莓香味，用于配置香水、香精和人造精油．實(shí)驗(yàn)室制備肉桂酸乙酯的反應(yīng)、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下：
+CH₃CH₂OH$?_{△}^{濃硫酸}$+H₂O

	相對(duì)分子質(zhì)量	密度/（g•cm-3）	沸點(diǎn)/℃	水中溶解性
乙醇	46	0.789	78.3	與水互溶
肉桂酸	148	1.245	300	微溶于水
肉桂酸乙酯	176	1.049	270	不溶于水

實(shí)驗(yàn)步驟：
制�。孩僭谌�頸燒瓶中加入20.0g肉桂酸、50.0g乙醇、數(shù)滴濃硫酸和2～3片碎瓷片．開(kāi)始緩慢加熱至約75℃，回流12h．②進(jìn)行蒸餾．③進(jìn)行減壓蒸餾，精制．最終制得17.6g肉桂酸乙酯．
（1）步驟①中冷凝管的作用是冷凝回流．
（2）步驟②中進(jìn)行蒸餾的目的是除去乙醇，制備過(guò)程中需要控制溫度在75℃，常采用的方法是水浴加熱．
（3）本實(shí)驗(yàn)中加入過(guò)量乙醇的目的是提高肉桂酸的轉(zhuǎn)化率．
（4）若要分離肉桂酸乙酯和水的混合物，常采用的分離方法是分液，分離過(guò)程中需要用到的玻璃儀器有分液漏斗．下圖給出蒸餾操作中，儀器選擇及安裝都正確的是D（填字母序號(hào)）．

（5）本實(shí)驗(yàn)中肉桂酸的利用率是74%．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)混合物要回流12h，乙醇易揮發(fā)，所以需要冷凝回流；
（2）反應(yīng)后得到的混合物有未反應(yīng)的乙醇和肉桂酸，根據(jù)題中提供的各物質(zhì)的沸點(diǎn)可知，可以通過(guò)蒸餾的方法去除乙醇，制備過(guò)程中需要控制溫度在75℃，可以用水浴加熱的方式；
（3）乙醇易揮發(fā)，加入過(guò)量的乙醇，可以提高肉桂酸的轉(zhuǎn)化率；
（4）肉桂酸乙酯不溶于水，所以可以用分液的方法分離肉桂酸乙酯和水；蒸餾操作中，溫度計(jì)水銀球應(yīng)與支管口平齊，冷卻水要從下口進(jìn)，據(jù)此判斷；
（5）根據(jù)最終制得17.6g肉桂酸乙酯可計(jì)算出參加反應(yīng)的肉桂酸的質(zhì)量，肉桂酸的利用率=$\frac{參加反應(yīng)的肉桂酸的質(zhì)量}{起始用量}$×100%，據(jù)此計(jì)算；

解答 解：（1）反應(yīng)混合物要回流12h，乙醇易揮發(fā)，需要冷凝回流，所以冷凝管的作用是冷凝回流，
故答案為：冷凝回流；
（2）反應(yīng)后得到的混合物不未反應(yīng)的乙醇和肉桂酸，根據(jù)題中提供的各物質(zhì)的沸點(diǎn)可知，可以通過(guò)蒸餾的方法除去乙醇，制備過(guò)程中需要控制溫度在75℃，可以用水浴加熱的方式，
故答案為：除去乙醇；水浴加熱；
（3）乙醇易揮發(fā)，加入過(guò)量的乙醇，可以提高肉桂酸的轉(zhuǎn)化率，
故答案為：提高肉桂酸的轉(zhuǎn)化率；
（4）肉桂酸乙酯不溶于水，所以可以用分液的方法分離肉桂酸乙酯和水，所用儀器為分液漏斗，蒸餾操作中，溫度計(jì)水銀球應(yīng)與支管口平齊，冷卻水要從下口進(jìn)，故D裝置正確，
故答案為：分液；分液漏斗；D；
（5）根據(jù)方程式+CH₃CH₂OH$?_{△}^{濃硫酸}$+H₂O可知，制得17.6g肉桂酸乙酯，需要參加肉桂酸的質(zhì)量為$\frac{148}{176}$×17.6g=14.8g，所以肉桂酸的利用率=$\frac{參加反應(yīng)的肉桂酸的質(zhì)量}{起始用量}$×100%=$\frac{14.8}{20}$×100%=74%，
故答案為：74%；

點(diǎn)評(píng) 本題為考查了有機(jī)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、混合物的分離、提純、物質(zhì)利用率的計(jì)算等知識(shí)，題目難度中等，明確實(shí)驗(yàn)原理是解本題關(guān)鍵，考查了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．