Question

【題目】苯甲酸甲酯是重要的化工原料，某化學興趣小組仿照實驗室制乙酸乙酯的原理以苯甲酸和甲醇為原料制備苯甲酸甲酯。有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

	相對分子質(zhì)量	熔點/℃	沸點/℃	密度/(gcm-3)	水溶性
苯甲酸	122	122.4	249	1.2659	微溶
甲醇	32	-97	64.6	0.792	互溶
苯甲酸甲酯	136	-12.3	196.6	1.0888	不溶

Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗產(chǎn)品

在圓底燒瓶中加入12.2g苯甲酸和20mL甲醇，再小心加入3mL濃硫酸，混勻后，投入幾粒碎瓷片，在圓底燒瓶上連接冷凝回流裝置后，小心加熱2小時，得苯甲酸甲酯粗產(chǎn)品。回答下列問題：

（1）該反應的化學方程式為_____。

（2）實驗中，應選擇_____(填序號)作為冷凝回流裝置，該儀器的名稱為_____。

（3）使用過量甲醇的原因是_____。

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、苯甲酸和水等，現(xiàn)擬用下列流程圖進行精制。

（4）飽和碳酸鈉溶液的作用是_____，操作b的名稱為_____。

（5）該實驗中制得苯甲酸甲酯8.5g，則苯甲酸甲酯的產(chǎn)率為_____。

Answer 1

【答案】C6H5COOH+CH3OHC6H5COOCH3+H2O B 球型冷凝管 甲醇沸點低，損失大或甲醇過量可以提高苯甲酸的利用率 除去苯甲酸甲酯中的苯甲酸，溶解甲醇，降低苯甲酸甲酯的溶解度 蒸餾 62.5%

【解析】

該實驗的目的是制備苯甲酸甲酯，實驗原理是+CH3OH+H2O，然后逐步分析；

(1)根據(jù)實驗目的，制備苯甲酸甲酯，其反應方程式為+CH3OH+H2O；

(2)冷凝管的作用是冷凝回流，球形冷凝管的冷卻效果比直形冷凝管好，因此選用B裝置作冷凝回流裝置；

(3)該反應為可逆反應，增加甲醇的量，促進平衡向正反應方向進行，可以提高苯甲醇的利用率，同時甲醇的沸點較低，加熱時，造成甲醇大量揮發(fā)，損失大；

(4)根據(jù)題意，粗產(chǎn)品中含有少量的甲醇、苯甲酸，加入飽和碳酸鈉溶液，可以吸收甲醇，中和苯甲酸，降低苯甲酸甲酯的溶解度；然后采用蒸餾的方法分離出苯甲酸甲酯和甲醇；

(5)苯甲酸的物質(zhì)的量為=0.1mol，甲醇的物質(zhì)的量為=0.495mol，根據(jù)反應方程式，苯甲酸不足，甲醇過量，因此理論上生成苯甲酸甲酯的物質(zhì)的量為0.1mol，即質(zhì)量為0.1mol×136g·mol－1=13.6g，則苯甲酸甲酯的產(chǎn)率為×100%=62.5%。