Question

【題目】塑化劑DBP（鄰苯二甲酸二丁酯）主要應(yīng)用于PVC等合成材料中作軟化劑。反應(yīng)原理為：

實驗步驟如下：

步驟1：在三頸瓶中放入14.8g鄰苯二甲酸酐、25mL正丁醇、4滴濃硫酸，開動攪拌器b（反應(yīng)裝置如圖）。

步驟2：緩緩加熱至鄰苯二甲酸酐固體消失，升溫至沸騰。

步驟3：等酯化到一定程度時，升溫至150℃

步驟4：冷卻，將三頸瓶中的液體倒入分漏斗中，用飽和食鹽水和5%碳酸鈉洗滌。

步驟5：減壓蒸餾，收集200~210℃2666Pa餾分，即得DBP產(chǎn)品

（1）濃硫酸的作用______________________，攪拌器的作用______________________。

（2）反應(yīng)過程中正丁醇過量的目的是___________________________________________。

（3）圖中儀器a的名稱是分水器，試分析它的作用是_____________________________。

步驟3中確定有大量酯生成的依據(jù)是_______________________________________。

（4）碳酸鈉溶液洗滌的目的是_________________________________________________。

用減壓蒸餾的目的是_____________________________________________________。

（5）寫出正丁醇在135℃生成醚的反應(yīng)方程式___________________________________。

寫出DBP在氫氧化鈉溶液中水解的方程式_______________________________。

Answer 1

【答案】催化劑、脫水劑 使反應(yīng)物充分混合 增大正丁醇的含量，可促使反應(yīng)正向移動，增大鄰苯二甲酸酐的轉(zhuǎn)化率 及時分離出酯化反應(yīng)生成的水，促使反應(yīng)正向移動 分水器中有大量的水生成 用碳酸鈉除去酯中的醇和酸 減壓蒸餾可降低有機(jī)物的沸點，可以防止有機(jī)物脫水碳化，提高產(chǎn)物的純度 2CH3(CH2)2CH2OH= CH3(CH2)3O(CH2)3CH3+H2O +2NaOH2CH3(CH2)2CH2OH+2H2O+

【解析】

（1）塑化劑DBP（鄰苯二甲酸二丁酯），為鄰苯二甲酸酐與CH3CH2CH2CH2OH發(fā)生酯化反應(yīng)生成，濃硫酸在該反應(yīng)中起催化劑、脫水劑，攪拌器的作用為使反應(yīng)物充分混合；

（2）生成鄰苯二甲酸二丁酯為可逆反應(yīng)，增加反應(yīng)物正丁醇的量可促使反應(yīng)正向移動，提高另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率；

（3）分水器分離出生成的水，有利于平衡向生成鄰苯二甲酸二丁酯的方向移動，同時可通過大量水判斷有大量酯生成；

（4）飽和Na2CO3溶液可溶解正丁醇，中和酸，從而除去產(chǎn)品中的雜質(zhì)；減壓蒸餾可降低有機(jī)物的沸點，用減壓蒸餾可以防止有機(jī)物脫水碳化，提高產(chǎn)物的純度；

（5）正丁醇在135℃發(fā)生分子間脫水生成醚，DBP在氫氧化鈉溶液中水解生成鄰苯二甲酸鈉和正丁醇。

（1）塑化劑DBP（鄰苯二甲酸二丁酯），為CH3CH2CH2CH2OH與鄰苯二甲酸酐發(fā)生的酯化反應(yīng)，酯化反應(yīng)的本質(zhì)為酸脫羥基、醇脫氫，所以濃硫酸在該反應(yīng)中作催化劑、脫水劑，為使反應(yīng)物充分混合而反應(yīng)，應(yīng)用攪拌器攪拌；

故答案為：催化劑、脫水劑；使反應(yīng)物充分混合；

（2）鄰苯二甲酸酐、25mL正丁醇、4滴濃硫酸，發(fā)生酯化反應(yīng)生成鄰苯二甲酸二丁酯，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，增加反應(yīng)物正丁醇的量可促使反應(yīng)正向移動，提高另一反應(yīng)物鄰苯二甲酸酐的轉(zhuǎn)化率；

故答案為：增大正丁醇的含量，可促使反應(yīng)正向移動，增大鄰苯二甲酸酐的轉(zhuǎn)化率；

（3）在生成鄰苯二甲酸二丁酯的同時生成水，屬于可逆反應(yīng)，a為分水器，可起到冷凝的作用，及時分離出酯化反應(yīng)生成的水，促使反應(yīng)正向移動，提高反應(yīng)產(chǎn)率，確定有大量酯生成的依據(jù)是分水器中有大量的水生成；

故答案為：及時分離出酯化反應(yīng)生成的水，促使反應(yīng)正向移動；分水器中有大量水生成；

（4）得到酯中含有揮發(fā)出的鄰苯二甲酸、正丁醇，飽和Na2CO3溶液可溶解正丁醇，中和酸，從而除去產(chǎn)品中的雜質(zhì)，減壓蒸餾可降低有機(jī)物的沸點，可以防止有機(jī)物脫水碳化，提高產(chǎn)物的純度；

故答案為：用碳酸鈉除去酯中的醇和酸；可以防止有機(jī)物脫水碳化，提高產(chǎn)物的純度；

（5）正丁醇在135℃發(fā)生分子間脫水，兩分子生成一分子醚，反應(yīng)為：2CH3(CH2)2CH2OH= CH3(CH2)3O(CH2)3CH3+H2O；DBP在氫氧化鈉溶液中水解的方程式為+2NaOH2CH3(CH2)2CH2OH+2H2O+。