【水杨酸甲酯又叫冬青油,是一种重要的有机合成原料.某化学小组-查字典问答网
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  【水杨酸甲酯又叫冬青油,是一种重要的有机合成原料.某化学小组用水杨酸和甲醇在酸性催化剂下合成水杨酸()甲酯并计算其产率.实验步骤如下:Ⅰ.如图,在三颈烧瓶中加入6.9g(0.0】

  水杨酸甲酯又叫冬青油,是一种重要的有机合成原料.某化学小组用水杨酸和甲醇在酸性催化剂下合成水杨酸()甲酯并计算其产率.实验步骤如下:

  Ⅰ.如图,在三颈烧瓶中加入6.9g (0.05mol)水杨酸和24g(30mL,0.75mol)甲醇,以及约10mL甲苯(甲苯与水形成的共沸物,其沸点为85℃;该实验中加入甲苯,易将水蒸出),再小心地加入5mL浓硫酸,摇动混匀后加入1~2粒沸石,组装好实验装置,在85~95℃下恒温加热反应1.5小时:

  Ⅱ.待装置冷却后,分离出甲醇,然后转移至分液漏斗,依次用少量水、5%NaHCO3溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,过滤得到粗酯;

  Ⅲ.将粗酯进行蒸馏,收集221℃~224℃的馏分,得水杨酸甲酯5.3g.

  常用物理常数如下:

  名称分子量颜色状态相对密度熔点(℃)沸点(℃)水杨酸甲酯152无色液体1.18-8.6224水杨酸138白色晶体1.44158210甲醇32无色液体0.792-9764.7请根据以上信息回答下列问题:

  (1)仪器A的名称是___,制备水杨酸甲酯时,最合适的加热方法是___.

  (2)实验中加入沸石的作用是___;

  (3)加入甲苯的作用是将___从反应体系中分离出来,使合成水杨酸甲酯反应的化学平衡向右移动,从而提高反应的产率.

  (4)反应结束后,分离甲醇所采用操作的名称是___.

  (5)洗涤操作中,前后两次水洗的目的分别是为了洗掉___和___.

  (6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是(填标号)___.

  (7)本实验的产率为___(保留两位有效数字).

1回答
2020-05-06 17:41
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陈德伟

  Ⅰ.在浓硫酸作用下水杨酸和甲醇发生酯化反应生成水杨酸甲酯,发生酯化反应时生成水,水和甲苯能形成共沸物,从而易将水蒸出,使得平衡向右移动,水在低温下挥发,同时减少了甲醇的消耗,从而提高反应的产率;加热时加入沸石能防止溶液暴沸,从而减小安全事故的发生;发生酯化反应温度低于100℃,最好使用水浴加热,易控制温度;

  Ⅱ.反应后的溶液要经过多次洗涤,在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是除去大部分催化剂硫酸,5%NaHCO3溶液既可以除去未洗净的硫酸,也可以降低酯的溶解度,但第二步洗涤后生成的酯中混有NaHCO3,所以第二次水洗,主要目的是除去产品中残留的碳酸氢钠;用硫酸镁吸收水分;

  Ⅲ.互溶的液体应该采用蒸馏方法分离,所以将粗酯进行蒸馏,收集221℃~224℃的馏分,得水杨酸甲酯.

  (1)仪器A的名称是冷凝管;水浴加热适用于降低温度的加热,制取水杨酸甲酯所需温度低于100℃,最好使用水浴加热,易控制温度,故答案为:冷凝管;水浴加热;

  (2)沸石有防暴沸作用,防止安全事故的发生,故答案为:防暴沸;

  (3)水和甲苯能形成共沸物,从而易将水蒸出,使得平衡向右移动,水在低温下挥发,同时减少了甲醇的消耗,从而提高反应的产率,故答案为:反应产生的水;

  (4)互溶的液体采用蒸馏方法分离,甲醇和水杨酸甲酯互溶,应该采用蒸馏方法分离,故答案为:蒸馏;

  (5)反应后的溶液要经过多次洗涤,在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是除去大部分催化剂硫酸,5%NaHCO3溶液既可以除去未洗净的硫酸,也可以降低酯的溶解度,但第二步洗涤后生成的酯中混有NaHCO3,所以第二次水洗,主要目的是除去产品中残留的碳酸氢钠,故答案为:洗掉大部分硫酸;洗掉碳酸氢钠;

  (6)蒸馏时,温度计测量馏分温度,只有b中温度计测量的是馏分温度,故选b;

  (7)水杨酸和甲醇的物质的量分别为:0.05mol、0.75mol,由于水杨酸和甲醇是按照1:1进行反应,所以甲醇过量,生成水杨酸甲酯的量要按照水杨酸的物质的量计算,即理论上生成0.05mol水杨酸甲酯;实际上生成的水杨酸甲酯的质量为5.3g,物质的量为:5.3g152g/mol

2020-05-06 17:42:30

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