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  某化学小组以苯甲酸为原料制取苯甲酸甲酯.已知有关物质的沸点和相对分子质量如表:物质甲醇苯甲酸苯甲酸甲酯沸点/℃64.7249199.6相对分子质量32122136

  某化学小组以苯甲酸为原料制取苯甲酸甲酯.已知有关物质的沸点和相对分子质量如表:

  物质甲醇苯甲酸苯甲酸甲酯沸点/℃64.7249199.6相对分子质量32122136实验过程及实验装置如图:

  (提示:苯甲酸甲酯粗产品往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等)

  (1)简述第一步混合液体时,最后加入浓硫酸的理由是___.若反应产物水分子中有同位素18O,写出能表示反应前后18O位置的化学方程式___.

  (2)反应物CH3OH应过量,理由是___.

  (3)分液时上层液体从___出来,接受馏分时温度控制在___.

  (4)以上流程图中加入Na2CO3的作用是___.

  (5)通过计算,苯甲酸甲酯的产率为___.

1回答
2020-06-13 23:55
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江明德

  在浓硫酸作催化剂、加热条件下,甲醇和苯甲酸发生酯化反应生成苯甲酸甲酯,冷却后向烧瓶中加入水,将得到的混合溶液移置到分液漏斗中,然后进行分液,将得到的上层液体倒入锥形瓶中,锥形瓶中加入饱和的碳酸钠溶液,饱和的碳酸钠溶液能抑制苯甲酸甲酯的溶解,能和苯甲酸、硫酸反应生成钠盐,然后过滤,最后蒸馏得到粗产品;

  (1)混合溶液时,先加入密度小的液体,后加入密度大的液体,苯甲酸、甲醇混合时放出大量热量,甲醇易挥发,所以应该最后加入浓硫酸;

  二者在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生酯化反应生成苯甲酸甲酯,反应方程式为,

  故答案为:浓硫酸密度较大,且易于苯甲酸、甲醇混合放出大量热量,甲醇易挥发;;

  (2)该反应是可逆反应,反应物CH3OH过量,促进平衡正向移动,从而提高苯甲酸的转化率,

  故答案为:该反应是可逆反应,增加甲醇的量,使平衡向右移动,有利于提高苯甲酸的转化率;

  (3)分液时上层液体从分液漏斗的上口倒出,温度计的温度应该大于苯甲酸甲酯的熔点而小于苯甲酸的熔点,所以温度控制在199.6℃左右,故答案为:分液漏斗的上口;199.6℃左右;

  (4)Na2CO3溶液能消耗硫酸和苯甲酸,降低酯的溶解度,

  故答案为:通过反应消耗硫酸、苯甲酸,降低苯甲酸甲酯的溶解度;

  (5)苯甲酸的物质的量=12.2g122g/mol

2020-06-13 23:59:14

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