Question

（12分）苯甲酸甲酯是一種重要的工業(yè)原料，某化學小組采用如下圖裝置，以苯甲酸、甲醇為原料制取苯甲酸甲酯。有關物質的物理性質見下表所示：

	苯甲酸	甲醇	苯甲酸甲酯
熔點/℃	122.4	-97	-12.3
沸點/℃	249	64.3	199.6
密度/g.cm-3	1.2659	0.792	1.0888
水溶性	微溶	互溶	不溶

Ⅰ．合成苯甲酸甲酯粗產品在圓底燒瓶中加入0.1mol苯甲酸和0.4mol 甲醇,再小心加入 3mL濃硫酸，混勻后，投入幾粒沸石，小心加熱使反應完全，得苯甲酸甲酯粗產品。
（1）甲裝置的作用是：             ；冷卻水從       （填“a”或“b”）口進入。
（2）化學小組在實驗中用過量的反應物甲醇，其理由是                       。
Ⅱ．粗產品的精制
苯甲酸甲酯粗產品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等，現(xiàn)擬用下列流程進行精制

（1）試劑1可以是       （填編號），作用是                   。
A.稀硫酸           B.碳酸鈉溶液      C. 乙醇
（2）操作2中，收集產品時，控制的溫度應在      ℃左右。
（3）實驗制得的苯甲酸甲酯精品質量為10g，則苯甲酸的轉化率為          （結果保留三位有效數(shù)字）。
（4）本實驗制得的苯甲酸甲酯的產量低于理論產量，可能的原因是    （填編號）。
A．蒸餾時從100℃開始收集產品   B．甲醇用量多了   C．制備粗品時苯甲酸被蒸出

Answer 1

Ⅰ （1）冷凝回流；  b ；（2）該合成反應是可逆反應，甲醇比苯甲酸價廉，且甲醇沸點低，易損失，增加甲醇投料量提高產率或苯甲酸的轉化率；
Ⅱ（1）B ； 洗去苯甲酸甲酯中過量的酸；（2）199.6 ；（3）73.5%； （4）C 。

解析試題分析：Ⅰ（1）甲裝置的作用是：冷凝回流；；冷卻水從下口進入，即從b口進入；（2）化學小組在實驗中用過量的反應物甲醇，其理由是因為該合成反應是可逆反應，甲醇比苯甲酸價廉，且甲醇沸點低，易損失，增加甲醇投料量提高產率或苯甲酸的轉化率；Ⅱ（1）由于苯甲酸甲酯粗產品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等試劑，為了除去雜質，降低酯的溶解度，試劑1可以是B.碳酸鈉溶液；（2）因為苯甲酸甲酯的沸點是199.6℃，所以為了得到純凈的酯，在操作2中，收集產品時，控制的溫度應在199.6℃左右。（3）實驗制得的苯甲酸甲酯精品質量為10g，苯甲酸甲酯的物質的量是10g÷136g/mol=0.073mol,則苯甲酸的轉化率為(0.073mol÷0.1mol)×100%；=73.5%；（4）本實驗甲醇過量，應該以不足量的苯甲酸為標準進行反應，而制得的苯甲酸甲酯的產量低于理論產量，可能的原因是制備粗品時苯甲酸被蒸出，故選項是C。
考點：考查物質制取過程的所以操作、混合物的分離提純、誤差分析、產率的計算的知識。