Question

【题目】苯甲酸乙酯（C9H10O2）是一种无色透明液体，不溶于水，稍有水果香味，用于配制香水香精和人造精油，大量用于食品工业中，也可用作有机合成中间体，溶剂等。

（1）其制备方法为：

（2）已知：①

②苯甲酸在100℃会迅速升华

③无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH

（3）实验步骤如下：

① 在仪器A中加入12.20 g苯甲酸，25 mL 95%的乙醇（过量），20 mL环己烷以及4 mL浓硫酸，混合均匀并加入沸石，按下图所示装好仪器，控制温度在65～70℃加热回流2 h。利用分水器不断分离除去反应生成的水，回流环己烷和乙醇。

② 反应结束，打开旋塞放出分水器中液体后，关闭旋塞，继续加热，至分水器中收集到的液体不再明显增加，停止加热。

③ 将仪器A内反应液倒入盛有适量水的烧杯中，分批加入Na2CO3至溶液呈中性。用分液漏斗分出有机层，水层用25 mL乙醚萃取分液，然后合并至有机层，加入氯化钙，静置，过滤，将滤液用蒸馏烧瓶进行分馏，低温蒸出乙醚和环己烷后，继续升温，接收210～213℃的馏分。

④ 检验合格，测得产品体积为12.86 mL。回答下列问题：

（1）在该实验中，仪器A的名称为 ，其容积最适合的是 （填选项前的字母）。

A．25 mL B．50 mL C．100 mL D．250 mL

（2）制备苯甲酸乙酯时，最合适的加热方法是 ，控制温度的目的是 。加入沸石的作用是 。

（3）步骤①中使用分水器不断分离除去水的目的是 。

（4）步骤②中应控制馏分的温度在 。

A．65～70℃ B．78～80℃ C．85～90℃ D．215～220℃

（5）步骤③有机层应从分液漏斗 （填“上口”或“下口”）流出。加入Na2CO3的作用是 ；若Na2CO3加入不足，在之后蒸馏时，蒸馏烧瓶中可见到白烟生成，产生该现象的原因是 。加入氯化钙的目的是 。

（6）计算本实验的产率为 。

Answer 1

【答案】

（1）三颈烧瓶， C；

（2）水浴加热，防止副反应的发生。防暴沸；

（3）使平衡不断正向移动 ；

（4）C ；

（5）下口，除去硫酸和未反应的苯甲酸；苯甲酸乙酯中混有未除净的苯甲酸，在受热至100℃时发生升华。 使产品中混有的乙醇形成难溶于水的CaCl2 · 6C2H5OH，过滤除去

（6）90.02%（或90%）

【解析】

试题分析：（1）在该实验中，仪器A的名称为三颈烧瓶；在圆底烧瓶中加入12.20 g苯甲酸，25 mL 95%的乙醇（过量），20 mL环己烷以及4 mL浓硫酸，加入物质的体积超过了50mL，所以选择100mL，答案选C；

（2）制备苯甲酸乙酯时，最合适的加热方法是水浴加热。由于有机反应复杂，副反应多，因此控制温度的目的是防止副反应的发生。加入沸石的作用是防暴沸；

（3）步骤①中使用分水器不断分离除去水，可使平衡向正反应方向移动，提高原料利用率；

（4）反应结束，打开旋塞放出分水器中液体后，关闭旋塞，继续加热，至分水器中收集到的液体不再明显增加，由于环己烷的沸点超过80℃，因此这时应将温度控制在85～90℃，答案选C；

（5）由于苯甲酸乙酯密度大于水的，因此步骤③有机层应从分液漏斗下口流出。由于还有剩余的硫酸和未反应完全的苯甲酸，所以加入碳酸钠的作用是除去剩余的硫酸和未反应完的苯甲酸；若碳酸钠加入量过少蒸馏烧瓶中可见到白烟生成，产生这种现象的原因是苯甲酸乙酯中混有未除净的苯甲酸，在受热至100℃时苯甲酸升华；根据已知信息可知加入氯化钙的目的是使产品中混有的乙醇形成难溶于水的CaCl2 · 6C2H5OH，过滤除去；

（6）反应中乙醇过量，12.20 g苯甲酸的物质的量是0.1mol，根据反应的方程式可知理论上生成苯甲酸乙酯的物质的量是0.1mol，m(苯甲酸乙酯)＝0.1mol×150g/mol＝15g。因检验合格，测得产品体积为12.86 mL，那么根据表格中的密度可得产物的质量m(苯甲酸乙酯)＝12.86mL×1.05g/mL＝13.503g，因此产率为ω＝＝90.02%。