Question

苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料，有机化学中通过酯化反应和水解反应的原理可以进行苯甲酸甲酯的合成和水解反应．有关物质的物理性质如下表所示：

	苯甲酸甲酯
熔点/℃	-12.3
沸点/℃	199.6
密度/g?cm-3	1.0888
水溶性	不溶

A．苯甲酸甲酯的合成和提纯，相关的实验步骤为：
第一步：将过量的甲醇和苯甲酸混合加热；
第二步：水洗提纯；
第三步：蒸馏提纯．

（1）上述是合成和提纯的有关装置图，请写出连接顺序

 

→

 

→E→

 

→D→

 

．
（2）C中除了15g苯甲酸和20mL过量甲醇外还需要

 

、

 

．作用分别是

 

、

 

．
（3）C中冷凝管的作用是

 

，A中固体Na₂CO₃的作用是

 

．
B．苯甲酸甲酯的水解反应：

（4）能说明G装置中反应完全的现象是

 

．
（5）所得白色固体物质的名称为

 

．

Answer 1

考点：物质分离、提纯的实验方案设计

专题：实验题

分析：（1）由苯甲酸甲酯的合成和提纯的步骤可知，反应装置为C，然后水洗为F、萃取为E、A装置进行水洗除去苯甲酸，选D过滤，最后蒸馏为B；
（2）反应装置中需要催化剂、沸石；
（3）C中冷凝管可使反应物冷凝回流，A中固体Na₂CO₃可与产品中混有的苯甲酸反应；
（4）苯甲酸钠和甲醇能互溶；
（5）由实验装置图可知，水解生成苯甲酸钠和甲醇，冷却后苯甲酸钠与盐酸发生强酸制取弱酸的反应，生成苯甲酸，溶解性很小．

解答： 解：（1）由苯甲酸甲酯的合成和提纯的步骤可知，反应装置为C，然后水洗为F、萃取为E、A装置进行水洗除去苯甲酸，选D过滤，最后蒸馏为B，则实验装置的顺序为C→F→E→A→D→B，故答案为：C；F；A；B；
（2）C中除了15g苯甲酸和20mL过量甲醇外还需要浓硫酸作催化剂，需要沸石防止暴沸，故答案为：浓硫酸；沸石；催化剂；防止暴沸；
（3）C中加热，反应物转化为气体，则冷凝管可使反应物冷凝回流，A中固体Na₂CO₃可与产品中混有的苯甲酸反应，则作用为除去苯甲酸甲酯中过量的酸，
故答案为：冷凝回流；除去苯甲酸甲酯中过量的酸；
（4）氢氧化钠和苯甲酸甲酯不互溶所以混合物会分层，苯甲酸甲酯和氢氧化钠反应生成苯甲酸钠和甲醇，苯甲酸钠和甲醇能互溶，当溶液不分层时说明G装置中反应完全，故答案为：不分层；
（5）由实验装置图可知，水解生成苯甲酸钠和甲醇，冷却后苯甲酸钠与盐酸发生强酸制取弱酸的反应，生成苯甲酸，溶解性很小，则过滤得到的白色固体物质的名称为苯甲酸，故答案为：苯甲酸．

点评：本题考查混合物分离、提纯实验的方案和设计，为高频考点，把握物质的性质及实验流程为解答的关键，侧重分析、实验能力的考查，题目难度中等．