Question

苯甲酸乙酯（C₉H₁₀O₂）稍有水果气味，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。其制备方法为：

已知：

	颜色、状态	沸点（℃）	密度（g·cm^－^3）
*苯甲酸	无色、片状晶体	249	1.2659
苯甲酸乙酯	无色澄清液体	212.6	1.05
乙醇	无色澄清液体	78.3	0.7893
环己烷	无色澄清液体	80.8	0.7318

*苯甲酸在100 ℃会迅速升华。

实验步骤如下：

a．在100 mL圆底烧瓶中加入12.20 g苯甲酸、25 mL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。反应时环己烷—乙醇—水会形成“共沸物”（沸点62.6 ℃）蒸馏出来，再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。

b．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。

c．将烧瓶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。

d．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，对粗产物进行蒸馏，低温蒸出乙醚后，继续升温，接收210～213℃的馏分。

e．检验合格，测得产品体积为12.86 mL。

回答下列问题：

（1）①步骤a中使用分水器不断分离除去水的目的是__________________________。

②步骤b中应控制馏分的温度在________。

A．65～70 ℃       B．78～80 ℃      C．85～90 ℃       D．215～220 ℃

③加入乙醇过量的主要原因是____________________________________。

（2）若Na₂CO₃加入不足，在步骤d蒸馏时，蒸馏烧瓶中可见到白烟生成，产生该现象的原因是_____________________________________________________________________。

（3）关于步骤d中的分液操作叙述正确的是________。

A．水溶液中加入乙醚，转移至分液漏斗中，塞上玻璃塞。将分液漏斗倒转过来，用力振摇

B．振摇几次后需打开分液漏斗下口的玻璃活塞放气

C．经几次振摇并放气后，手持分液漏斗静置待液体分层

D．放出液体时，需将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔

（4）该实验的产率为________。

Answer

（1）①有利于平衡不断向正反应方向移动 ②C

③步骤b中分水器中放出的液体中含有乙醇

（2）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 （3）ABD （4）90%

【解析】（1）该反应为可逆反应，除去生成物之一水可使平衡向右移动，有利于苯甲酸乙酯的生成。步骤b中温度应控制在使环己烷和乙醇能挥发至分水器中，通过分水器中液面不再增加判断乙醇已经消耗尽，反应基本完成。步骤b中放出的分水器中的液体中含有乙醇，故乙醇需要过量。

（2）根据题中信息，加入Na2CO3的目的是中和未反应的苯甲酸，使之生成溶于水的苯甲酸钠进入水层而除去，若加入Na2CO3的量少，则剩余苯甲酸，而苯甲酸在100 ℃时升华，产生现象为白烟。

（3）萃取时需要使萃取剂与水层充分接触，故转移至分液漏斗中后需要塞上玻璃塞，将分液漏斗倒转过来，用力振摇，为了防止分液漏斗中气压过大将玻璃塞弹开，需要不断打开玻璃活塞放气；然后置于铁架台上静置、待分层后分液，为了平衡分液漏斗中气压与大气压，分液前需要打开玻璃塞或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔。

（4）由乙醇过量，可根据苯甲酸的质量求其理论产量

m＝15.0 g

故其产率为：×100%＝90%。