Question

甲基丙烯酸甲酯的结构简式为，是有机玻璃的单体，其一种实验室制备方法如下：实验装置如图1所示（夹持装置及微波加热装置已略去）：

实验步骤如下：

Ⅰ量取86ml甲基丙烯酸置于烧杯中，在搅拌的同时加入5ml浓硫酸，冷却至室温，再加入50ml甲醇，搅拌，混合均匀；

Ⅱ将混合溶液注入图1装置的反应器中，加入磁力搅拌子，微波加热温度为105℃，持续加热，充分反应；

Ⅲ纯化产品，流程如图2所示：

已知：

溶解性	可溶于有机物、水	可溶于热水、酯	难溶于水、可溶于有机物
密度/g•cm^-3	0.79	1.01	0.94
沸点/℃	64.7	161	100~101
相对分子质量	32	86	100

回答下列问题：

（1）制备甲基丙烯酸甲酯的化学方程式为______________________________。

（2）图1中仪器X的名称为________________，其进水口应为________________(填“a”或“b”)口。

（3）采用微波加热可准确控制反应温度和时间，若反应温度控制不好，可能有副产物产生，写出一种有机副产物的结构简式：_________。

（4）从分水器中及时分离出水的目的是_____________________，如果分水器中的水层不再增厚，则表明__________________________。

（5）纯化过程中，用“饱和碳酸钠溶液洗涤”的目的是_______________________________；完成操作C应选____________(填选项字母，下同)装置，完成操作D应选____________装置。

（6）本实验中甲基丙烯酸甲酯的产率为_________________保留三位有效数字。

Answer

球形冷凝管 a 促进酯化反应平衡正向移动，提高原料利用率 制备甲基丙烯酸甲酯的反应已经达到平衡状态 降低甲基丙烯酸甲酯的溶解度，并除去产品中残留的酸性杂质 d a

【解析】

（1） 甲基丙烯酸与甲醇在浓硫酸作催化剂和吸水剂的条件下反应生成甲基丙烯酸甲酯和水；

（2）根据装置图确定仪器X的名称；冷凝管进出水方向“下进上出”；

（3）若反应温度控制不好，可发生甲醇的分子间脱水，生成二甲醚；

（4）酯化反应为可逆反应，可从影响平衡移动的因素的角度分析；如果分水器中的水层不再增厚，说明反应达到平衡状态；

（5）用“饱和碳酸钠溶液洗涤”可除去杂质，同时降低甲基丙烯酸甲酯的溶解度；操作C为分液；操作D为固液分离，据此作答；

（6）根据加入的甲基丙烯酸的体积与密度可计算出其质量，计算出甲基丙烯酸的物质的量后可进一步计算出甲基丙烯酸甲酯的物质的量，再计算出质量，最后计算产率。

（1）制备甲基丙烯酸甲酯的化学方程式为；

（2）仪器X的名称为（球形）冷凝管，作用为冷凝回流，其进水口应为a口；

（3）若反应温度控制不好，甲醇可以发生分子间脱水反应生成甲醚，可能产生的副产物有等；

（4）酯化反应为可逆反应，从分水器中及时分离出水的目的是促进酯化反应平衡正向移动，提高原料利用率；如果分水器中的水层不再增厚，则表明制备甲基丙烯酸甲酯的反应已经达到平衡状态；

（5）纯化过程中，用饱和碳酸钠溶液洗涤的目的是降低甲基丙烯酸甲酯的溶解度，并除去产品中残留的酸性杂质；操作C分离互不相溶的液体，用分液，应选d装置；操作D为固液分离，应选a装置；

（6）由计算知，甲醇过量，则甲基丙烯酸甲酯的理论产量为，产率为。