1、
苯甲醇是一种重要的化工原料,广泛用于香料、造纸、制药和印染等行业。实验室制备苯甲醇的反应原理和有关数据如图:
实验步骤:如图所示,在装有电动搅拌器的250mL三颈烧瓶里加入9.0g碳酸钾(过量),70.0mL水,加热溶解,再加入2.0mL四乙基溴化铵[(CH3CH2)4NBr]溶液和10.0mL氯化苄。搅拌加热回流反应1~1.5h。反应结束后冷却,并转入125mL分液漏斗中,分出有机层,水层用萃取剂萃取三次。合并萃取液和有机层,加入无水硫酸镁固体,静置、过滤。最后进行蒸馏纯化,收集200~208℃的馏分,得8.4mL苯甲醇。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是___,冷却水应从___(填“上口”或“下口”)通入。由于苯甲醇的沸点较高,在蒸馏纯化操作中最适宜选用的仪器之一是___(填字母)。
(2)本实验中加入无水硫酸镁的目的是___。从绿色化学角度考虑,萃取剂宜采用___(填字母)。
A.乙醇 B.乙酸乙酯 C.苯 D.氯仿
(3)某同学认为该装置中的电动搅拌器可以换成沸石,以防暴沸。该说法___(填“是”或“否”)正确,其理由是___。
(4)四乙基溴化铵没有直接参与反应,但大大提高了反应速率,其原因可能是___。
(5)本实验苯甲醇的产率为___%(计算结果保留一位小数)。
球形冷凝管 下口 B 干燥 B 否 电动搅拌器使不相溶的反应液混合均匀,加快反应速率 提高氯化苄在水中的溶解度,使反应物充分接触(或增大有效碰撞几率) 89.4
(1)根据的构造和性能确定仪器X的名称;冷却水流向与蒸气流向相反;由于苯甲醇的沸点较高,易液化;
(2)无水硫酸镁易与水形成结晶水合物;结合是否污染环境,选择萃取剂;
(3)电动搅拌器除防暴沸,还有使反应物充分混合的作用;
(4)四乙基溴化铵易溶于水,而氯化苄不溶于水,易溶于四乙基溴化铵;
(5)10.0mL氯化苄的质量为11g,其物质的量为=mol,理论生成苯甲醇的质量为mol×108g/mol=9.39g,实际得到苯甲醇的质量为8.4g,由此计算苯甲醇的产率。
(1)仪器X的名称是球形冷凝管,冷却水采用逆流的方式冷却效果较好,所以冷却水应从下口通入;由于苯甲醇的沸点较高,易液化,在蒸馏纯化操作中最适宜选用B仪器,有利于液体顺利流下;
(2)加入无水硫酸镁,利用其易水形成结晶水合物,达到干燥的目的;乙醇有刺激性,苯有毒,氯仿有麻醉作用,而乙酸乙酯有特殊香味,无毒,则从绿色化学角度考虑,萃取剂宜采用乙酸乙酯,故答案为B;
(3)不能用沸石代替电动搅拌器,因为使用电动搅拌器,除防暴沸,还可使不相溶的反应液混合均匀,加快反应速率;
(4)四乙基溴化铵易溶于水,而氯化苄不溶于水,易溶于四乙基溴化铵,则加入四乙基溴化铵,可提高氯化苄在水中的溶解度,使反应物充分接触,提高反应效率;
(5)10.0mL氯化苄的质量为11g,其物质的量为=mol,理论生成苯甲醇的质量为mol×108g/mol=9.39g,则苯甲醇的产率为=89.4%。
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