Question

甲醇有毒，沸點(diǎn)65℃，甲酸甲酯無毒，沸點(diǎn)32℃，某小組同學(xué)設(shè)計(jì)了甲、乙兩套實(shí)驗(yàn)裝置，制備甲酸甲酯：
（1）裝置乙中長導(dǎo)管的作用是

 

（2）甲酸和甲醇（CH₃¹⁸OH）進(jìn)行酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（3）甲裝置好還是乙裝置好？

 

，其主要原因是

 

．
（4）在向反應(yīng)容器中加入藥品前，需要加入

 

，向收集容器中加入適量

 

．
（5）某同學(xué)用裝有飽和氫氧化鈉的三頸瓶接收甲酸甲酯，幾乎沒有收集到產(chǎn)物，請給予合理的解釋：

 

．
（6）甲酸甲酯粗品中可能含有少量的甲酸、甲醇和水．經(jīng)過蒸餾可獲得不含雜質(zhì)的精品，蒸餾時(shí)溫度計(jì)水銀球

 

．
（7）以下區(qū)分甲酸甲酯精品和粗品的方法，合理的是

 

．
a．用酸性高錳酸鉀溶液   b．用金屬鈉  c．測定沸點(diǎn)  d．用新制的銀氨溶液．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)過程，反應(yīng)的原理產(chǎn)物性質(zhì)分析；
（2）依據(jù)酯化反應(yīng)的反應(yīng)歷程是羧酸脫羥基醇脫氫書寫甲酸和甲醇（CH₃¹⁸OH）進(jìn)行酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（3）根據(jù)甲醇性質(zhì)分析，甲醇是有毒的易揮發(fā)的有機(jī)物；
（4）混合液體沸點(diǎn)較低，加熱時(shí)容易發(fā)生暴沸；根據(jù)甲酸、甲醇的性質(zhì)和飽和碳酸鈉的作用解答；
（5）酯能夠在堿溶液中水解生成羧酸鹽和醇；
（6）根據(jù)蒸餾操作中溫度計(jì)的作用分析溫度計(jì)水銀球的位置；
（7）甲酸甲酯中含有醛基，具有醛的性質(zhì)，不能通過檢驗(yàn)醛基區(qū)分；甲酸甲酯不含羥基、沸點(diǎn)較低，據(jù)此檢驗(yàn)鑒別甲酸甲酯精品和粗品．

解答：解：（1）乙裝置中長導(dǎo)管A的作用是冷凝回流甲醇，平衡內(nèi)外大氣壓強(qiáng)，
故答案為：冷凝回流甲醇，平衡內(nèi)外大氣壓強(qiáng)；
（2）甲酸和甲醇進(jìn)行酯化反應(yīng)的歷程是羧酸脫羥基醇脫氫，反應(yīng)化學(xué)方程式為：HCOOH+CH₃OH

濃硫酸

△

HCOOCH₃+H₂O，
故答案為：HCOOH+CH₃OH

濃硫酸

△

HCOOCH₃+H₂O；
（3）甲醇是有毒的易揮發(fā)的有機(jī)物，需要密封裝置中進(jìn)行，所以選擇乙，冷凝效果好，減少了甲醇等有毒物質(zhì)對大氣的污染，
故答案為：乙；冷凝管對甲酸甲酯的冷卻效果好，長直導(dǎo)管可減少餾分向空氣中擴(kuò)散；
（4）為了降低了甲酸甲酯的溶解度，同時(shí)還能除去混有的甲醇和甲酸，需用飽和碳酸鈉溶液；甲酸和甲醇沸點(diǎn)低，容易發(fā)生暴沸，需用碎瓷片（沸石），
故答案為：碎瓷片（沸石）；飽和Na₂CO₃溶液；
（5）用裝有飽和氫氧化鈉的三頸瓶接收甲酸甲酯，幾乎沒有收集到產(chǎn)物，是因?yàn)榧姿峒柞ピ贜aOH溶液中發(fā)生水解，生成甲酸鈉和甲醇，得不到酯，
故答案為：NaOH溶液堿性太強(qiáng)，使甲酸甲酯發(fā)生水解了；
（6）蒸餾時(shí)溫度計(jì)用于測量餾分的溫度，所以溫度計(jì)的水銀球上緣與蒸餾燒瓶的支管口下緣平齊，
故答案為：上緣與支管口下緣平齊（或在支管口下0.5cm處）；
（7）a．甲酸甲酯中含有醛基、甲醛也含有醛基，都能夠與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，無法使用高錳酸鉀溶液鑒別，故a錯(cuò)誤；
b．用金屬鈉能夠與甲醇反應(yīng)，不與甲酸甲酯反應(yīng)，可以用金屬鈉鑒別，故b正確；
c．甲酸甲酯的沸點(diǎn)較高，甲醇、甲酸的沸點(diǎn)較低，可以通過測定沸點(diǎn)鑒別，故c正確；  
d．甲酸甲酯與甲酸都能夠與新制的銀氨溶液反應(yīng)，無法使用銀氨溶液鑒別，故d錯(cuò)誤；
故答案為：bc．

點(diǎn)評：本題考查了甲酸甲酯的制取、物質(zhì)的檢驗(yàn)與鑒別，題目難度中等，注意掌握酯化反應(yīng)的原理，特別明確甲酸甲酯中含有醛基，具有醛的性質(zhì)．