Question

14．水楊酸乙酯 （）廣泛用于黑醋栗酒、依蘭、百合等的花香型的調(diào)和香料，還用作草莓等果香香精及化工行業(yè)．水楊酸乙酯為無(wú)色油狀液體，呈淡的冬青油香氣，沸點(diǎn)233℃，溶于乙醇、乙醚，微溶于水和甘油．利用水楊酸（沸點(diǎn)：211℃）、乙醇（沸點(diǎn)：78.4℃）和濃硫酸在硫酸鋁存在下于100℃下酯化而成，反應(yīng)方程式如下：
+C₂H₅OH?+H₂O
某探究小組利用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題．
（1）本實(shí)驗(yàn)中要加入過(guò)量乙醇的目的是提高水楊酸的轉(zhuǎn)化率，從反應(yīng)后的混合溶液中獲得水楊酸乙酯的實(shí)驗(yàn)方法是蒸餾
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到了溶液變黑，并產(chǎn)生了一種有刺激性氣味的混合氣體．為探究該混合氣體的成分，設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)裝置D和裝置H的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
①裝置D中的試劑是品紅溶液
②裝置F的作用是除去二氧化硫
③你認(rèn)為能（填“能”或“不能”）將實(shí)驗(yàn)裝置G刪除，理由是如果高錳酸鉀過(guò)量，而反應(yīng)過(guò)程中顏色不褪去，則可以確定二氧化硫完全除去
根據(jù)以上的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，請(qǐng)寫出產(chǎn)生有刺激性氣味的混合氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O．
（3）傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室制備水楊酸乙酯的方法產(chǎn)率低，腐蝕設(shè)備，廢酸排放污染環(huán)境，目前采用固體雜多酸代替濃硫酸作反應(yīng)的催化劑，在克服上述問(wèn)題上已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展．用固體NaH₂PO₄和鉬酸鈉可制得上述的一種固體雜多酸催化劑．NaH₂PO₄是一種弱酸的酸式鹽，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明將NaH₂PO₄配制成0.1mol/L的溶液，測(cè)量溶液的pH值，pH值大于1小于7，說(shuō)明NaH₂PO₄是一種弱酸的酸式鹽．

Answer 1

分析 （1）用水楊酸與乙醇制備水楊酸乙酯，加入過(guò)量乙醇可以提高水楊酸的轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)后水楊酸乙酯與水楊酸、乙醇等混合在一起，但它們的沸點(diǎn)不同，據(jù)此判斷獲得水楊酸乙酯的實(shí)驗(yàn)方法；
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到了溶液變黑，是因?yàn)闈饬蛩岬拿撍�性，使得有機(jī)物發(fā)生碳化，碳與濃硫酸在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳和二氧化硫，所以有刺激性氣味的混合氣體應(yīng)為二氧化碳和二氧化硫的混合氣體，為探究該混合氣體的成分，根據(jù)題中裝置圖可知，應(yīng)先用品紅檢驗(yàn)二氧化硫的存在，再用高錳酸鉀除去二氧化硫，再用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡，再將氣體通過(guò)澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳的存在，所以裝置D中應(yīng)為品紅溶液，F(xiàn)中應(yīng)為高錳酸鉀溶液，G中為品紅溶液，H中為澄清石灰水，據(jù)此答題；
（3）根據(jù)強(qiáng)堿弱酸鹽溶液呈堿性，可判斷NaH₂PO₄是一種弱酸的酸式鹽．

解答 解：（1）用水楊酸與乙醇制備水楊酸乙酯，加入過(guò)量乙醇可以提高水楊酸的轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)后水楊酸乙酯與水楊酸、乙醇等混合在一起，但它們的沸點(diǎn)不同，所以要獲得水楊酸乙酯可以用蒸餾的方法，
故答案為：提高水楊酸的轉(zhuǎn)化率；蒸餾；
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到了溶液變黑，是因?yàn)闈饬蛩岬拿撍�性，使得有機(jī)物發(fā)生碳化，碳與濃硫酸在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳和二氧化硫，所以有刺激性氣味的混合氣體應(yīng)為二氧化碳和二氧化硫的混合氣體，為探究該混合氣體的成分，根據(jù)題中裝置圖可知，應(yīng)先用品紅檢驗(yàn)二氧化硫的存在，再用高錳酸鉀除去二氧化硫，再用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡，再將氣體通過(guò)澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳的存在，所以裝置D中應(yīng)為品紅溶液，F(xiàn)中應(yīng)為高錳酸鉀溶液，G中為品紅溶液，H中為澄清石灰水，
①根據(jù)上面的分析可知，裝置D中的試劑是 品紅溶液，
故答案為：品紅溶液；
②根據(jù)上面的分析可知，裝置F的作用是 除去二氧化硫，
故答案為：除去二氧化硫；
③在吸收用高錳酸鉀溶液吸收二氧化硫時(shí)，可以根據(jù)高錳酸鉀溶液的顏色的變化判斷二氧化硫是否被完全吸收，若反應(yīng)過(guò)程中高錳酸鉀溶液顏色不褪去，則可以確定二氧化硫完全除去，所以能將實(shí)驗(yàn)裝置G刪除，產(chǎn)生有刺激性氣味的混合氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式為C+2H₂SO₄（濃）  $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，
故答案為：能；如果高錳酸鉀過(guò)量，而反應(yīng)過(guò)程中顏色不褪去，則可以確定二氧化硫完全除去；C+2H₂SO₄（濃）  $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；
（3）根據(jù)強(qiáng)堿弱酸鹽溶液呈堿性，可判斷NaH₂PO₄是一種弱酸的酸式鹽，實(shí)驗(yàn)方法為將NaH₂PO₄配制成0.1mol/L的溶液，測(cè)量溶液的pH值，pH值大于1小于7，說(shuō)明NaH₂PO₄是一種弱酸的酸式鹽，
故答案為：將NaH₂PO₄配制成0.1mol/L的溶液，測(cè)量溶液的pH值，pH值大于1小于7，說(shuō)明NaH₂PO₄是一種弱酸的酸式鹽．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物的合成實(shí)驗(yàn)、基本操作、實(shí)驗(yàn)條件的控制與分析評(píng)價(jià)等，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，難度中等．