Question

5．已知甲酸（HCOOH）是羧酸中組成最簡單的酸，它具有羧酸的性質(zhì)，在實驗室里常用甲酸在濃硫酸的作用下制取少量一氧化碳，現(xiàn)用甲酸與甲醇反應(yīng)制取甲酸甲酯來驗證甲酸具有能發(fā)生酯化反應(yīng)的性質(zhì)，裝置如圖所示．
回答下列問題：
（1）生成甲酸甲酯反應(yīng)的化學(xué)方程式為HCOOH+CH₃OH$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$HCOOCH₃+H₂O．
（2）實驗過程中選用的試劑及用品有濃硫酸、甲醇、甲酸，還有飽和Na₂CO₃溶液、碎瓷片（或沸石）兩種物質(zhì)．
（3）導(dǎo)管a不能伸入液面以下的理由是防止液體受熱不均勻引起倒吸．
（4）在實驗過程中導(dǎo)管b不能（填“能”或“不能”）直接與大氣相通，理由為CO和CH₃OH都是有毒物質(zhì)且對環(huán)境有污染．
（5）大試管中溶液的作用有溶解甲醇、吸收甲酸，還有降低甲酸甲酯在水中的溶解度，利于分層析出的作用．
（6）若大試管中溶液是NaOH溶液，則收集到的產(chǎn)物比預(yù)期的少，其原因是甲酸甲酯在NaOH溶液存在的條件下水解了一部分．

Answer 1

分析 （1）甲酸與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成甲酸甲酯和水；
（2）還要飽和碳酸鈉溶液分離混合物，碎瓷片防止暴沸；
（3）若導(dǎo)管a伸入液面以下，醇、酸易溶于水，易發(fā)生倒吸；
（4）該實驗中可能產(chǎn)生有毒尾氣，不能直接排放在環(huán)境中；
（5）大試管中溶液的作用有溶解甲醇、吸收甲酸，還可降低酯的溶解度，偏于分層；
（6）酯在NaOH溶液中可發(fā)生水解反應(yīng)．

解答 解：（1）生成甲酸甲酯反應(yīng)的化學(xué)方程式為HCOOH+CH₃OH$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$HCOOCH₃+H₂O，故答案為：HCOOH+CH₃OH$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$HCOOCH₃+H₂O；
（2）實驗過程中選用的試劑及用品有濃硫酸、甲醇、甲酸，還有飽和Na₂CO₃溶液、碎瓷片（或沸石），故答案為：飽和Na₂CO₃溶液；碎瓷片（或沸石）；
（3）導(dǎo)管a不能伸入液面以下的理由是防止液體受熱不均勻引起倒吸，故答案為：防止液體受熱不均勻引起倒吸；
（4）在實驗過程中導(dǎo)管b不能直接與大氣相通，理由為CO和CH₃OH都是有毒物質(zhì)且對環(huán)境有污染，
故答案為：不能；CO和CH₃OH都是有毒物質(zhì)且對環(huán)境有污染；
（5）大試管中溶液的作用有溶解甲醇、吸收甲酸，還有降低甲酸甲酯在水中的溶解度，利于分層析出的作用，
故答案為：降低甲酸甲酯在水中的溶解度，利于分層析出的作用；
（6）若大試管中溶液是NaOH溶液，則收集到的產(chǎn)物比預(yù)期的少，其原因是甲酸甲酯在NaOH溶液存在的條件下水解了一部分，
故答案為：甲酸甲酯在NaOH溶液存在的條件下水解了一部分．

點評 本題考查有機物的制備實驗，為高頻考點，把握制備反應(yīng)原理、有機物的性質(zhì)、混合物分離提純方法等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實驗?zāi)芰Φ木C合考查，注意該實驗類比乙酸乙酯的制備，題目難度中等．