Question

（15分）最常见的塑化剂邻苯二甲酸二丁酯可由邻苯二甲酸酐与正丁醇在浓硫酸共热下反应制得，反应的化学方程式及装置图（部分装置省略）如下：

已知：正丁醇沸点118℃，纯邻苯二甲酸二丁酯是无色透明、具有芳香气味的油状液体，沸点340℃，酸性条件下，温度超过180℃时易发生分解。

由邻苯二甲酸酐、正丁醇制备邻苯二甲酸二丁酯实验操作流程如下：

①向三颈烧瓶内加入30g(0.2mol)邻苯二甲酸酐,22g(0.3mol)正丁醇以及少量浓硫酸。

②搅拌，升温至105℃，持续搅拌反应2小时,保温至反应结束。

③冷却至室温，将反应混合物倒出．通过工艺流程中的操作X，得到粗产品。

④粗产品用无水硫酸镁处理至澄清→取清液（粗酯）→圆底烧瓶→减压蒸馏,经过处理得到产品20.85g。

请回答以下问题：

（1）步骤②中不断从分水器下部分离出产物水的目的是                                  。

判断反应已结束的方法是_______________________。

（2）上述实验可能生成的副产物的结构简式为                       （填一种即可）

（3）操作X中，应先用5%Na₂CO₃溶液洗涤粗产品。纯碱溶液浓度不宜过高，更不能使用氢氧化钠；若使用氢氧化钠溶液，对产物有什么影响？（用化学方程式表示）               。

（4）操作X中，分离出产物的操作中必须使用的主要玻璃仪器有               。

（5）粗产品提纯流程中采用减压蒸馏的目的是___________________________。

（6）本实验中，邻苯二甲酸二丁酯(式量是278）的产率为          。

Answer

（1）有利于反应向生成邻苯二甲酸二丁酯的方向移动，提高产率；分水器中的水位高度基本保持不变时（或者冷凝管中不再有液体滴下）；

（2）CH2=CHCH2CH3、CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3；

（3）+2NaOH→ +2C4H9OH；

（4）烧杯，分液漏斗；

（5）邻苯二甲酸二丁酯沸点较高，高温蒸馏会造成其分解，减压可使其沸点降低；

（6）50%。

【解析】

试题分析：（1）不断分离出生成物水，可以使反应向着正方向移动，提高反应物产率，反应结束时，反应体系的压强不再变化，分水器中的水位高度不变；（2）在酸性条件下，发生分解生成邻苯二甲酸和丁醇，丁醇能发生消去反应生成CH2=CHCH2CH3 ，也可以发生分子间脱水生成CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3；（3）酯在氢氧化钠条件下，彻底水解生成羧酸钠和醇，故反应方程式：+2NaOH→ +2C4H9OH；（4）碳酸钠降低邻苯二甲酸二丁酯的溶解度使之析出，出现分层，采用分液的方法分离，故玻璃仪器：烧杯、分液漏斗；（5）邻苯二甲酸二丁酯沸点340℃，超过180℃易发生分解，减压可以降低沸点，不会造成其分解；（6）正丁醇量不足，生成邻苯二甲酸二丁酯的质量=0.3×278/2g=41.7g，产率是：20.85/41.7×100%=50%.

考点：考查勒夏特列原理、酯的水解、醇的脱水、物质的分离、产率的计算等知识。