Question

塑化劑DBP（鄰苯二甲酸二丁酯）主要應用于PVC等合成材料中作軟化劑。反應原理為：

實驗步驟如下：
步驟1：在三頸瓶中放入14.8g鄰苯二甲酸酐、25mL正丁醇、4滴濃硫酸，開動攪拌器b（反應裝置如圖）。
步驟2：緩緩加熱至鄰苯二甲酸酐固體消失，升溫至沸騰。
步驟3：等酯化到一定程度時，升溫至150℃
步驟4：冷卻，將三頸瓶中的液體倒入分漏斗中，用飽和食鹽水和5%碳酸鈉洗滌。
步驟5：減壓蒸餾，收集200~210℃2666Pa餾分，即得DBP產品
（1）濃硫酸的作用                      ，攪拌器的作用                      。
（2）反應過程中正丁醇過量的目的是                                           。

（3）圖中儀器a的名稱是分水器，試分析它的作用是                             。
步驟3中確定有大量酯生成的依據是                                       。
（4）碳酸鈉溶液洗滌的目的是                                                 。
用減壓蒸餾的目的是                                                     。
（5）寫出正丁醇在135℃生成醚的反應方程式                                   。
寫出DBP在氫氧化鈉溶液中水解的方程式                               。

Answer 1

（共12分）
（1）催化劑、脫水劑，2分，各1分       使反應物充分混合1分
（2）增大正丁醇的含量，可促使反應正向移動，增大鄰苯二甲酸酐的轉化率1分
（3）及時分離出酯化反應生成的水，促使反應正向移動；1分
分水其中有大量的水生成1分
（4）用碳酸鈉除去酯中的醇和酸；1分
減壓蒸餾可降低有機物的沸點，可以防止有機物脫水碳化，提高產物的純度。1分
（5）2CH₃(CH₂)₂CH₂OH   = CH₃(CH₂)₃O(CH₂)₃CH₃+H₂O
+2NaOH 2CH₃(CH₂)₂CH₂OH+2H2O+
方程式各2分，條件不寫或錯誤扣1分

試題分析：（1）根據題中信息得，濃硫酸的作用為催化劑、脫水劑。攪拌器的作用為使反應物充分混合。
（2）反應過程中正丁醇過量的目的是增大正丁醇的含量，可促使反應正向移動，增大鄰苯二甲酸酐的轉化率。
（3）分水器的作用是時分離出酯化反應生成的水，促使反應正向移動。確定有大量酯生成的依據是分水其中有大量的水生成。
（4）碳酸鈉溶液洗滌的目的是用碳酸鈉除去酯中的醇和酸。用減壓蒸餾的目的是減壓蒸餾可降低有機物的沸點，可以防止有機物脫水碳化，提高產物的純度。
（5）根據題中信息得，正丁醇在135℃生成醚的反應方程式為2CH₃(CH₂)₂CH₂OH   = CH₃(CH₂)₃O(CH₂)₃CH₃+H₂O。DBP在氫氧化鈉溶液中水解的方程式為+2NaOH 2CH₃(CH₂)₂CH₂OH+2H2O+。
點評：本題考查的是塑化劑的應用和有機反應的相關知識，題目難度大，利用好題中的信息是解題的關鍵。