硼酸三甲酯可作溶剂、脱水剂和塑料、油漆、喷漆等的防火剂等．实验室合成硼酸三甲酯的反应、装置示意图及有关数据如下：Na2B4O7?10H2O+2H2SO4+12CH3OH=2NaHSO4+4（CH3O）3B+17H2O 硼酸三甲酯 甲醇 相对分子量 104 32 溶解性 与乙醚、甲醇混溶，能水解 与水混溶 沸点/℃ 68 64 备注 硼酸三甲酯与甲醇能形成共沸混合物，沸点54℃ 实验步骤： 在圆底烧瓶中加入44.8g甲醇和19.1gNa2B4O7?10H2O（硼砂，式量382）然后缓慢地加入浓H2SO4并振荡；用电炉加热烧瓶中的液体；回流一段时间后，先接收51～55℃的馏分，再接收55～60℃的馏分；两次所得馏分合并，加入氯化钙进行盐析分层，上层为硼酸三甲酯，分离；精馏得高纯硼酸三甲酯19.2g．回答下列问题： （1）图中仪器8的名称是___，直形冷凝管冷却水应从___（填字母）接口进入．（2）装有P2O3的干燥管作用是___．（3）采用较高的甲醇与硼砂的物质的量之比的目的是___．（4）两次馏分中含硼酸三甲酯含量较高的是第___（填“1”或“2”）次．（5）盐析后分离出硼酸三甲酯所需的主要玻璃仪器是___．（6）精馏时应收集___℃的馏分．（7）本次实验的产率是___． A.42.9% B.46.6% C.64.5% D.92.3% 化学
网友回答
【答案】 （1）根据仪器的形状分析可知仪器8为锥形瓶；冷凝水与蒸汽的流向相反时，冷凝效果好，则冷凝水从下口进入，从上口流程，即从a进入，故答案为：锥形瓶；a；（2）由表格信息可知硼酸三甲酯易水解，所以要防止空气中的水蒸气进入锥形瓶与硼酸三甲酯反应，则装有P2O3的干燥管作用防止空气中水蒸气进入导致硼酸三甲酯水解；故答案为：防止空气中水蒸气进入导致硼酸三甲酯水解；（3）增大一种反应物的用量可以提高另一种反应物的转化率，所以采用较高的甲醇与硼砂的物质的量之比，可以提高提高硼砂的转化率，故答案为：提高硼砂的转化率；（4）由表中数据可知，硼酸三甲酯的沸点为68℃，甲醇的沸点为64℃，硼酸三甲酯与甲醇形成的共沸混合物的沸点为54℃，所以加热首先挥发出来的是硼酸三甲酯与甲醇形成的共沸混合物，则51～55℃的馏分中硼酸三甲酯含量较高，故答案为：1；（5）两次所得馏分合并，加入氯化钙进行盐析分层，上层为硼酸三甲酯，分离互不相溶的能分层的液体用分液漏斗，故答案为：分液漏斗；（6）由表中数据可知，硼酸三甲酯的沸点为68℃，要获得纯净的硼酸三甲酯精馏温度应该为68℃，故答案为：68；（7）44.8g甲醇和19.1gNa2B4O7?10H2O（硼砂，式量382）反应，甲醇过量，按照硼砂的质量计算，设理论上生成硼酸三甲酯为xg，Na2B4O7?10H2O+2H2SO4+12CH3OH=2NaHSO4+4（CH3O）3B+17H2O 382 4×104 19.1g xg则x=4×104×19.1g382=20.8g所以硼酸三甲酯的产率=19.2g20.8g×100%=92.3%，故答案为：D．
【问题解析】
（1）根据仪器的形状分析；冷凝水与蒸汽的流向相反时，冷凝效果好；（2）由表格信息可知硼酸三甲酯易水解；（3）增大一种反应物的用量可以提高另一种反应物的转化率；（4）根据硼酸三甲酯、甲醇以及二者共沸混合物的沸点分析；（5）分离互不相溶的液体用分液漏斗；（6）根据硼酸三甲酯沸点分析；（7）44.8g甲醇和19.1gNa2B4O7?10H2O（硼砂，式量382）反应，甲醇过量，按照硼砂的质量计算理论上生成的硼酸三甲酯的质量，再根据实际生成的硼酸三甲酯的质量求出产率． 名师点评 本题考点 制备实验方案的设计 考点点评 本题以硼酸三甲酯的制备为载体，考查学生对制备流程的理解、对实验操作的理解、化学式有关计算等，难度中等，综合性较强，涉及的知识点多，需要学生具备阅读分析能力和灵活运用知识的解决问题能力．
【本题考点】
制备实验方案的设计 考点点评 本题以硼酸三甲酯的制备为载体，考查学生对制备流程的理解、对实验操作的理解、化学式有关计算等，难度中等，综合性较强，涉及的知识点多，需要学生具备阅读分析能力和灵活运用知识的解决问题能力．