Question

【題目】苯甲酸是一種重要的化工產品，某學習小組設計方案制備苯甲酸。反應原理如下：C6H5-CH3+2KMnO4C6H5-COOK+KOH+2MnO2↓+H2O，C6H5-COOK+HCl→C6H5-COOH+KCl，已知甲苯的熔點為－95℃，沸點為110.6℃，易揮發，密度為0.866g/cm3；苯甲酸的熔點為122.4℃，在25℃和95℃下溶解度分別為0.3g和6.9g。

（制備產品）30.0mL甲苯和25.0mL1mol/L高錳酸鉀溶液在80℃下反應30min，裝置如圖所示：

（1）儀器a的名稱是___，圖中支管的作用是______；

（2）相對于用酒精燈直接加熱，用沸水浴加熱的優點是_____，在本實驗中，三頸燒瓶最合適的容積是___（填字母）；

A．50mL B．100mL C．200mL D．250mL

（分離產品）他們設計如下流程分離粗產品苯甲酸和回收甲苯：

（3）操作Ⅰ的名稱是____；含雜質的產物經操作Ⅱ進一步提純得無色液體A，則操作Ⅱ的名稱是_____；

（4）操作Ⅲ的名稱是_____，固體B中可能會有________雜質離子，檢驗該離子的方法是_________；提純B所用的方法是_________。

Answer 1

【答案】（球形）冷凝管 平衡壓強，使甲苯順利滴下 便于控制溫度恒定和使容器受熱均勻 B 分液 蒸餾 過濾 Cl- 取少量B溶于水，在上層清液中滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液，若產生白色沉淀，說明含有Cl- 重結晶

【解析】

（1）根據裝置圖像可知儀器a為球形冷凝管；恒壓滴液漏斗的支管為使滴液漏斗液面壓強與三頸燒瓶的壓強相同；

（2）沸水浴加熱的優點為加熱均勻，且便于控制溫度恒定；反應物總體積不超過容器的2/3；

（3）分離兩種互不相溶的液體，為分液；利用沸點不同進行分離為蒸餾；

（4）水層中含有苯甲酸和氯化鉀，采用冷卻結晶、過濾的方式得到固體B；由于溶解度差距較大，可用重結晶進行提純。

（1）根據裝置圖像可知儀器a為球形冷凝管；恒壓滴液漏斗的支管為使滴液漏斗液面壓強與三頸燒瓶的壓強相同，使液體順利流下；

（2）沸水浴加熱的優點為加熱均勻，且便于控制溫度恒定；反應中加入30.0mL甲苯和25.0mL1mol/L高錳酸鉀溶液，總體積不超過容器容積的2/3，則選用100mL，答案為B；

（3）分離有機層和水層兩種互不相溶的液體常用分液法，則操作Ⅰ的名稱為分液；有機層經干燥后，利用蒸餾的方法得到苯；

（4）水層中含有苯甲酸和氯化鉀，采用冷卻結晶、過濾的方法得到固體B，固體中可能含有K+、Cl-，可用硝酸銀驗證Cl-是否存在；由于兩者溶解度差距較大，可用重結晶法進行提純。