Question

【題目】實驗室合成苯甲酸的原理、有關數據及裝置示意圖如圖：

某學習小組在實驗室制備、分離、提純苯甲酸，步驟如下：

（一）制備苯甲酸

在三頸瓶中加入甲苯、水和沸石，攪拌并加熱至沸騰，然后加入過量高錳酸鉀，繼續攪拌約4～5h，直到甲苯層幾乎近于消失、回流液不再出現油珠，停止加熱和攪拌，靜置。

（二）分離提純

在反應混合物中加入一定量草酸(H2C2O4)充分反應，過濾、洗滌，將濾液放在冰水浴中冷卻，然后用濃鹽酸酸化，減壓過濾，再用少量冷水洗滌，干燥，得到粗產品。

請回答下列問題：

（1）裝置a的名稱是__，其作用為__。

（2）甲苯被高錳酸鉀氧化的原理如下，請完成并配平該化學方程式。

________+________KMnO4________+________MnO2↓+________H2O+___________

（3）分離提純過程中為了除去過量的KMnO4，加入一種二元弱酸草酸，反應過程中有碳酸氫鹽和無色氣體生成。請用離子方程式表示反應原理__。

（4）產品減壓過濾時用冷水洗滌的原因是__。

（5）選用下列_操作，可以將粗產品進一步提純(選填字母)。

A.溶于水后過濾 B.溶于乙醇后蒸餾 C.用甲苯萃取后分液 D.升華

（6）以酚酞為指示劑，用標準濃度KOH溶液滴定苯甲酸的乙醇溶液，可測定產品純度，滴定終點的現象是__。

Answer 1

【答案】球形冷凝管 冷凝回流，防止甲苯的揮發而降低產品產率 1 2 1 2 1 1 KOH 2MnO4-+3H2C2O4=2MnO2↓+2HCO3-+4CO2↑+2H2O 苯甲酸在冷水中的溶解度較小，用冷水洗滌可以減少產品的損失 D 溶液由無色變淺紅色，且半分鐘不褪色

【解析】

(1)苯甲酸是易燃易揮發的液體，甲苯液體加熱至沸騰時甲苯揮發降低其利用率，故需用裝置a（球形冷凝管）將甲苯蒸汽冷凝回流，防止甲苯的揮發而降低產品產率；

(2)根據氧化還原反應的原理可配平該化學方程式： +2KMnO4+2MnO2↓+H2O+KOH；

(3)H2C2O4具有還原性，可將過量的KMnO4還原為MnO2而過濾除去，H2C2O4被KMnO4氧化為KHCO3和CO2，根據氧化還原反應的原理可得反應的離子方程式為：2MnO4-+3H2C2O4=2MnO2↓+2HCO3-+4CO2↑+2H2O ；

(4)由表中苯甲酸在水中的溶解度表可知，苯甲酸在冷水中的溶解度較小，將苯甲酸晶體用冷水洗滌可以減少產品的損失；

(5)由表中苯甲酸的性質可知，苯甲酸在100℃左右升華，KCl的熔沸點很高，不升華，所以提純含有氯化鉀的苯甲酸可以采用升華的方法得到較純的苯甲酸；

(6)向苯甲酸的乙醇溶液中滴加酚酞，溶液無色，用標準濃度KOH溶液滴定，當溶液呈淺紅色且半分鐘內不褪色時，說明達到滴定終點。