Question

【題目】苯酚和丙酮都是重要的化工原料，工業上可用異丙苯氧化法生產苯酚和丙酮，其反應和工藝流程示意圖如下：

回答下列問題：

（1）在反應器 A 中通入的 X 是 。

（2）反應①和②分別在裝置 和 中進行。(填裝置符號)

（3）在分解釜 C中加入的Y為少量濃硫酸，其作用是 ，優點是用量少，缺點是 。

（4）反應②為 (填“放熱”或“吸熱”)反應。反應溫度應控制在 50～60℃，溫度過高的安全隱患是 。

（5）中和釜 D 中加入的 Z 最適宜的是 (填序號。已知苯酚是一種弱酸)。

A．NaOH B．CaCO3 C．NaHCO3 D．CaO

（6）蒸餾塔 F 中的餾出物 T 和 P 分別為 和 ，判斷的依據是 。

（7）用該方法合成苯酚和丙酮的優點是 。

Answer 1

【答案】

（1）氧氣或空氣；

（2）A；C；

（3）催化劑；腐蝕設備；

（4）放熱；溫度過高會導致爆炸；

（5）c；

（6）丙酮；苯酚；丙酮的沸點低于苯酚；

（7）原子利用率高。

【解析】

試題分析：用異丙苯氧化法生產苯酚和丙酮，由給予的反應信息，異丙苯與氧氣在反應器A中發生氧化反應生成，在蒸發器中分離出，未反應的異丙苯進行循環利用，在分解釜中在濃硫酸作催化劑條件下分解得到、，在中和釜中加入Z，目的是中和硫酸，且不能與苯酚反應，可以是碳酸氫鈉，然后用水洗滌，再經過蒸餾，由于丙酮的沸點低于苯酚，則T為丙酮、P為苯酚。

（1）在反應器A發生信息中的反應①，故需要氧氣或空氣，故答案為：氧氣或空氣；

（2）由上述分析可知，反應①在反應器中發生，即A裝置，反應②在分解釜中進行，即C裝置，故答案為：A；C；

（3）在濃硫酸作條件下分解得到、，濃硫酸作作催化劑，濃硫酸腐蝕性強，容易腐蝕設備，故答案為：催化劑；腐蝕設備；

（4）反應②的△H＜0，為放熱反應，有過氧化物存在，溫度過高會導致爆炸，反應溫度控制在50-60℃，故答案為：放熱；溫度過高會導致爆炸；

（5）加入Z的目的是中和硫酸，且不能與苯酚反應，a．NaOH能與硫酸、苯酚反應，故不選；b．CaCO3為固體，且與硫酸反應生成的硫酸鈣微溶，會阻止碳酸鈣與硫酸的反應，故b不選；c．NaHCO3能與硫酸反應，不與苯酚反應，故c選；d．CaO能與苯酚反應，且與硫酸反應生成的硫酸鈣微溶，會阻止碳酸鈣與硫酸的反應，故d不選；故選：c；

（6）由于丙酮的沸點低于苯酚，沸點越低越先蒸出，處于蒸餾塔的上部，則T為丙酮、P為苯酚，故答案為：丙酮；苯酚；丙酮的沸點低于苯酚；

（7）由異丙苯最終得到苯酚和丙酮，整個過程原子利用率高，故答案為：原子利用率高。