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+2KMnO4 → C6H5-COOK+KOH+2MnO2↓+H2O

甲苯 苯甲酸鉀

C6H5-COOK+HCl → C6H5-COOH+KCl

苯甲酸

已知甲苯的熔點為－95℃，沸點為110.6℃，易揮發，密度為0.866 g·cm－3；

苯甲酸的熔點為122.4℃，在25℃和95℃下溶解度分別為0.3 g和6.9 g。

【制備產品】30.0 mL甲苯和25.0 mL 1 mol·L－1

高錳酸鉀溶液在80℃下反應30 min，裝置如圖所示：

（1）冷凝管的進水口為__________（填“a”或“b”）

（2）在本實驗中，三頸燒瓶最合適的容積是________（填字母）

A．50 mL B．100 mL C．200 mL D．250 mL

【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____。檢驗B中是否含有Cl－的方法如下：取少量B溶于水，在上層清液中滴加稀硝酸酸化的________溶液，若產生白色沉淀，則B中含有Cl－。

Answer 1

【答案】 a B 分液 蒸餾 冷卻、過濾 AgNO3

【解析】(1)冷凝管中冷水的流向是低進高出，則進水口為a；
(2)本實驗中用到的液體體積約為55mL，所以選擇100mL的三頸燒瓶，故答案為B；
(3)一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反應一段時間后停止反應，按流程分離出苯甲酸和回收未反應的甲苯；所以操作Ⅰ是分離出有機相甲苯，用分液方法得到；操作Ⅱ是蒸餾的方法控制甲苯沸點得到純凈的甲苯液體；
(4)操作Ⅲ的名稱是冷卻結晶、過濾得到白色固體B，通過測定白色固體B的熔點，發現其在115℃開始熔化，達到130℃時仍有少量不熔，推測白色固體B是苯甲酸與KCl的混合物，氯化鉀可以用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗氯離子的存在，滴入適量的硝酸酸化的AgNO3溶液，若產生白色沉淀，則B中含有Cl-。