Question

【題目】苯甲酸和苯甲酸鈉均是食品防腐劑。某化學學習小組的同學們嘗試用甲苯的氧化反應制備苯甲酸，實驗過程如下：按圖示裝置，在圓底燒瓶中放入適量甲苯和水，在石棉網上加熱至沸，從儀器X上口加入適量高錳酸鉀，繼續煮沸并間歇搖動燒瓶，直到甲苯層消失，回流液不再出現油珠時停止反應。

按如下流程分離出苯甲酸：

已知：①苯甲酸熔點為122℃，沸點為249℃。

②不同溫度下苯甲酸在水中溶解度：4℃—0.18 g，18℃—0.27 g，75℃—2.2 g；

③

請回答下列問題：

（1）儀器X的名稱是___________，冷卻水應從______口進入（填“a”或“b”）。

（2）分離苯甲酸的操作中，冰水浴冷卻濾液的主要目的是______________________，制得的苯甲酸晶體中可能含有的雜質是_______，為進一步提純，應采用的方法是____________。

（3）芳香化合物A與苯甲酸分子式相同，A與NaOH溶液反應生成兩種鹽，該反應的化學方程式是____________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 冷凝管 b 使鹽酸酸化時生成的苯甲酸在水中溶解更少，有利于更多的苯甲酸結晶析出 KCl 重結晶 ＋2NaOH—→ HCOONa＋＋H2O

【解析】試題 （1）儀器X是冷凝管，冷卻水應遵循下進上出的原則，故從b口進入。 故填：冷凝管；b

（2）根據信息苯甲酸在水中的溶解度隨溫度的升高而增大，用冰水浴冷卻濾液的目的是減少苯甲酸在水中的溶解，制備過程中使用了高錳酸鉀和鹽酸，因此制得的苯甲酸晶體中可能含有的雜質是KCl，氯化鉀和苯甲酸的溶解度隨溫度的變化不同，可以用結晶和重結晶的方法提純。故填：使鹽酸酸化時生成的苯甲酸在水中溶解更少，有利于更多的苯甲酸結晶析出；KCl；重結晶

（3）根據芳香化合物A與苯甲酸分子式相同，且A與NaOH溶液反應生成兩種鹽，可知，A是，與NaOH溶液反應的化學方程式是＋ 2NaOH —→HCOONa ＋＋ H2O。故填：＋ 2NaOH —→HCOONa ＋＋ H2O