Question

【題目】苯甲酸是一種重要的化工產(chǎn)品，某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)方案制備苯甲酸。反應(yīng)原理如下：C6H5-CH3+2KMnO4C6H5-COOK+KOH+2MnO2↓+H2O，C6H5-COOK+HCl→C6H5-COOH+KCl，已知甲苯的熔點(diǎn)為－95℃，沸點(diǎn)為110.6℃，易揮發(fā)，密度為0.866g/cm3；苯甲酸的熔點(diǎn)為122.4℃，在25℃和95℃下溶解度分別為0.3g和6.9g。

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

（1）儀器a的名稱(chēng)是___，圖中支管的作用是______；

（2）相對(duì)于用酒精燈直接加熱，用沸水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是_____，在本實(shí)驗(yàn)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(chǎn)品）他們?cè)O(shè)計(jì)如下流程分離粗產(chǎn)品苯甲酸和回收甲苯：

（3）操作Ⅰ的名稱(chēng)是____；含雜質(zhì)的產(chǎn)物經(jīng)操作Ⅱ進(jìn)一步提純得無(wú)色液體A，則操作Ⅱ的名稱(chēng)是_____；

（4）操作Ⅲ的名稱(chēng)是_____，固體B中可能會(huì)有________雜質(zhì)離子，檢驗(yàn)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(qiáng)，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(guò)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(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明含有Cl- 重結(jié)晶

【解析】

（1）根據(jù)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(qiáng)與三頸燒瓶的壓強(qiáng)相同；

（2）沸水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)為加熱均勻，且便于控制溫度恒定；反應(yīng)物總體積不超過(guò)容器的2/3；

（3）分離兩種互不相溶的液體，為分液；利用沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離為蒸餾；

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

（1）根據(jù)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(qiáng)與三頸燒瓶的壓強(qiáng)相同，使液體順利流下；

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

（3）分離有機(jī)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(chēng)為分液；有機(jī)層經(jīng)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(jié)晶、過(guò)濾的方法得到固體B，固體中可能含有K+、Cl-，可用硝酸銀驗(yàn)證Cl-是否存在；由于兩者溶解度差距較大，可用重結(jié)晶法進(jìn)行提純。