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；

相關化合物的物理常數

物質	相對分子質量	密度(g/cm-3)	沸點/℃
異丙苯	120	0.8640	153
丙酮	58	0.7898	56.5
苯酚	94	1.0722	182

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________________________(填編號。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】 氧氣(或空氣) A C 催化劑(提高反應速率) 腐蝕設備 放熱 可能會導致(過氧化物)爆炸 c 丙酮 苯酚 苯酚的沸點高于丙酮 原子利用率高

【解析】用異丙苯氧化法生產苯酚和丙酮，由題干的反應信息，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；苯酚的沸點高于丙酮；

(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。