Question

【題目】苯乙酸銅是合成優良催化劑、傳感材料——納米氧化銅的重要前驅體之一。下面是它的一種實驗室合成路線：

制備苯乙酸的裝置示意圖如下(加熱和夾持裝置等略)：

已知：苯乙酸的熔點為76.5℃，微溶于冷水，溶于乙醇。

回答下列問題：

（1）在250mL三口瓶a中加入70mL70%硫酸，并向三口燒瓶中放入少量______，其作用是_______。

（2）將a中的溶液加熱至100℃，緩緩滴加20g苯乙腈到硫酸溶液中，然后升溫至130℃繼續反應。用儀器b緩緩滴加苯乙腈的原因是 _________ ；儀器c的名稱是 。反應結束后加適量冷水，再分離出苯乙酸粗品。加人冷水的目的是 。分離苯乙酸粗品操作中用到的玻璃儀器除燒杯外還有_________ 。

（3）提純粗苯乙酸后最終得到21g純品，則苯乙酸的產率是 。（保留兩位有效數字）

（4）將苯乙酸加入到乙醇與水的混合溶劑中，充分溶解后，加入Cu(OH)2攪拌30min，過濾，濾液靜置一段時間，析出苯乙酸銅晶體，混合溶劑中乙醇的作用是 。

Answer 1

【答案】（1）沸石（或碎瓷片）（1分），防止爆沸（1分）

（2）增大苯乙腈的轉化率（或使苯乙腈充分反應）（1分） 球形冷凝管（1分）

使苯乙酸冷凝析出（1分） 漏斗、玻璃棒（膠頭滴管寫不寫都可以，不給分也不扣分）（2分）

（3） 90%（2分）（4）增大苯乙酸溶解度，便于充分反應（1分）

【解析】試題分析：（1）液體加熱沸騰時容易，因此需要加入沸石（或碎瓷片）以防止爆沸；

（2）用儀器b緩緩滴加苯乙腈可以增大苯乙腈的轉化率；由圖可知，儀器c的名稱是球形冷凝管，其作用為回流(或使氣化的反應液冷凝)；反應結束后加適量冷水，降低溫度，減小苯乙酸的溶解度，則加入冷水可便于苯乙酸析出；分離苯乙酸粗品，利用過濾操作，則需要的儀器為漏斗、燒杯、玻璃棒；

（3）由反應+H2O+H2SO4+NH4HSO4可知，20g苯乙腈生成苯乙酸為20g×136/117=23.25g，最終得到21g純品，則苯乙酸的產率是×100%=90%；

（4）苯乙酸微溶于冷水，溶于乙醇，混合溶劑中乙醇可增大苯乙酸的溶解度，然后與Cu(OH)2反應除去苯乙酸，即混合溶劑中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度，便于充分反應。