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。

如圖1是它的一種實驗室合成路線：

制備苯乙酸的裝置如圖2所示（加熱和夾持裝置等略）：

已知：苯乙酸的熔點76.5℃，微溶于冷水，溶于熱水、乙醇。

回答下列問題

（1）在250mL三口瓶a中加入70mL70%硫酸，將a中的溶液加熱至100℃，緩緩滴加40g苯乙腈到硫酸溶液中，然后升溫至130℃繼續反應。

①在裝置中，儀器b的作用是_______。

②儀器c的名稱是_________，其作用是_______。

③反應結束后與適量冷水混合，混合的操作是_______，與冷水混合的目的是______。

（2）下列儀器中可用于分離苯乙酸粗品的是__________（填字母）。

A 分液漏斗 B 漏斗 C 燒杯 D 直形冷凝管 E 玻璃棒

（3）提純苯乙酸的方法是：將苯乙酸粗產品加入到______進行溶解，然后_____，最后____。最終得到44g純品，則苯乙酸的產率是_______。

（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】滴加苯乙腈 球形冷凝管 使反應物冷凝回流（或使氣化的反應液冷凝） 把反應混合液沿燒杯內壁（或玻璃棒）倒入裝有冷水的燒杯中，并用玻璃棒不斷攪拌 便于苯乙酸析出 BCE 熱水中 冷卻結晶 過濾 95% 增大苯乙酸溶解度，便于充分反應

【解析】

(1)①儀器b可加入反應液；

②由圖可知，c為冷凝管，使氣化的液體冷凝回流；

③因為反應混合物中有濃硫酸，所以要將混合物倒入冷水中，反應結束后加適量冷水，降低溫度，減小苯乙酸的溶解度；

(2)分離苯乙酸粗品，利用過濾操作；

(3)苯乙酸微溶于冷水，在水中的溶解度較小，用重結晶的方法進行提純；由反應+H2O+H2SO4+NH4HSO4可知，40g苯乙腈生成苯乙酸為40g×=46.5g，根據產率=×100%計算；

(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。

(1)①儀器b的作用為滴加苯乙腈；

②由圖可知，c為球形冷凝管，其作用為回流(或使氣化的反應液冷凝)；

③因為反應混合物中有濃硫酸，所以要將混合物倒入冷水中，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；

(2)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，故答案為BCE；

(3)苯乙酸微溶于冷水，在水中的溶解度較小，則提純苯乙酸的方法是重結晶，將苯乙酸粗產品加入到 熱水中進行溶解，然后冷卻結晶，最后過濾；由反應+H2O+H2SO4+NH4HSO4可知，40g苯乙腈生成苯乙酸為40g×=46.5g，最終得到44g純品，則苯乙酸的產率是×100%=95%；

(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。