Question

【題目】苯甲酸是常用的防腐劑和重要的醫(yī)藥原料。一種藥用苯甲酸的制備方法如下：

Ⅰ．在反應罐中加入甲苯、飽和KMnO4溶液、Fe2O3(催化劑)，加熱、回流數小時，充分反應。

Ⅱ．反應結束后，改為蒸餾裝置。加熱蒸餾，直至冷凝管壁不再出現油珠。

Ⅲ．將反應罐中的混合物趁熱過濾，濾渣用少量熱水洗滌。

Ⅳ．向濾液中滴加濃鹽酸酸化至pH=2，抽濾，用少量水洗滌，干燥得苯甲酸粗品。

Ⅴ．將粗苯甲酸加入……，結晶、洗滌、過濾，得到藥用純苯甲酸。

已知：相關物質的溶解度(g/mL)

溫度（℃）		25	50	60
苯甲酸	在水中	0.0034	0.0085	0.0095
	在乙醇中	0.4	0.7	1
氯化鉀	在乙醇中	難溶

(1)Ⅰ中發(fā)生的主要反應為：(未配平)，則Ⅳ中發(fā)生反應的離子方程式為______。

(2)Ⅱ中蒸餾的目的是______。

(3)Ⅲ中趁熱過濾的目的是______。

(4)將Ⅴ中操作補充完整：______。

Answer 1

【答案】；OH－+H+ =H2O 除去殘存的甲苯 減少苯甲酸鉀結晶析出帶來的損失 一定體積的乙醇中，配成60℃的飽和溶液，過濾，濾液倒入室溫下一定量的水中

【解析】

(1)步驟Ⅲ所得濾液中的溶質為苯甲酸鉀和KOH，步驟Ⅳ加入鹽酸至pH=2時，苯甲酸根轉化成苯甲酸，氫氧化鉀與鹽酸反應生成氯化鉀和水，據此書寫反應的離子方程式；

(2)(反應后混合體系中分為水層和油層，甲苯沸點較低，蒸餾可除去殘存的甲苯；

(3)溫度較低時苯甲酸鉀溶解度減小，易導致苯甲酸鉀固體析出；

(4)Ⅴ中操作是為了提純苯甲酸，除去雜質KCl，根據表格中數據可知，根據表格得知，苯甲酸在乙醇中溶解度較大，且隨溫度升高溶解度增大，而且氯化鉀在乙醇中難溶，故選擇乙醇作為溶劑進行重結晶，據此將Ⅴ中操作補充完整。

(1)步驟Ⅲ所得濾液中的溶質為苯甲酸鉀和KOH，步驟Ⅳ加入鹽酸至pH=2時，苯甲酸根轉化成苯甲酸，氫氧化鉀與鹽酸反應生成氯化鉀和水，發(fā)生反應的離子方程式為：；OH－+H+ =H2O；

(2)反應后混合體系中，甲苯的沸點較低，“加熱蒸餾直至冷凝管壁不再出現油珠”，說明通過蒸餾可除去殘存的甲苯；

(3)苯甲酸鉀的溶解度隨溫度的升高而增大，如果過濾時溫度降低會導致苯甲酸鉀固體析出，降低產率，趁熱過濾可減少苯甲酸鉀結晶析出帶來的損失；

(4)Ⅴ中操作是為了提純苯甲酸，除去雜質KCl，根據表格中數據可知，根據表格得知，苯甲酸在乙醇中溶解度較大，且隨溫度升高溶解度增大，而且氯化鉀在乙醇中難溶，故選擇乙醇作為溶劑進行重結晶，操作方法為：將粗苯甲酸加入一定體積的乙醇中，配成60℃的飽和溶液，過濾，濾液倒入室溫下一定量的水中，結晶、洗滌、過濾，得到藥用純苯甲酸。