Question

雙酚A，也稱BPA，用來生產防碎塑料．每年，全世界生產2700萬噸含有PBA的塑料．但BPA也能導致內分泌

 

失調，威脅著胎兒和兒童的健康．歐盟認為含雙酚A奶瓶

 

會誘發性早熟，從2011年3月2日起，禁止含生產化學物質雙酚A（BPA）的嬰兒奶瓶．采用苯和丙烯為原料，經過氧化、分解生成丙酮、苯酚，再使之反應生成雙酚A工藝過程如下：

已知過氧化氫異丙苯化學式為C₆H₅C₃H₆OOH，受熱容易分解．
（1）氧化操作中進料前需先通一段時間氮氣或水蒸氣，才能進料．目的是

 

（2）在氧化操作中，需要嚴格控制溫度，防止溫度過高．其原因是：①防止反應過于劇烈②

 

．一定溫度下投料后發現反應速率如右圖變化，其可能的原因是

 

．
（3）分解操作中在常壓下控制溫度在70～80℃時，過氧化氫異丙苯分解方程式為

 

．濃縮操作必須嚴格控制條件，一般可采用

 

方法濃縮溶液
（4）制備雙酚A反應釜中加入丙酮，其量等于或略大于流程中產生的過氧化氫異丙苯的量，目的是

 

該反應以硫酸為催化劑時，反應溫度約40℃，反應在攪拌釜中進行．若反應時間過長，則產率明顯降低．其原因可能是

 

．

Answer 1

考點：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：實驗設計題

分析：（1）進料前需先通一段時間氮氣或水蒸氣，以便把空氣排凈；
（2）溫度升高，反應速率加快，反應難于控制，過氧化氫異丙苯受熱容易分解；
從圖中看出反應速率加快，從影響反應速率的因素分析；
（3）過氧化氫異丙苯分解生成苯酚和丙酮；過氧化氫異丙苯受熱容易分解，產物是有毒物質，濃縮時保證在密封設備進行，需要減壓蒸發濃縮，生產效率高，操作條件好；
（4）增大一種反應物的濃度可以提高其他反應物的轉化率；苯酚易被氧化．

解答： 解：（1）進料前需先通一段時間氮氣或水蒸氣，以便把空氣排凈，利于提高產物的純度，故答案為：用氮氣或水蒸氣置換空氣；
（2）溫度升高，反應速率加快，反應難于控制，過氧化氫異丙苯受熱容易分解；
從圖中看出反應速率加快，加快反應速率的因素有增大壓強、增大反應物濃度、升高溫度和加催化劑，從反應過程是在一定溫度下進行的反應，溫度影響因素忽略，隨反應進行，反應物濃度逐漸減小，壓強對氣體的影響較大，對固、液體的影響可以忽略，故可考慮催化劑的影響，即產物過氧化氫異丙苯對反應有催化作用；
故答案為：溫度過高，反應產物過氧化氫異丙苯容易受熱分解；產物過氧化氫異丙苯對反應有催化作用；
（3）過氧化氫異丙苯分解生成苯酚和丙酮，反應方程式為C₆H₅C₃H₆OOH

硫酸

70-80℃

C₆H₅OH+CH₃COCH₃；分解產物有毒，需要在密封的設備中進行操作，可以使用減壓蒸發濃縮，生產效率高，操作條件好；
故答案為：C₆H₅C₃H₆OOH

硫酸

70-80℃

C₆H₅OH+CH₃COCH₃；減壓蒸發濃縮；
（4）丙酮的量增大，可以使苯酚能夠充分的反應，提高苯酚的轉化率；苯酚易被氧化，暴露在空氣中被氧氣氧化為粉紅色的醌，而使產率明顯降低．
故答案為：使苯酚充分反應，提高其轉化率；苯酚被空氣中的氧氣氧化．

點評：本題考查了雙酚A的制備過程，注意操作過程中的根據物質的性質選擇合理的制備方法，解答時注意題給信息的選取使用．