Question

【題目】甲苯()是一種重要的化工原料，能用于生產苯甲醛( )、苯甲酸( )等產品。下表列出了有關物質的部分物理性質，請回答：

名稱	性狀	熔點 （0C）	沸點 （0C）	相對密度 （）	溶解性
					水	乙醇
甲苯	無色液體易燃易揮發	-95	110.6	0.8660	不溶	互溶
苯甲醛	無色液體	-26	179	1.0440	微溶	互溶
苯甲酸	白色片狀或針狀晶體	122.1	249	1.2659	微溶	易溶

注：甲苯、苯甲醛、苯甲酸三者互溶。

實驗室可用如圖裝置模擬制備苯甲醛。實驗時先在三頸瓶中加入0.5g固態難溶性催化劑，再加入15mL冰醋酸(作為溶劑)和2mL甲苯，攪拌升溫至70℃，同時緩慢加入12mL過氧化氫，在此溫度下攪拌反應3小時。

（1）裝置a的名稱是__________________，主要作用是____________________。

（2）三頸瓶中發生反應的化學方程式為______________________________。

（3）經測定，反應溫度升高時，甲苯的轉化率逐漸增大，但溫度過高時，苯甲醛的產量卻有所減少，可能的原因是______________________________________。

（4）反應完畢后，反應混合液經過自然冷卻至室溫時，還應經過________、________(填操作名稱)等操作，才能得到苯甲醛粗產品。

（5）實驗中加入過量過氧化氫且反應時間較長，會使苯甲醛產品中產生較多的苯甲酸。

①若想從混有苯甲酸的苯甲醛中分離出苯甲酸，正確的操作步驟是_______(按步驟順序填字母)。

a.對混合液進行分液 b.過濾、洗滌、干燥

c.水層中加入鹽酸調節pH＝2 d.加入適量碳酸氫鈉溶液混合振蕩

②若對實驗①中獲得的苯甲酸產品進行純度測定，可稱取2.500g產品，溶于200mL乙醇配成溶液，量取所得的乙醇溶液20.00mL于錐形瓶，滴加2～3滴酚酞指示劑，然后用預先配好的0.1000mol/L KOH標準液滴定，到達滴定終點時消耗KOH溶液18.00mL。產品中苯甲酸的質量分數為________。【苯甲酸相對分子質量：122.0】

Answer 1

【答案】 球形冷凝管冷凝回流 防止甲苯的揮發而降低產品產率 H2O2在較高溫度時分解速度加快，使實際參加反應的H2O2減少，影響產量 過濾 蒸餾 dacb 87.84﹪

【解析】(1)儀器a具有球形特征的冷凝管，名稱為為球形冷凝管，甲苯揮發會導致產率降低，冷凝回流，防止甲苯揮發導致產率降低，故答案為：球形冷凝管；冷凝回流，防止甲苯的揮發而降低產品產率；

(2)三頸瓶中甲苯被過氧化氫氧化生成苯甲醛，同時還生成水，反應方程式為：， 故答案為： ；

(3)但溫度過高時過氧化氫分解速度加快，實際參加反應的過氧化氫質量減小，苯甲醛的產量卻有所減少，故答案為：溫度過高時過氧化氫分解速度加快，實際參加反應的過氧化氫質量減小，影響產量；

(4)反應完畢后，反應混合液經過自然冷卻至室溫時，先過濾分離固體催化劑，再利用蒸餾的方法分離出苯甲酸，故答案為：過濾、蒸餾；

(5)實驗中加入過量的過氧化氫并延長反應時間時，會使苯甲醛產品中產生較多的苯甲酸。

①先與碳酸氫鈉反應之后為苯甲酸鈉，再分液分離，水層中加入鹽酸得到苯甲酸晶體，最后過濾分離得到苯甲酸，再洗滌、干燥得到苯甲酸，故正確的操作步驟是：dacb，故答案為：dacb；

②若對實驗①中獲得的苯甲酸產品進行純度測定，可稱取2.50g產品，溶于200mL乙醇配成溶液，量取所得的乙醇溶液20.00mL于錐形瓶，滴加2～3滴酚酞指示劑，然后用預先配好的0.1000mo/L KOH標準液滴定，到達滴定終點時消耗KOH溶液18.00mL。苯甲酸的物質的量等于消耗KOH物質的量，則2.500g產品中苯甲酸為0.018L×0.1mol/L××122g/mol=2.196g，產品中苯甲酸的質量分數為×100%=87.84%，故答案為：87.84%。