Question

【題目】異丙苯（ ）氧化法是工業生產苯酚和丙酮最主要的方法．其反應和流程如下： 氧化： +O→ （異丙苯過氧氫）
分解： （丙嗣）

已知：

物質	丙酮	苯酚	異丙苯
密度（g/mL）	0.7898	1.0722	0.8640
沸點/°C	56.5	182	153

完成下列填空：
（1）X物質是；Y物質是 ．
（2）濃硫酸的作用是 ， 其優點是用量少，可能的缺點是（寫一條）．
（3）Z物質最適宜選擇（選填編號）．a．NaOH b．Na2CO3 c．NaHCO3 d．CaCO3
（4）步驟⑥分餾，工業上在分餾塔中進行，如圖 ，產品T是 ， 請說明理由 ． 廢水中苯酚的含量，可根據苯酚與溴水的反應，用以下方法測定： ①把20.00mL廢水、20mLKBrO3和KBr混合溶液[其中：c（KBrO3）=0.0100mol/L，c（KBr）=0.0600mol/L]置于錐形瓶中，再加入10mL6mol/L的鹽酸，迅速蓋好蓋子，搖動錐形瓶．
②充分反應后，稍松開瓶塞，從瓶塞和瓶壁間縫隙迅速加入10%KI溶液10mL（過量），迅速加蓋，充分搖勻．加入少許淀粉溶液．
③用0.0250mol/LNa2S2O3標準溶液滴定至終點．用去Na2S2O3溶液22.48mL．
（5）已知：BrO3﹣+5Br﹣+6H+→3Br2+3H2O；寫出苯酚與濃溴水反應的化學方程式；第1加鹽酸、第②步加KI溶液，要迅速蓋好蓋子的原因是 ．
（6）已知：I2+2Na2S2O3→2NaI+Na2S4O6；滴定終點的現象是；該廢水中苯酚的濃度是mol/L（保留4位小數）．

Answer 1

【答案】
（1）氧氣（或空氣）；異丙苯
（2）催化劑；濃硫酸會使有機物發生脫水等副反應（濃硫酸與有機物混合放出大量熱，使反應溫度過高，不利于反應進行；或濃硫酸會腐蝕設備等）
（3）c
（4）丙酮；丙酮的沸點低
（5）；溴易揮發
（6）由藍色變為無色（或白色渾濁）且半分鐘內不變色；0.0053
【解析】解：用異丙苯氧化法生產苯酚和丙酮，由給予的反應信息，異丙苯與氧氣在反應器①中發生氧化反應生成 ，在②中蒸發分離出 ，未反應的異丙苯進行循環利用， 在③中在濃硫酸作催化劑條件下分解得到 、 ，在④中加入Z，目的是中和硫酸，且不能與苯酚反應，可以是碳酸氫鈉，然后⑤中水洗滌，再經過⑥分餾得丙酮、苯酚，（1）根據上面的分析可知，X物質是 氧氣（或空氣）；Y物質是 異丙苯， 所以答案是：氧氣（或空氣）；異丙苯；（2） 在③中在濃硫酸作催化劑條件下分解得到 、 ，所以濃硫酸的作用是 催化劑，其優點是用量少，可能的缺點是 濃硫酸會使有機物發生脫水等副反應（濃硫酸與有機物混合放出大量熱，使反應溫度過高，不利于反應進行；或濃硫酸會腐蝕設備等），
所以答案是：催化劑；濃硫酸會使有機物發生脫水等副反應（濃硫酸與有機物混合放出大量熱，使反應溫度過高，不利于反應進行；或濃硫酸會腐蝕設備等）；（3）根據上面的分析可知，Z可以是碳酸氫鈉，故選c；（4）步驟⑥分餾中，由于丙酮的沸點低于苯酚，則T為丙酮、P為苯酚，所以答案是：丙酮； 丙酮的沸點低；（5）苯酚與濃溴水反應的化學方程式為 ，由于溴易揮發，所以第1加鹽酸、第②步加KI溶液，要迅速蓋好蓋子，防止溴揮發，所以答案是： ；溴易揮發；（6）溶液中有淀粉，當達到滴定終點時，碘反應完全，所以滴定終點的現象是 由藍色變為無色（或白色渾濁）且半分鐘內不變色；20mLKBrO3和KBr混合溶液[其中：c（KBrO3）=0.0100mol/L，c（KBr）=0.0600mol/L]置于錐形瓶中，再加入10mL6mol/L的鹽酸，根據方程式BrO3﹣+5Br﹣+6H+→3Br2+3H2O可知，生成的溴的物質的量為3×0.0100mol/L×0.02L=6×10﹣4 mol，根據反應I2+2Na2S2O3→2NaI+Na2S4O6可知，由溴與碘化鉀反應生成的碘的物質的量為0.0250mol/L×0.02248L× =2.81×10﹣4 mol，所以與苯酚反應的溴的物質的量為6×10﹣4 mol﹣2.81×10﹣4 mol=3.19×10﹣4 mol，根據反應 可知，苯酚的物質的量為3.19×10﹣4 mol× =1.06×10﹣4 mol，所以廢水中苯酚的濃度是 =0.0053mol/L，所以答案是：由藍色變為無色（或白色渾濁）且半分鐘內不變色；0.0053．