Question

苯甲酸是一種重要的化工產品，某學習小組設計方案制備苯甲酸。反應原理如下：

已知甲苯的熔點為－95℃，沸點為110.6℃，易揮發，密度為0.866 g·cm－3；苯甲酸的熔點為122.4℃，在25℃和95℃下溶解度分別為0.3 g和6.9 g。

【制備產品】　30.0 mL甲苯和25.0 mL 1 mol·L－1高錳酸鉀溶液在80℃下反應30 min，裝置如圖所示：

（1）圖中支管的作用是_______________________。

（2）冷凝管的作用是________；進水口為________（填“a”或“b”）。

（3）相對于用酒精燈直接加熱，用沸水浴加熱的優點是________；在本實驗中，三頸燒瓶最合適的容積是________（填字母）。

A．50 mL B．100 mL C．200 mL D．250 mL

【分離產品】他們設計如下流程分離粗產品苯甲酸和回收甲苯：

（4）操作Ⅰ的名稱是________；含有雜質的產物經操作Ⅱ進一步提純得無色液體A，則操作Ⅱ的名稱是________。

（5）操作Ⅲ的名稱是________。檢驗B中是否含有Cl－的方法如下：取少量B溶于水，在上層清液中滴加稀硝酸酸化的________溶液，若產生白色沉淀，則B中含有Cl－。

 

Answer 1

（1）平衡壓強，使甲苯順利滴入三頸燒瓶

（2）冷凝回流，提高甲苯的利用率　a

（3）便于控制溫度和使容器受熱均勻　B

（4）分液　蒸餾

（5）冷卻、過濾　AgNO3

【解析】（1）觀察裝置圖知，支管將漏斗與三頸燒瓶連通，起到平衡壓強的作用。

（2）甲苯易揮發，冷凝回流能提高甲苯的利用率；冷凝管下管口進水，能提高冷凝效果。

（3）容器中液體不能超過容積的2/3，也不宜低于1/3，本實驗中混合液總體積約為55 mL，選擇容積為100 mL的三頸燒瓶最合適。

（4）甲苯不溶于水，苯甲酸鉀溶于水，濾液已分層，所以操作Ⅰ是分液而不是萃取。