Question

【題目】苯酚和丙酮都是重要的化工原料，工業(yè)上可用異丙苯氧化法生產(chǎn)苯酚和丙酮，其反應(yīng)和工藝流程示意圖如下；

相關(guān)化合物的物理常數(shù)

物質(zhì)	相對分子質(zhì)量	密度(g/cm-3)	沸點/℃
異丙苯	120	0.8640	153
丙酮	58	0.7898	56.5
苯酚	94	1.0722	182

回答下列問題：

（1）在反應(yīng)器A中通入的X是______________________。

（2）反應(yīng)①和②分別在裝置_________________和 __________________中進行(填裝置符號)。

（3）在分解釜C中加入的Y為少量濃硫酸，其作用是____________，優(yōu)點是用量少，缺點是_____________。

（4）反應(yīng)②為________________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。反應(yīng)溫度控制在50～60℃，溫度過高的安全隱患是_______________________。

（5）中和釜D中加入的Z最適宜的是________________________(填編號。已知苯酚是一種弱酸)。

A．NaOH B．CaCO3 C．NaHCO3 D．CaO

（6）蒸餾塔F中的餾出物T和P分別為___________和_____________，判斷的依據(jù)是__________________。

（7）用該方法合成苯酚和丙酮的優(yōu)點是____________________________。

Answer 1

【答案】 氧氣(或空氣) A C 催化劑(提高反應(yīng)速率) 腐蝕設(shè)備 放熱 可能會導致(過氧化物)爆炸 c 丙酮 苯酚 苯酚的沸點高于丙酮 原子利用率高

【解析】用異丙苯氧化法生產(chǎn)苯酚和丙酮，由題干的反應(yīng)信息，異丙苯與氧氣在反應(yīng)器A中發(fā)生氧化反應(yīng)生成，在蒸發(fā)器中分離出，未反應(yīng)的異丙苯進行循環(huán)利用，在分解釜中在濃硫酸作催化劑條件下分解得到、，在中和釜中加入Z，目的是中和硫酸，且不能與苯酚反應(yīng)，可以是碳酸氫鈉，然后用水洗滌，再經(jīng)過蒸餾，由于丙酮的沸點低于苯酚，則T為丙酮、P為苯酚。

(1)在反應(yīng)器A發(fā)生信息中的反應(yīng)①，故需要氧氣或空氣，故答案為：氧氣或空氣；

(2)由上述分析可知，反應(yīng)①在反應(yīng)器中發(fā)生，即A裝置，反應(yīng)②在分解釜中進行，即C裝置，故答案為：A；C；

(3)在濃硫酸作條件下分解得到、，濃硫酸作作催化劑，濃硫酸腐蝕性強，容易腐蝕設(shè)備，故答案為：催化劑；腐蝕設(shè)備；

(4)反應(yīng)②的△H＜0，為放熱反應(yīng)，有過氧化物存在，溫度過高會導致爆炸，反應(yīng)溫度控制在50-60℃，故答案為：放熱；溫度過高會導致爆炸；

(5)加入Z的目的是中和硫酸，且不能與苯酚反應(yīng)。a．NaOH能與硫酸、苯酚反應(yīng)，故不選；b．CaCO3為固體，且與硫酸反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶，會阻止碳酸鈣與硫酸的反應(yīng)，故b不選；c．NaHCO3能與硫酸反應(yīng)，不與苯酚反應(yīng)，故c選；d．CaO能與苯酚反應(yīng)，且與硫酸反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶，會阻止碳酸鈣與硫酸的反應(yīng)，故d不選；故選：c；

(6)由于丙酮的沸點低于苯酚，沸點越低越先蒸出，處于蒸餾塔的上部，則T為丙酮、P為苯酚，故答案為：丙酮；苯酚；苯酚的沸點高于丙酮；

(7)由異丙苯最終得到苯酚和丙酮，整個過程原子利用率高，故答案為：原子利用率高。