Question

【題目】甲苯（）是一種重要的化工原料，能用于生產(chǎn)苯甲醛（）、苯甲酸（）等產(chǎn)品。下表列出了有關(guān)物質(zhì)的部分物理性質(zhì)，請(qǐng)回答：

注：甲苯、苯甲醛、苯甲酸三者互溶。

實(shí)驗(yàn)室可用如圖裝置模擬制備苯甲醛。實(shí)驗(yàn)時(shí)先在三頸瓶中加入0.5g固態(tài)難溶性催化劑，再加入2mL甲苯和一定量其它試劑，攪拌升溫至70℃，同時(shí)緩慢加入12mL過氧化氫，在此溫度下攪拌反應(yīng)3小時(shí)。

（1）裝置a的名稱是___，主要作用是___。三頸瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

（2）經(jīng)測(cè)定，反應(yīng)溫度升高時(shí)，甲苯的轉(zhuǎn)化率逐漸增大，但溫度過高時(shí)，苯甲醛的產(chǎn)量卻有所減少，可能的原因是___。

（3）反應(yīng)完畢，反應(yīng)混合液經(jīng)過自然冷卻至室溫后，還應(yīng)經(jīng)過__、__（填操作名稱）等操作，才能得到苯甲醛粗產(chǎn)品。

（4）實(shí)驗(yàn)中加入過量的過氧化氫并延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間時(shí)，會(huì)使苯甲醛產(chǎn)品中產(chǎn)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，正確的實(shí)驗(yàn)步驟是___（按步驟順序填字母）。

a.對(duì)混合液進(jìn)行分液 b.過濾、洗滌、干燥

c.水層中加入鹽酸調(diào)節(jié)pH=2 d.與適量碳酸氫鈉溶液混合振蕩

②若對(duì)實(shí)驗(yàn)①中獲得的苯甲酸（相對(duì)分子質(zhì)量為122）產(chǎn)品進(jìn)行純度測(cè)定，可稱取2.5g產(chǎn)品，溶于200mL乙醇配成溶液，量取所得的乙醇溶液20.0mL于錐形瓶，加入0.1mol/LKOH溶液18.0mL恰好反應(yīng)，產(chǎn)品中苯甲酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__（保留一位小數(shù)）。

Answer 1

【答案】球形冷凝管 冷凝回流，防止甲苯的揮發(fā)而降低產(chǎn)品產(chǎn)率 +2H2O2+3H2O H2O2在較高溫度時(shí)分解速度加快，使實(shí)際參加反應(yīng)的H2O2減少影響產(chǎn)量 過濾 蒸餾 dacb 87.8﹪

【解析】

（1）根據(jù)裝置圖，回答儀器a的名稱；三頸瓶中甲苯被雙氧水氧化為苯甲醛；

（2）H2O2在較高溫度時(shí)分解為水和氧氣的速度加快；

（3）反應(yīng)完畢，過濾出固體催化劑，再根據(jù)甲苯、苯甲醛、苯甲酸的沸點(diǎn)不同，蒸餾可得苯甲醛粗產(chǎn)品；

（4）①混有苯甲酸的苯甲醛，加入適量碳酸氫鈉溶液混合振蕩，苯甲酸與碳酸氫鈉反應(yīng)生成可溶于水的苯甲酸鈉，分液后，在水層中加入鹽酸，苯甲酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成微溶于水的苯甲酸，過濾、洗滌、干燥，可得苯甲酸。

②根據(jù)消耗KOH的物質(zhì)的量計(jì)算苯甲酸的質(zhì)量，苯甲酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=苯甲酸的質(zhì)量÷樣品質(zhì)量×100%。

（1）根據(jù)裝置圖，儀器a的名稱是球形冷凝管；甲苯沸點(diǎn)低，冷凝管的主要作用是冷凝回流，防止甲苯的揮發(fā)而降低產(chǎn)品產(chǎn)率；三頸瓶中甲苯被雙氧水氧化為苯甲醛，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為+2H2O2+3H2O；

（2）H2O2在較高溫度時(shí)分解為水和氧氣的速度加快，使實(shí)際參加反應(yīng)的H2O2減少影響產(chǎn)量，所以溫度過高時(shí)，苯甲醛的產(chǎn)量有所減少；

（3）反應(yīng)完畢，過濾出固體催化劑，再根據(jù)甲苯、苯甲醛、苯甲酸的沸點(diǎn)不同，蒸餾可得苯甲醛粗產(chǎn)品，所以操作名稱是過濾、蒸餾；

（4）①混有苯甲酸的苯甲醛，加入適量碳酸氫鈉溶液混合振蕩，苯甲酸與碳酸氫鈉反應(yīng)生成可溶于水的苯甲酸鈉，分液后，在水層中加入鹽酸，苯甲酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成微溶于水的苯甲酸，過濾、洗滌、干燥，可得苯甲酸，所以正確的實(shí)驗(yàn)步驟是dacb。

②18.0mL 0.1mol/LKOH溶液中氫氧化鉀的物質(zhì)的量是0.018L×0.1mol/L =0.0018mol，根據(jù)，可知20.0mL乙醇溶液中含苯甲酸的物質(zhì)的量是0.0018mol，則產(chǎn)品中苯甲酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。