Question

【题目】苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料﹣﹣纳米氧化铜的重要前驱体之一。

如图1是它的一种实验室合成路线：

制备苯乙酸的装置如图2所示（加热和夹持装置等略）：

已知：苯乙酸的熔点76.5℃，微溶于冷水，溶于热水、乙醇。

回答下列问题

（1）在250mL三口瓶a中加入70mL70%硫酸，将a中的溶液加热至100℃，缓缓滴加40g苯乙腈到硫酸溶液中，然后升温至130℃继续反应。

①在装置中，仪器b的作用是_______。

②仪器c的名称是_________，其作用是_______。

③反应结束后与适量冷水混合，混合的操作是_______，与冷水混合的目的是______。

（2）下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是__________（填字母）。

A 分液漏斗 B 漏斗 C 烧杯 D 直形冷凝管 E 玻璃棒

（3）提纯苯乙酸的方法是：将苯乙酸粗产品加入到______进行溶解，然后_____，最后____。最终得到44g纯品，则苯乙酸的产率是_______。

（4）将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中，充分溶解后，加入Cu（OH）2搅拌30min，过滤，滤液静置一段时间，析出苯乙酸铜晶体，混合溶剂中乙醇的作用是__________。

Answer 1

【答案】滴加苯乙腈 球形冷凝管 使反应物冷凝回流（或使气化的反应液冷凝） 把反应混合液沿烧杯内壁（或玻璃棒）倒入装有冷水的烧杯中，并用玻璃棒不断搅拌 便于苯乙酸析出 BCE 热水中 冷却结晶 过滤 95% 增大苯乙酸溶解度，便于充分反应

【解析】

(1)①仪器b可加入反应液；

②由图可知，c为冷凝管，使气化的液体冷凝回流；

③因为反应混合物中有浓硫酸，所以要将混合物倒入冷水中，反应结束后加适量冷水，降低温度，减小苯乙酸的溶解度；

(2)分离苯乙酸粗品，利用过滤操作；

(3)苯乙酸微溶于冷水，在水中的溶解度较小，用重结晶的方法进行提纯；由反应+H2O+H2SO4+NH4HSO4可知，40g苯乙腈生成苯乙酸为40g×=46.5g，根据产率=×100%计算；

(4)苯乙酸微溶于冷水，溶于乙醇，混合溶剂中乙醇可增大苯乙酸的溶解度。

(1)①仪器b的作用为滴加苯乙腈；

②由图可知，c为球形冷凝管，其作用为回流(或使气化的反应液冷凝)；

③因为反应混合物中有浓硫酸，所以要将混合物倒入冷水中，反应结束后加适量冷水，降低温度，减小苯乙酸的溶解度，则加入冷水可便于苯乙酸析出；

(2)分离苯乙酸粗品，利用过滤操作，则需要的仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒，故答案为BCE；

(3)苯乙酸微溶于冷水，在水中的溶解度较小，则提纯苯乙酸的方法是重结晶，将苯乙酸粗产品加入到 热水中进行溶解，然后冷却结晶，最后过滤；由反应+H2O+H2SO4+NH4HSO4可知，40g苯乙腈生成苯乙酸为40g×=46.5g，最终得到44g纯品，则苯乙酸的产率是×100%=95%；

(4)苯乙酸微溶于冷水，溶于乙醇，混合溶剂中乙醇可增大苯乙酸的溶解度，然后与Cu(OH)2反应除去苯乙酸，即混合溶剂中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度，便于充分反应。