Question

【题目】苯甲酸是常用的防腐剂和重要的医药原料。一种药用苯甲酸的制备方法如下：

Ⅰ．在反应罐中加入甲苯、饱和KMnO4溶液、Fe2O3(催化剂)，加热、回流数小时，充分反应。

Ⅱ．反应结束后，改为蒸馏装置。加热蒸馏，直至冷凝管壁不再出现油珠。

Ⅲ．将反应罐中的混合物趁热过滤，滤渣用少量热水洗涤。

Ⅳ．向滤液中滴加浓盐酸酸化至pH=2，抽滤，用少量水洗涤，干燥得苯甲酸粗品。

Ⅴ．将粗苯甲酸加入……，结晶、洗涤、过滤，得到药用纯苯甲酸。

已知：相关物质的溶解度(g/mL)

温度（℃）		25	50	60
苯甲酸	在水中	0.0034	0.0085	0.0095
	在乙醇中	0.4	0.7	1
氯化钾	在乙醇中	难溶

(1)Ⅰ中发生的主要反应为：(未配平)，则Ⅳ中发生反应的离子方程式为______。

(2)Ⅱ中蒸馏的目的是______。

(3)Ⅲ中趁热过滤的目的是______。

(4)将Ⅴ中操作补充完整：______。

Answer 1

【答案】；OH－+H+ =H2O 除去残存的甲苯 减少苯甲酸钾结晶析出带来的损失 一定体积的乙醇中，配成60℃的饱和溶液，过滤，滤液倒入室温下一定量的水中

【解析】

(1)步骤Ⅲ所得滤液中的溶质为苯甲酸钾和KOH，步骤Ⅳ加入盐酸至pH=2时，苯甲酸根转化成苯甲酸，氢氧化钾与盐酸反应生成氯化钾和水，据此书写反应的离子方程式；

(2)(反应后混合体系中分为水层和油层，甲苯沸点较低，蒸馏可除去残存的甲苯；

(3)温度较低时苯甲酸钾溶解度减小，易导致苯甲酸钾固体析出；

(4)Ⅴ中操作是为了提纯苯甲酸，除去杂质KCl，根据表格中数据可知，根据表格得知，苯甲酸在乙醇中溶解度较大，且随温度升高溶解度增大，而且氯化钾在乙醇中难溶，故选择乙醇作为溶剂进行重结晶，据此将Ⅴ中操作补充完整。

(1)步骤Ⅲ所得滤液中的溶质为苯甲酸钾和KOH，步骤Ⅳ加入盐酸至pH=2时，苯甲酸根转化成苯甲酸，氢氧化钾与盐酸反应生成氯化钾和水，发生反应的离子方程式为：；OH－+H+ =H2O；

(2)反应后混合体系中，甲苯的沸点较低，“加热蒸馏直至冷凝管壁不再出现油珠”，说明通过蒸馏可除去残存的甲苯；

(3)苯甲酸钾的溶解度随温度的升高而增大，如果过滤时温度降低会导致苯甲酸钾固体析出，降低产率，趁热过滤可减少苯甲酸钾结晶析出带来的损失；

(4)Ⅴ中操作是为了提纯苯甲酸，除去杂质KCl，根据表格中数据可知，根据表格得知，苯甲酸在乙醇中溶解度较大，且随温度升高溶解度增大，而且氯化钾在乙醇中难溶，故选择乙醇作为溶剂进行重结晶，操作方法为：将粗苯甲酸加入一定体积的乙醇中，配成60℃的饱和溶液，过滤，滤液倒入室温下一定量的水中，结晶、洗涤、过滤，得到药用纯苯甲酸。