题目内容
【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。
下面是它的一种实验室合成路线:
制备苯乙酸的装置示意图如右(加热和夹持装置等略):
已知:苯乙酸的熔点为76.5 ℃,微溶于冷水,溶于乙醇。
回答下列问题:
(1)在250 mL三口瓶a中加入70 mL70%硫酸。配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是_____________________________。
(2)将a中的溶液加热至100 ℃,缓缓滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至130 ℃继续反应。在装置中仪器c的作用是_______________________。反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是___________________。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是_______________。
A.分液漏斗 B.漏斗 C.烧杯 D.直形冷凝管 E.玻璃棒
(3)提纯粗苯乙酸的方法是__________________________________________。
(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____________。
【答案】 先加水再加入浓硫酸 回流(或使气化的反应液冷凝) 便于苯乙酸析出 BCE 重结晶 增大苯乙酸溶解度,便于充分反应
【解析】(1)稀释浓硫酸放出大量的热,配制此硫酸时,应将密度大的注入密度小的液体中,防止混合时放出热使液滴飞溅,则加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是先加水、再加入浓硫酸,故答案为:先加水、再加入浓硫酸;
(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);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;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:回流(或使气化的反应液冷凝);便于苯乙酸析出;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,故答案为:重结晶;
(4)根据苯乙酸微溶于冷水,溶于乙醇,混合溶剂中乙醇可增大苯乙酸的溶解度,便于充分反应,故答案为:增大苯乙酸溶解度,便于充分反应。