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,
可采用苯乙腈为原料在实验室进行合成。请回答:
(1)制备苯乙酸的装置如图(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。
在250mL三口瓶a中加入70mL质量分数为70%的硫酸,加热至100℃,再缓缓滴入40g苯乙腈,然后升温至130℃,发生反应:
仪器b的名称是______________,其作用是______________。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___________________________________。
(2)分离出粗苯乙酸的操作名称是______,所用到的仪器是(填字母)______。
a.漏斗 b.分液漏斗 c.烧杯 d.玻璃棒 e.直形冷凝管
(3)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,滤液静置一段时间可以析出苯乙酸铜晶体,写出发生反应的化学方程式__________________,混合溶剂中乙醇的作用是________________________________________________________。
(4)提纯粗苯乙酸最终得到44g纯品,则苯乙酸的产率是_________。
(相对分子质量:苯乙腈 117,苯乙酸 136)
【答案】 球形冷凝管 冷凝回流 降低溶解度,使苯乙酸结晶 过滤 acd 增大苯乙酸的溶解度,便于充分反应 95%
【解析】(1)通过分液漏斗向三口瓶a中滴加苯乙腈,仪器c为球形冷凝管,能起到冷凝回流的作用(使气化的反应液冷凝);反应结束后加适量冷水,降低溶解度,便于苯乙酸(微溶于冷水)结晶析出,故答案为:球形冷凝管、冷凝回流、降低溶解度,使苯乙酸结晶。
(2)可通过过滤从混合液中分离出苯乙酸粗品,过滤所用的仪器主要有漏斗、玻璃棒、烧杯等,故答案为:过滤、acd。
(3)苯乙酸与Cu(OH)2反应析出苯乙酸铜晶体的化学方程式为:;根据“苯乙酸微溶于冷水,溶于乙醇”,故乙醇与水的混合溶剂中的乙醇能增大苯乙酸的溶解度,便于充分反应。
(4)根据“ ~
”关系式,可计算苯乙酸的产率=
=94.6%≈95% 。
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