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下(加热和夹持装置等略):
已知:苯乙酸的熔点为76.5 ℃,可升华,易溶于热水,微溶于冷水,溶于乙醇。请你根据提供的信息回答下列问题:
(1)将装置中的溶液加热至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。在装置示意图中,仪器a的名称是 ,其作用是 。
(2)反应结束后加适量冷水,可分离出苯乙酸粗品。其加入冷水的目的是 ____ 。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是_______(填标号)。
A.分液漏斗 B.漏斗 C.烧杯 D.直形冷凝管 E.玻璃棒
(3)如果要将苯乙酸粗品进一步提纯,你可以选择的实验方法是__________。(写出两种方法)
(4)用CuCl2·2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的操作与现象是 。
(5)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】(1)冷凝管或球形冷凝管; 冷凝回流,防止苯乙酸的挥发而降低产品产率
(2)便于苯乙酸结晶析出 ;BCE (3)重结晶、升华
(4)取少量最后一次洗涤液于试管中,加入稀硝酸,再加AgNO3溶液,无白色沉淀(或白色浑浊)出现 (5)增大苯乙酸溶解度,便于充分反应
【解析】
试题分析:(1)从仪器的结构特征可判断出c为球形冷凝管,其作用是冷凝回流,防止苯乙酸的挥发而降低产品产率。
(2)根据已知信息可知苯乙酸微溶于冷水,加入冷水使其溶解度减小,便于苯乙酸结晶析出;苯乙酸的熔点为76.5 ℃,析出的苯乙酸应为固体,分离不溶性固体与液体的常用方法为过滤,所需仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台等,答案选BCE。
(3)粗苯乙酸中可能含有NH4HSO4等可溶性杂质,由于苯乙酸微溶于冷水,可用重结晶的方法提纯,苯乙酸的熔点为76.5 ℃,可升华,所以第二种方法是升华。
(4)在制备Cu(OH)2沉淀的同时还有可溶性NaCl生成,所以判断沉淀洗干净的方法是取少量最后一次洗涤液于试管中,加入稀硝酸,再加AgNO3溶液,无白色沉淀(或白色浑浊)出现。
(5)根据“苯乙酸微溶于冷水,溶于乙醇”,所以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。