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。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
请回答:
(1)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_________。(苯乙腈的相对分子质量117;苯乙酸的相对分子质量136)
【答案】 球形冷凝管 冷凝回流 降低苯乙酸的溶解度,便于苯乙酸析出 acd 溶解苯乙酸,便于充分反应 95%
【解析】(1)根据仪器构造分析仪器b为球型冷凝管,使气化的液体冷凝回流,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,故答案为:球形冷凝管;冷凝回流;降低苯乙酸的溶解度,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,故选acd;(3)将苯乙酸加入到乙醇和水的混合溶剂中,充分溶解后加入氢氧化铜,搅拌后,过滤,滤液静置一段时间可以析出苯乙酸铜晶体,反应方程式为:;苯乙酸微溶于冷水,溶于乙醇,为了充分反应,混合溶剂中加乙醇增大苯乙酸的溶解度,便于充分反应。故答案为:
;溶解苯乙酸,便于充分反应;(4)由反应
可知,40g 苯乙腈生成苯乙酸为
,最终得到44g纯品,则苯乙酸的产率为44/46.5×100%=95%,故答案为95%。
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