Question

【题目】苯酚和丙酮都是重要的化工原料，工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮，其反应和工艺流程示意图如下；

相关化合物的物理常数

物质	相对分子质量	密度(g/cm-3)	沸点/℃
异丙苯	120	0.8640	153
丙酮	58	0.7898	56.5
苯酚	94	1.0722	182

回答下列问题：

（1）在反应器A中通入的X是______________________。

（2）反应①和②分别在装置_________________和 __________________中进行(填装置符号)。

（3）在分解釜C中加入的Y为少量浓硫酸，其作用是____________，优点是用量少，缺点是_____________。

（4）反应②为________________(填“放热”或“吸热”)反应。反应温度控制在50～60℃，温度过高的安全隐患是_______________________。

（5）中和釜D中加入的Z最适宜的是________________________(填编号。已知苯酚是一种弱酸)。

A．NaOH B．CaCO3 C．NaHCO3 D．CaO

（6）蒸馏塔F中的馏出物T和P分别为___________和_____________，判断的依据是__________________。

（7）用该方法合成苯酚和丙酮的优点是____________________________。

Answer 1

【答案】 氧气(或空气) A C 催化剂(提高反应速率) 腐蚀设备 放热 可能会导致(过氧化物)爆炸 c 丙酮 苯酚 苯酚的沸点高于丙酮 原子利用率高

【解析】用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮，由题干的反应信息，异丙苯与氧气在反应器A中发生氧化反应生成，在蒸发器中分离出，未反应的异丙苯进行循环利用，在分解釜中在浓硫酸作催化剂条件下分解得到、，在中和釜中加入Z，目的是中和硫酸，且不能与苯酚反应，可以是碳酸氢钠，然后用水洗涤，再经过蒸馏，由于丙酮的沸点低于苯酚，则T为丙酮、P为苯酚。

(1)在反应器A发生信息中的反应①，故需要氧气或空气，故答案为：氧气或空气；

(2)由上述分析可知，反应①在反应器中发生，即A装置，反应②在分解釜中进行，即C装置，故答案为：A；C；

(3)在浓硫酸作条件下分解得到、，浓硫酸作作催化剂，浓硫酸腐蚀性强，容易腐蚀设备，故答案为：催化剂；腐蚀设备；

(4)反应②的△H＜0，为放热反应，有过氧化物存在，温度过高会导致爆炸，反应温度控制在50-60℃，故答案为：放热；温度过高会导致爆炸；

(5)加入Z的目的是中和硫酸，且不能与苯酚反应。a．NaOH能与硫酸、苯酚反应，故不选；b．CaCO3为固体，且与硫酸反应生成的硫酸钙微溶，会阻止碳酸钙与硫酸的反应，故b不选；c．NaHCO3能与硫酸反应，不与苯酚反应，故c选；d．CaO能与苯酚反应，且与硫酸反应生成的硫酸钙微溶，会阻止碳酸钙与硫酸的反应，故d不选；故选：c；

(6)由于丙酮的沸点低于苯酚，沸点越低越先蒸出，处于蒸馏塔的上部，则T为丙酮、P为苯酚，故答案为：丙酮；苯酚；苯酚的沸点高于丙酮；

(7)由异丙苯最终得到苯酚和丙酮，整个过程原子利用率高，故答案为：原子利用率高。