Question

苯甲酸是一种重要的化工产品，某学习小组设计方案制备苯甲酸。反应原理如下：

已知甲苯的熔点为－95℃，沸点为110.6℃，易挥发，密度为0.866 g·cm－3；苯甲酸的熔点为122.4℃，在25℃和95℃下溶解度分别为0.3 g和6.9 g。

【制备产品】　30.0 mL甲苯和25.0 mL 1 mol·L－1高锰酸钾溶液在80℃下反应30 min，装置如图所示：

（1）图中支管的作用是_______________________。

（2）冷凝管的作用是________；进水口为________（填“a”或“b”）。

（3）相对于用酒精灯直接加热，用沸水浴加热的优点是________；在本实验中，三颈烧瓶最合适的容积是________（填字母）。

A．50 mL B．100 mL C．200 mL D．250 mL

【分离产品】他们设计如下流程分离粗产品苯甲酸和回收甲苯：

（4）操作Ⅰ的名称是________；含有杂质的产物经操作Ⅱ进一步提纯得无色液体A，则操作Ⅱ的名称是________。

（5）操作Ⅲ的名称是________。检验B中是否含有Cl－的方法如下：取少量B溶于水，在上层清液中滴加稀硝酸酸化的________溶液，若产生白色沉淀，则B中含有Cl－。

 

Answer 1

（1）平衡压强，使甲苯顺利滴入三颈烧瓶

（2）冷凝回流，提高甲苯的利用率　a

（3）便于控制温度和使容器受热均匀　B

（4）分液　蒸馏

（5）冷却、过滤　AgNO3

【解析】（1）观察装置图知，支管将漏斗与三颈烧瓶连通，起到平衡压强的作用。

（2）甲苯易挥发，冷凝回流能提高甲苯的利用率；冷凝管下管口进水，能提高冷凝效果。

（3）容器中液体不能超过容积的2/3，也不宜低于1/3，本实验中混合液总体积约为55 mL，选择容积为100 mL的三颈烧瓶最合适。

（4）甲苯不溶于水，苯甲酸钾溶于水，滤液已分层，所以操作Ⅰ是分液而不是萃取。