Question

12．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：
+2H₂O+H₂SO4$\stackrel{100-130℃}{→}$+NH₄HSO₄
仪器b的名称是球形冷凝管，其作用是冷凝回流．反应结束后加适量冷水再分离出苯乙酸粗品，加入冷水的目的是降低溶解度，使苯乙酸结晶．
（2）分离出粗苯乙酸的操作名称是过滤，所用到的仪器是（填字母）acd．
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增大苯乙酸的溶解度，便于充分反应．
（4）提纯粗苯乙酸最终得到44g纯品，则苯乙酸的产率是95%．（相对分子质量：苯乙腈 117，苯乙酸 136）

Answer 1

分析 （1）根据仪器构造可知仪器b为球形冷凝管，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；
（2）分离苯乙酸粗品，利用过滤操作，过滤所用仪器有漏斗，烧杯，玻璃棒；
（3）苯乙酸和氢氧化铜生成苯乙酸铜，乙醇能增加苯乙酸的溶解度，便于充分反应；
（4）由反应+H₂O+H₂SO₄ $\frac{\underline{\;100-130℃\;}}{\;}$+NH₄HSO₄可知，40g苯乙腈生成苯乙酸为40g×$\frac{136}{117}$，根据产率=$\frac{实际产量}{理论产量}×100%$计算．

解答 解：（1）根据仪器构造可知仪器b为球形冷凝管，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；降低溶解度，使苯乙酸结晶；
（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；
故答案为：过滤；acd；
（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，发生反应的化学方程式为：，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：；增大苯乙酸的溶解度，便于充分反应；
（4）由反应+H₂O+H₂SO₄ $\frac{\underline{\;100-130℃\;}}{\;}$+NH₄HSO₄可知，40g苯乙腈生成苯乙酸为40g×$\frac{136}{117}$=46.5g，最终得到44g纯品，则苯乙酸的产率是$\frac{44}{46.5}×100%$=95%；
故答案为：95%．

点评 本题侧重物质制备实验及有机物性质的考查，把握合成反应及实验装置的作用为解答的关键，综合考查学生实验技能和分析解答问题的能力，题目难度中等，注意信息的处理及应用．