Question

【题目】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：

C6H5-CH3+2KMnO4 → C6H5-COOK+KOH+2MnO2↓+H2O

甲苯 苯甲酸钾

C6H5-COOK+HCl → C6H5-COOH+KCl

苯甲酸

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）冷凝管的进水口为__________（填“a”或“b”）

（2）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：

（3）操作Ⅰ的名称是____；含杂质的产物经操作Ⅱ进一步提纯得无色液体A，则操作Ⅱ的名称是_______。

（4）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

【答案】 a B 分液 蒸馏 冷却、过滤 AgNO3

【解析】(1)冷凝管中冷水的流向是低进高出，则进水口为a；
(2)本实验中用到的液体体积约为55mL，所以选择100mL的三颈烧瓶，故答案为B；
(3)一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应，按流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯；所以操作Ⅰ是分离出有机相甲苯，用分液方法得到；操作Ⅱ是蒸馏的方法控制甲苯沸点得到纯净的甲苯液体；
(4)操作Ⅲ的名称是冷却结晶、过滤得到白色固体B，通过测定白色固体B的熔点，发现其在115℃开始熔化，达到130℃时仍有少量不熔，推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物，氯化钾可以用硝酸酸化的硝酸银溶液检验氯离子的存在，滴入适量的硝酸酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则B中含有Cl-。