Question

【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。下面是它的一种实验室合成路线：

制备苯乙酸的装置示意图如下(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。

回答下列问题：

（1）在250mL三口瓶a中加入70mL70%硫酸，并向三口烧瓶中放入少量______，其作用是_______。

（2）将a中的溶液加热至100℃，缓缓滴加20g苯乙腈到硫酸溶液中，然后升温至130℃继续反应。用仪器b缓缓滴加苯乙腈的原因是 _________ ；仪器c的名称是 。反应结束后加适量冷水，再分离出苯乙酸粗品。加人冷水的目的是 。分离苯乙酸粗品操作中用到的玻璃仪器除烧杯外还有_________ 。

（3）提纯粗苯乙酸后最终得到21g纯品，则苯乙酸的产率是 。（保留两位有效数字）

（4）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，析出苯乙酸铜晶体，混合溶剂中乙醇的作用是 。

Answer 1

【答案】（1）沸石（或碎瓷片）（1分），防止爆沸（1分）

（2）增大苯乙腈的转化率（或使苯乙腈充分反应）（1分） 球形冷凝管（1分）

使苯乙酸冷凝析出（1分） 漏斗、玻璃棒（胶头滴管写不写都可以，不给分也不扣分）（2分）

（3） 90%（2分）（4）增大苯乙酸溶解度，便于充分反应（1分）

【解析】试题分析：（1）液体加热沸腾时容易，因此需要加入沸石（或碎瓷片）以防止爆沸；

（2）用仪器b缓缓滴加苯乙腈可以增大苯乙腈的转化率；由图可知，仪器c的名称是球形冷凝管，其作用为回流(或使气化的反应液冷凝)；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；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；

（3）由反应+H2O+H2SO4+NH4HSO4可知，20g苯乙腈生成苯乙酸为20g×136/117=23.25g，最终得到21g纯品，则苯乙酸的产率是×100%=90%；

（4）苯乙酸微溶于冷水，溶于乙醇，混合溶剂中乙醇可增大苯乙酸的溶解度，然后与Cu(OH)2反应除去苯乙酸，即混合溶剂中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度，便于充分反应。