Question

12．苯乙酸銅是合成優(yōu)良催化劑、傳感材料--納米氧化銅的重要前驅(qū)體之一，
可采用苯乙腈為原料在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行合成．請(qǐng)回答：
（1）制備苯乙酸的裝置如圖（加熱和夾持裝置等略）．已知：苯乙酸的熔點(diǎn)為76.5℃，微溶于冷水，溶于乙醇．
在250mL三口瓶a中加入70mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的硫酸，加熱至100℃，再緩緩滴入40g苯乙腈，然后升溫至130℃，發(fā)生反應(yīng)：
+2H₂O+H₂SO4$\stackrel{100-130℃}{→}$+NH₄HSO₄
儀器b的名稱是球形冷凝管，其作用是冷凝回流．反應(yīng)結(jié)束后加適量冷水再分離出苯乙酸粗品，加入冷水的目的是降低溶解度，使苯乙酸結(jié)晶．
（2）分離出粗苯乙酸的操作名稱是過(guò)濾，所用到的儀器是（填字母）acd．
a．漏斗    b．分液漏斗　　c．燒杯    d．玻璃棒    e．直形冷凝管
（3）將苯乙酸加入到乙醇與水的混合溶劑中，充分溶解后加入Cu（OH）₂，攪拌30min，過(guò)濾，濾液靜置一段時(shí)間可以析出苯乙酸銅晶體，寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式，混合溶劑中乙醇的作用是增大苯乙酸的溶解度，便于充分反應(yīng)．
（4）提純粗苯乙酸最終得到44g純品，則苯乙酸的產(chǎn)率是95%．（相對(duì)分子質(zhì)量：苯乙腈 117，苯乙酸 136）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)儀器構(gòu)造可知儀器b為球形冷凝管，使氣化的液體冷凝回流，因?yàn)榉磻?yīng)混合物中有濃硫酸，所以要將混合物倒入冷水中，反應(yīng)結(jié)束后加適量冷水，降低溫度，減小苯乙酸的溶解度；
（2）分離苯乙酸粗品，利用過(guò)濾操作，過(guò)濾所用儀器有漏斗，燒杯，玻璃棒；
（3）苯乙酸和氫氧化銅生成苯乙酸銅，乙醇能增加苯乙酸的溶解度，便于充分反應(yīng)；
（4）由反應(yīng)+H₂O+H₂SO₄ $\frac{\underline{\;100-130℃\;}}{\;}$+NH₄HSO₄可知，40g苯乙腈生成苯乙酸為40g×$\frac{136}{117}$，根據(jù)產(chǎn)率=$\frac{實(shí)際產(chǎn)量}{理論產(chǎn)量}×100%$計(jì)算．

解答 解：（1）根據(jù)儀器構(gòu)造可知儀器b為球形冷凝管，使氣化的液體冷凝回流，因?yàn)榉磻?yīng)混合物中有濃硫酸，所以要將混合物倒入冷水中，反應(yīng)結(jié)束后加適量冷水，降低溫度，減小苯乙酸的溶解度，則加入冷水可便于苯乙酸析出；
故答案為：球形冷凝管；冷凝回流；降低溶解度，使苯乙酸結(jié)晶；
（2）分離苯乙酸粗品，利用過(guò)濾操作，則需要的儀器為漏斗、燒杯、玻璃棒；
故答案為：過(guò)濾；acd；
（3）將苯乙酸加入到乙醇與水的混合溶劑中，充分溶解后加入Cu（OH）₂，攪拌30min，過(guò)濾，濾液靜置一段時(shí)間可以析出苯乙酸銅晶體，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：，苯乙酸微溶于冷水，溶于乙醇，為了充分反應(yīng)，混合溶劑中加乙醇增大苯乙酸的溶解度，便于充分反應(yīng)；
故答案為：；增大苯乙酸的溶解度，便于充分反應(yīng)；
（4）由反應(yīng)+H₂O+H₂SO₄ $\frac{\underline{\;100-130℃\;}}{\;}$+NH₄HSO₄可知，40g苯乙腈生成苯乙酸為40g×$\frac{136}{117}$=46.5g，最終得到44g純品，則苯乙酸的產(chǎn)率是$\frac{44}{46.5}×100%$=95%；
故答案為：95%．

點(diǎn)評(píng) 本題側(cè)重物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)及有機(jī)物性質(zhì)的考查，把握合成反應(yīng)及實(shí)驗(yàn)裝置的作用為解答的關(guān)鍵，綜合考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和分析解答問(wèn)題的能力，題目難度中等，注意信息的處理及應(yīng)用．