11.苯酚和丙酮都是重要的化工原料,工業(yè)上可用異丙苯氧化法生產(chǎn)苯酚和丙酮,其反應(yīng)和工藝流程示意圖如圖:

相關(guān)化合物的物理常數(shù)
物質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量密度(g/cm-3沸點(diǎn)/℃
異丙苯1200.8640153
丙酮580.789856.5
苯酚941.0722182
回答下列問題:
(1)在反應(yīng)器A中通入的X是氧氣或空氣.
(2)反應(yīng)①和②分別在裝置A和C中進(jìn)行(填裝置符號(hào)).
(3)在分解釜C中加入的Y為少置濃硫酸,其作用是催化劑,優(yōu)點(diǎn)是用量少,缺點(diǎn)是腐蝕設(shè)備.
(4)反應(yīng)②為放熱(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng).反應(yīng)溫度控制在50-60℃,溫度過高的安全隱患是可能會(huì)導(dǎo)致(過氧化物)爆炸.
(5)中和釜D中加入的Z最適宜的是c(填編號(hào).已知苯酚是一種弱酸).
a.NaOHb.CaCO3c.NaHCO3d.CaO
(6)蒸餾塔F中的餾出物T和P分別為丙酮和苯酚,判斷的依據(jù)是丙酮的沸點(diǎn)低于苯酚.
(7)用該方法合成苯酚和丙酮的優(yōu)點(diǎn)是原子利用率高.

分析 用異丙苯氧化法生產(chǎn)苯酚和丙酮,由給予的反應(yīng)信息,異丙苯與氧氣在反應(yīng)器A中發(fā)生氧化反應(yīng)生成,在蒸發(fā)器中分離出,未反應(yīng)的異丙苯進(jìn)行循環(huán)利用,在分解釜中在濃硫酸作催化劑條件下分解得到、,在中和釜中加入Z,目的是中和硫酸,且不能與苯酚反應(yīng),可以是碳酸氫鈉,然后用水洗滌,再經(jīng)過蒸餾,由于丙酮的沸點(diǎn)低于苯酚,則T為丙酮、P為苯酚.
(1)在反應(yīng)器A發(fā)生信息中的反應(yīng)①,應(yīng)通入氧氣或空氣;
(2)由上述分析可知,反應(yīng)①在A中發(fā)生,反應(yīng)②在C中發(fā)生;
(3)濃硫酸起催化劑作用,濃硫酸腐蝕性強(qiáng),會(huì)腐蝕設(shè)備;
(4)反應(yīng)②的△H<0,為放熱反應(yīng),含有過氧化物,溫度過高,容易發(fā)生爆炸,
(5)加入的Z中和硫酸,且不能與苯酚反應(yīng);
(6)沸點(diǎn)越低越先蒸出,處于蒸餾塔的上部;
(7)由異丙苯最終得到苯酚和丙酮,原子利用率高.

解答 解:用異丙苯氧化法生產(chǎn)苯酚和丙酮,由給予的反應(yīng)信息,異丙苯與氧氣在反應(yīng)器A中發(fā)生氧化反應(yīng)生成,在蒸發(fā)器中分離出,未反應(yīng)的異丙苯進(jìn)行循環(huán)利用,在分解釜中在濃硫酸作催化劑條件下分解得到、,在中和釜中加入Z,目的是中和硫酸,且不能與苯酚反應(yīng),可以是碳酸氫鈉,然后用水洗滌,再經(jīng)過蒸餾,由于丙酮的沸點(diǎn)低于苯酚,則T為丙酮、P為苯酚.
(1)在反應(yīng)器A發(fā)生信息中的反應(yīng)①,故需要氧氣或空氣,所以X為氧氣或空氣,
故答案為:氧氣或空氣;
(2)由上述分析可知,反應(yīng)①在反應(yīng)器中發(fā)生,即A裝置,反應(yīng)②在分解釜中進(jìn)行,即C裝置,
故答案為:A;C;
(3)在濃硫酸作條件下分解得到、,濃硫酸作作催化劑,濃硫酸腐蝕性強(qiáng),容易腐蝕設(shè)備,
故答案為:催化劑;腐蝕設(shè)備;
(4)反應(yīng)②的△H<0,為放熱反應(yīng),有過氧化物存在,溫度過高會(huì)導(dǎo)致爆炸,反應(yīng)溫度控制在50-60℃,
故答案為:放熱;溫度過高會(huì)導(dǎo)致爆炸;
(5)加入Z的目的是中和硫酸,且不能與苯酚反應(yīng),
a.NaOH能與硫酸、苯酚反應(yīng),故不選;
b.CaCO3為固體,且與硫酸反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶,會(huì)阻止碳酸鈣與硫酸的反應(yīng),故b不選;
c.NaHCO3能與硫酸反應(yīng),不與苯酚反應(yīng),故c選;
d.CaO能與苯酚反應(yīng),且與硫酸反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶,會(huì)阻止碳酸鈣與硫酸的反應(yīng),故d不選;
故選:c;
(6)由于丙酮的沸點(diǎn)低于苯酚,沸點(diǎn)越低越先蒸出,處于蒸餾塔的上部,則T為丙酮、P為苯酚,
故答案為:丙酮;苯酚;丙酮的沸點(diǎn)低于苯酚;
(7)由異丙苯最終得到苯酚和丙酮,整個(gè)過程原子利用率高,
故答案為:原子利用率高.

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物的制備實(shí)驗(yàn)方案,涉及對(duì)化學(xué)工藝流程、裝置及試劑的分析評(píng)價(jià)等,關(guān)鍵是根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c給予的反應(yīng)信息理解工藝流程原理,是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查,難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(4)CO2和CO的質(zhì)量之比是11:49.
(5)混合氣體中所含碳原子的物質(zhì)的量是0.5mol.

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(1)X是N;Y是C;Z是:H.(填元素符號(hào))
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19.已知反應(yīng)A2+B2═2AB,破壞1mol A2中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q1 kJ,破壞1mol B2中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q2 kJ,形成1mol AB中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q3 kJ,則下列說法正確的是( 。
A.若A2和B2的總能量之和大于生成的AB的總能量,則反應(yīng)吸熱
B.若A2和B2的總能量之和小于生成的AB的總能量,則反應(yīng)放熱
C.若該反應(yīng)為放熱反應(yīng),則Q1+Q2<2Q3
D.若該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則Q1+Q2<Q3

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6.鍵能是指破壞(或形成)1mol化學(xué)鍵所吸收(或放出)的能量.化學(xué)反應(yīng)就是舊鍵的斷裂和新鍵的形成的過程.現(xiàn)查得:H-H、Cl-Cl和H-Cl的鍵能分別為436kJ/mol、243kJ/mol和431kJ/mol,請(qǐng)用此數(shù)據(jù)估計(jì),由Cl2、H2生成1mol HCl時(shí)的熱效應(yīng)(  )
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16.工業(yè)上由鋁土礦(主要成分是Al2O3和Fe2O3)制備鋁及其化合物的方法很多,干法冶煉在焙燒爐中會(huì)發(fā)生反應(yīng):
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②3CO(g)+Fe2O3(s)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe(s)+3CO2(g)△H=+25.2kJ•mol-1
則反應(yīng)2Fe2O3(s)+3C(s)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4Fe(s)+3CO2(g)△H=-467.5 kJ•mol-1

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3.已知在25℃、101kPa下,1g C8H18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出48.40kJ熱量,表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是( 。
A.C8H18(l)+$\frac{25}{2}$O2(g)═8CO2(g)+9H2O△H=-48.40 kJ/mol
B.C8H18(l)+$\frac{25}{2}$O2(g)═8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518 kJ/mol
C.C8H18(l)+$\frac{25}{2}$O2(g)═8CO2(g)+9H2O(l)△H=+5518 kJ/mol
D.C8H18(l)+$\frac{25}{2}$O2(g)═8CO2(g)+9H2O(l)△H=+48.40 kJ/mol

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1.下列說法正確的是( 。
A.石油是混合物,汽油是純凈物B.沸點(diǎn):汽油>煤油>柴油
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