Question

【題目】苯甲醇與苯甲酸是重要的化工原料，可通過苯甲醛在氫氧化鈉水溶液中的歧化反應(yīng)制得，反應(yīng)式為：

某研究小組在實(shí)驗(yàn)室制備苯甲醇與苯甲酸，反應(yīng)結(jié)束后對反應(yīng)液按下列步驟處理：

重結(jié)晶過程：溶解—→活性炭脫色—→趁熱過濾—→冷卻結(jié)晶—→抽濾—→洗滌—→干燥

已知：苯甲醇易溶于乙醚、乙醇，在水中溶解度較小。苯甲酸微溶于水。

請根據(jù)以上信息，回答下列問題：

(1)萃取分離苯甲醇與苯甲酸鈉時，合適的萃取劑是_____________，其理由是____________。萃取分液后，所得水層用鹽酸酸化的目的是(請用化學(xué)方程式表示)_______________________________。

(2)苯甲酸在A、B、C三種溶劑中的溶解度(s)隨溫度變化的曲線如下圖所示：

重結(jié)晶時，合適的溶劑是_____________。重結(jié)晶過程中，趁熱過濾的作用是________。洗滌時采用的合適洗滌劑是_______。(請?zhí)钭帜?/span>)

A．飽和食鹽水 B．Na2CO3溶液 C．稀硫酸 D．蒸餾水

(3)為檢驗(yàn)合成產(chǎn)物中苯甲酸的含量，稱取試樣1.220 g，溶解后在容量瓶中定容至100 mL，移取25.00 mL試樣溶液，用0.1000 mol·L-1 NaOH溶液滴定，滴定至終點(diǎn)時NaOH溶液共消耗24.65 mL，則試樣中苯甲酸的含量是___________。

Answer 1

【答案】乙醚 苯甲醇在乙醚中的溶解度大于在水中的溶解度，且乙醚與水互不相溶 C6H5-COONa+HCl=C6H5-COOH↓+NaCl C 除去不溶性雜質(zhì)，防止苯甲酸冷卻后結(jié)晶析出 D 98.60 %

【解析】

反應(yīng)液含有苯甲醇和苯甲酸鈉，加入乙醚萃取，分液，得到的有機(jī)層為苯甲醇和乙醚的混合物，蒸餾可得到苯甲醇，水層為苯甲酸鈉的水溶液，加入鹽酸酸化得到苯甲酸，經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌可得到苯甲酸，以此分析解答。

(1) 應(yīng)選擇的萃取劑是乙醚，原因是苯甲醇在乙醚中的溶解度大于在水中的溶解度，且乙醚與水互不相溶，加入鹽酸可生成苯甲酸，經(jīng)重結(jié)晶析出，化學(xué)方程式為C6H5-COONa+HCl=C6H5-COOH↓+NaCl；
因此，本題正確答案是：乙醚；苯甲醇在乙醚中的溶解度大于在水中的溶解度，且乙醚與水互不相溶；C6H5-COONa+HCl=C6H5-COOH↓+NaCl；

(2)應(yīng)選擇試劑C，原因是在溶劑C中隨溫度變化苯甲酸的溶解度變化較大，有利于重結(jié)晶分離，分離時要趁熱過濾，可除去不溶性雜質(zhì)，防止苯甲酸冷卻后結(jié)晶析出，洗滌時可用蒸餾水，防止引入其它雜質(zhì)，選D，
因此，本題正確答案是：C；除去不溶性雜質(zhì)，防止苯甲酸冷卻后結(jié)晶析出；D；

(3)n（NaOH）=0.1000mol/L×24.65×10-3L=2.465×10-3mol，
則試樣中苯甲酸的物質(zhì)的量為2.465×10-3mol×=9.86×10-3mol，
質(zhì)量為9.86×10-3mol×122g/mol=1.203g，
試樣中苯甲酸的含量為×100%=98.6%，
因此，本題正確答案是：98.60%。