Question

15．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．下面是它的一種實驗室合成路線：

制備苯乙酸的裝置示意圖如下（加熱和夾持裝置等略）：
已知：苯乙酸的熔點為76.5℃，微溶于冷水，溶于乙醇．回答下列問題：
（1）在250mL三口瓶a中加入70mL70%硫酸，并向三口燒瓶中放入少量沸石（或碎瓷片），其作用是防止爆沸．
（2）將a中的溶液加熱至100℃，緩緩滴加20g苯乙腈到硫酸溶液中，然后升溫至130℃繼續(xù)反應．用儀器b緩緩滴加苯乙腈的原因是增大苯乙腈的轉(zhuǎn)化率（或使苯乙腈充分反應）；儀器c的名稱是球形冷凝管．反應結(jié)束后加適量冷水，再分離出苯乙酸粗品．加人冷水的目的是使苯乙酸冷凝析出．分離苯乙酸粗品操作中用到的玻璃儀器除燒杯外還有漏斗、玻璃棒．
（3）提純粗苯乙酸后最終得到21g純品，則苯乙酸的產(chǎn)率是90%．（保留兩位有效數(shù)字）
（4）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，過濾，濾液靜置一段時間，析出苯乙酸銅晶體，混合溶劑中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度，便于充分反應．

Answer 1

分析 （1）加熱純液體時應防止暴沸；
（2）由圖可知，c為冷凝管，使氣化的液體冷凝回流，儀器b可加入反應液；反應結(jié)束后加適量冷水，降低溫度，減小苯乙酸的溶解度；分離苯乙酸粗品，利用過濾操作；
（3）由反應+H₂O+H₂SO$\stackrel{100-130℃}{→}$+NH₄HSO₄可知，20g苯乙腈生成苯乙酸為20g×$\frac{136}{117}$=23.25g，以此計算；
（4）苯乙酸微溶于冷水，溶于乙醇，混合溶劑中乙醇可增大苯乙酸的溶解度．

解答 解：（1）加熱時應加入沸石或碎瓷片，以防止液體暴沸，故答案為：沸石（或碎瓷片）；防止爆沸；
（2）為使苯乙氰充分反應，增大轉(zhuǎn)化率，可用儀器b緩緩滴加苯乙腈，由圖可知，c為球形冷凝管，其作用為回流（或使氣化的反應液冷凝），反應結(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；分離苯乙酸粗品，利用過濾操作，則需要的儀器為漏斗、燒杯、玻璃棒，
故答案為：增大苯乙腈的轉(zhuǎn)化率（或使苯乙腈充分反應）；球形冷凝管；使苯乙酸冷凝析出；漏斗、玻璃棒；
（3）由反應+H₂O+H₂SO$\stackrel{100-130℃}{→}$+NH₄HSO₄可知，20g苯乙腈生成苯乙酸為20g×$\frac{136}{117}$=23.25g，最終得到21g純品，則苯乙酸的產(chǎn)率是$\frac{21g}{23.25g}$×100%=90%，
故答案為：90%；
（4）苯乙酸微溶于冷水，溶于乙醇，混合溶劑中乙醇可增大苯乙酸的溶解度，然后與Cu（OH）₂反應除去苯乙酸，即混合溶劑中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度，便于充分反應，
故答案為：增大苯乙酸溶解度，便于充分反應．

點評 本題考查苯乙酸銅的合成，為高頻考點，側(cè)重物質(zhì)制備實驗及有機物性質(zhì)的考查，把握合成反應及實驗裝置的作用為解答的關鍵，綜合考查學生實驗技能和分析解答問題的能力，題目難度中等，注意信息的處理及應用．