Question

苯酚和丙酮都是重要的化工原料，工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮，其反应和工艺流程示意图如下：

相关化合物的物理常数：

物质	相对分子质量	密度（g/cm^-3）	沸点/℃
异丙苯	120	0.8640	153
丙酮	58	0.7898	56.5
苯酚	94	1.0722	182

回答下列问题：

（1）在反应器A中通入的X是_______。

（2）反应①和②分别在装置_______和________中进行（填装置符号）。

（3）在分解釜C中加入的Y为少量浓硫酸，其作用是_____，优点是用量少，缺点是__________。

（4）反应②为_____(填“放热”或“吸热”）反应。反应温度控制在50-60℃，温度过高的安全隐患是_____。

（5）中和釜D中加入的Z最适宜的是__________（填编号）

a.NaOH b.CaCO₃c.NaHCO₃d.CaO

（6）蒸馏塔F中的馏出物T和P分别为_______和________，判断的依据是______。

（7）用该方法合成苯酚和丙酮的优点是____________。

Answer

氧气（或空气） A C 催化剂（提高反应速率） 腐蚀设备 放热 可能会导致（过氧化物）爆炸 c 丙酮 苯酚 苯酚的沸点高于丙酮 原子利用率高

【解析】

（1）异丙苯被氧气氧化为异丙苯过氧化氢，异丙苯过氧化氢在酸性溶液中分解即可得到苯酚和丙酮，因此在反应器A中通入的X是氧气或空气。

（2）根据流程图可知反应①和②分别在装置A和C中进行。

（3）异丙苯过氧化氢在酸性溶液中分解，所以浓硫酸的作用是作催化剂。由于浓硫酸具有酸性，因此缺点是容易腐蚀设备。

（4）△H小于0，则反应②为放热反应。反应温度控制在50-60℃，由于过氧化物受热易分解，因此温度过高的安全隐患是容易发生爆炸。

（5）苯酚与碳酸氢钠不反应，所以选择碳酸氢钠。

（6）由于苯酚的沸点高于丙酮，丙酮先气化，所以蒸馏塔F中的馏出物T和P分别为丙酮和苯酚。

（7）根据以上分析可知用该方法合成苯酚和丙酮的优点是原子利用率高、没有副产物。