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苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。 I.用甲苯的氧化反应制备苯甲酸的反应原理如下:...

苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。

I.用甲苯的氧化反应制备苯甲酸的反应原理如下:

+2KMnO4 +KOH+2MnO2↓+H2O

+HCl→+KCl

资料

①甲苯被高锰酸钾氧化过程中可能出现苯甲醇,苯甲醛等副产物。

②甲苯的沸点为110.6℃,苯甲醇的沸点为205.7℃,苯甲醛的沸点为179℃。

③苯甲酸在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g6.9g

 

 

II.制备及分离出苯甲酸、回收未反应的甲苯的流程如图所示。

(1)操作I、操作II的名称分别是______________

(2)滤液的成分是_______

(3)白色固体B_______

(4)为得到无色液体A,需进行的具体操作是_______

 

过滤 分液 苯甲酸钾、甲苯、KOH、(苯甲醇、苯甲醛) 苯甲酸 蒸馏,控制温度在110.6℃到179℃之间,收集馏分 【解析】 一定量的甲苯和适量的KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如图流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯,苯甲酸钾能溶于水,甲苯不溶于水,用分液的方法分离二者,得到有机相和水相,有机相中含有甲苯、水相中含有苯甲酸钾,有机相中的甲苯可以采用蒸馏方法分离,得到无色液体A,A是甲苯;将水相用盐酸酸化再蒸发浓缩,冷却过滤,根据苯甲酸的溶解度知,得到的固体B是苯甲酸,据此分析解答。 (1) 甲苯和适量的KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,反应后混合液中含有二氧化锰沉淀,经过操作Ⅰ得到滤液,因此操作Ⅰ是分离难溶固体和溶液,为过滤操作,操作Ⅱ分离得到有机相和水相,为分液操作,故答案为:过滤;分液; (2)一定量的甲苯和适量的KMnO4溶液在100℃条件下反应,过滤后,滤液中可能混有苯甲酸钾、甲苯、KOH,根据资料可知,还可能有少量的苯甲醇、苯甲醛等,故答案为:苯甲酸钾、甲苯、KOH、(苯甲醇、苯甲醛); (3)由以上分析可知无色液体A是甲苯,白色固体B是苯甲酸,故答案为:苯甲酸; (4)由表中数据可知甲苯的沸点为110.6℃,苯甲醇的沸点为205.7℃,苯甲醛的沸点为179℃,为得到甲苯,则应选用蒸馏法分离,需要控制温度在110.6℃到179℃,收集馏分,故答案为:蒸馏,控制温度在110.6℃到179℃,收集馏分。
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