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_____________；

（4）中和釜D中加入的Z最适宜的是_____________（填编号．已知苯酚是一种弱酸）

a．NaOH      b．CaCO₃      c．NaHCO₃      d．CaO

（5）蒸馏塔F中的馏出物T和P分别为_____________和_____________，判断的依据是_____________；

（6）用该方法合成苯酚和丙酮的优点是_____________。

Answer

（1）氧气或空气；

（2）A；C；

（3）催化剂；

（4）c；

（5）丙酮；苯酚；丙酮的沸点低于苯酚；

（6）原子利用率高

【解析】

试题分析：用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮，由给予的反应信息，异丙苯与氧气在反应器A中发生氧化反应生成，在蒸发器中分离出，未反应的异丙苯进行循环利用，在分解釜中在浓硫酸作催化剂条件下分解得到、，在中和釜中加入Z，目的是中和硫酸，且不能与苯酚反应，可以是碳酸氢钠，然后用水洗涤，再经过蒸馏，由于丙酮的沸点低于苯酚，则T为丙酮、P为苯酚。

（1）在反应器A发生信息中的反应①，故需要氧气或空气，故答案为：氧气或空气；

（2）由上述分析可知，反应①在反应器中发生，即A装置，反应②在分解釜中进行，即C装置，故答案为：A；C；

（3）在浓硫酸作条件下分解得到、，浓硫酸作作催化剂，故答案为：催化剂；

（4）加入Z的目的是中和硫酸，且不能与苯酚反应，a．NaOH能与硫酸、苯酚反应，故不选；b．CaCO3为固体，且与硫酸反应生成的硫酸钙微溶，会阻止碳酸钙与硫酸的反应，故b不选；c．NaHCO3能与硫酸反应，不与苯酚反应，故c选；d．CaO能与苯酚反应，且与硫酸反应生成的硫酸钙微溶，会阻止碳酸钙与硫酸的反应，故d不选；故选：c；

（5）由于丙酮的沸点低于苯酚，沸点越低越先蒸出，处于蒸馏塔的上部，则T为丙酮、P为苯酚，故答案为：丙酮；苯酚；丙酮的沸点低于苯酚；

（6）由异丙苯最终得到苯酚和丙酮，整个过程原子利用率高，故答案为：原子利用率高。

考点：考查了制备实验方案的设计的相关知识。