Benzoic acid là một chất phụ gia được dùng để bảo quản thực phẩm. Để điều chế benzoic acid từ toluene, thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Cho 10 mL toluene vào bình phản ứng dung tích 100 mL có lắp sinh hàn phía trên. Thêm khoảng 20 mL lượng dư dung dịch KMnO₄ 0,1 M. Khuấy đều và đun sôi 10 phút.
Bước 2: Vừa lắc hỗn hợp phản ứng vừa thêm từng lượng nhỏ oxalic acid đến khi mất màu tím. Lọc bỏ bỏ chất rắn, cô đặc phần dung dịch lọc.
Bước 3: Acid hóa phần dung dịch lọc bằng hydrochloric acid. Lọc lấy chất rắn, kết tinh lại bằng nước để cho sản phẩm sạch.
a) Cho biết mục đích của các thao tác thực nghiệm (ghi chữ đậm) trong quy trình trên.
b) Tại sao cần phải lắp sinh hàn ở phía trên.
c) Thêm từng lượng nhỏ oxalic acid vào hỗn hợp sau phản ứng để làm gì? Tại sao hỗn hợp mất dần màu tím?
d) Nếu hiệu suất tổng hợp là 80% thì cần bao nhiêu kg toluene để điều chế được 8 kg benzoic acid.

• A.
• B.
• C.
• D.

a) Acid hóa để chuyển C₆H₅COOK thành C₆H₅COOH tồn tại ở thể rắn và thu lấy benzoic acid.
b) Do toluene bay hơi và hơi toluene độc nên cần lắp sinh hàn để ngưng tụ hơi toluene, giúp toluene không bị thất thoát ra bên ngoài.
c) Thêm oxalic acid để phản ứng với lượng dư KMnO₄ còn tồn tại trong dung dịch. Do mất dần KMnO₄ nên hỗn hợp sẽ mất dần màu tím.

←
C₆H₅COOK + H₂SO₄ →C₆H₅COOH + K₂SO₄
←
Do hiệu suất bằng 80%, vậy khối lượng toluen cần dùng =