Question

【題目】甲苯()是一種重要的化工原料，能用于生產苯甲醛()、苯甲酸()等產品。下表列出了有關物質的部分物理性質，請回答：

名稱	性狀	熔點(℃)	沸點(℃)	相對密度(ρ水=1g·cm－3)	溶解性
					水	乙醇
甲苯	無色液體易燃易揮發(fā)	－95	110.6	0.8660	不溶	互溶
苯甲醛	無色液體	－26	179	1.0440	微溶	互溶
苯甲酸	白色片狀或針狀晶體	122.1	249	1.2659	微溶	易溶

注：甲苯、苯甲醛、苯甲酸三者互溶。

實驗室可用如圖裝置模擬制備苯甲醛。實驗時先在三頸瓶中加入0.5g固態(tài)難溶性催化劑，再加入15mL冰醋酸(作為溶劑)和2mL甲苯，攪拌升溫至70℃，同時緩慢加入12mL過氧化氫，在此溫度下攪拌反應3小時。

(1)裝置a的名稱是___。

(2)三頸瓶中發(fā)生反應的化學方程式為___。

(3)寫出苯甲醛與銀氨溶液在一定的條件下發(fā)生反應的化學方程式：___。

(4)反應完畢后，反應混合液經(jīng)過自然冷卻至室溫時，還應經(jīng)過___、___(填操作名稱)等操作，才能得到苯甲醛粗產品。

(5)實驗中加入過量過氧化氫且反應時間較長，會使苯甲醛產品中產生較多的苯甲酸。若想從混有苯甲酸的苯甲醛中分離出苯甲酸，正確的操作步驟是___(按步驟順序填字母)。

a．對混合液進行分液

b．過濾、洗滌、干燥

c．水層中加入鹽酸調節(jié)pH=2

d．加入適量碳酸氫鈉溶液混合振蕩

Answer 1

【答案】（球形）冷凝管 ＋2H2O2＋3H2O +2Ag(NH3)2OH+2Ag↓＋H2O＋3NH3 過濾 蒸餾 dacb

【解析】

(1)~(3)以冰醋酸為溶劑，在固體催化劑的作用下，甲苯在70℃時被過氧化氫氧化，生成苯甲醛等，苯甲醛含有醛基，能被銀氨溶液氧化生成苯甲酸銨、銀等。

(4)~(5)反應生成的苯甲醛溶解在冰醋酸、甲苯的混合液中，催化劑為不溶性固體，所以需先分離出液態(tài)有機物，然后再分離液態(tài)混合物得到粗苯甲醛。苯甲酸和苯甲醛都為固體，為獲得苯甲酸，可先加入堿性溶液將苯甲酸轉化為可溶物，然后分液；再往水層中加酸，讓苯甲酸結晶析出，最后過濾分離。

(1)裝置a用于將蒸氣冷凝，其名稱是（球形）冷凝管。答案為：（球形）冷凝管；

(2)三頸瓶中甲苯在催化劑作用下被H2O2氧化為苯甲醛和水，發(fā)生反應的化學方程式為＋2H2O2＋3H2O。答案為：＋2H2O2＋3H2O；

(3)苯甲醛與銀氨溶液在一定條件下發(fā)生反應，生成苯甲酸銨、銀沉淀等，化學方程式為：+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓＋H2O＋3NH3。答案為：+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓＋H2O＋3NH3；

(4)反應完畢后，反應混合液經(jīng)過自然冷卻至室溫時，需先將固、液分離，再從液體混合物中提取苯甲醛，所以還應經(jīng)過過濾、蒸餾等操作，才能得到苯甲醛粗產品。答案為：過濾；蒸餾；

(5)從混有苯甲酸的苯甲醛中分離出苯甲酸，應先將混合液溶于適量碳酸氫鈉溶液，然后將混合液分液；往水層中加入鹽酸調節(jié)pH=2，此時苯甲酸結晶析出，再過濾、洗滌、干燥，便可獲得苯甲酸，正確的操作步驟是dacb。答案為：dacb。