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：

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__________________，主要作用是_________________。

（2）三頸瓶中發生反應的化學方程式為____________________________

（3）經測定，反應溫度升高時，甲苯的轉化率逐漸增大，但溫度過高時，苯甲醛的產量卻有所減少，可能的原因是_________________________。

（4）反應完畢后，反應混合液經過自然冷卻至室溫后，還應經過________、________（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pH＝2 d．加入適量碳酸氫鈉溶液混合震蕩

Answer 1

【答案】 冷凝管 冷凝回流，防止甲苯的揮發而降低產品產率 H2O2在較高溫度時分解速度加快，使實際參加反應的H2O2減少，影響產量 過濾 蒸餾 dacb

【解析】試題分析：(1)為防止甲苯揮發，用冷凝管冷凝回流； (2)甲苯被過氧化氫氧化為苯甲醛；(3)溫度越高，過氧化氫分解速率加快；(4) 三頸瓶中含有固態難溶性催化劑，需要過濾除去催化劑，用蒸餾的方法分離甲苯和苯甲醛；(5)從混有苯甲酸的苯甲醛中分離出苯甲酸，先加入碳酸氫鈉生成苯甲酸鈉，分離出苯甲醛，再加酸生成固體苯甲酸，過濾、洗滌、干燥得到苯甲酸。

解析：（1）裝置a的名稱是冷凝管，主要作用是冷凝回流，防止甲苯的揮發而降低產品產率。

（2）三頸瓶中甲苯被過氧化氫氧化為苯甲醛的化學方程式為；

（3）溫度過高時，H2O2分解速度加快，使實際參加反應的H2O2減少，影響產量苯甲醛的產量減少。

（4）三頸瓶中含有固態難溶性催化劑，需要過濾除去催化劑，然后用蒸餾的方法分離甲苯和苯甲醛，所以反應混合液經過自然冷卻至室溫后，還應經過過濾、蒸餾等操作，才能得到苯甲醛。

（5）從混有苯甲酸的苯甲醛中分離出苯甲酸，先加入碳酸氫鈉生成苯甲酸鈉，分離出苯甲醛，再加酸生成固體苯甲酸，過濾、洗滌、干燥得到苯甲酸，正確的操作步驟是：加入適量碳酸氫鈉溶液混合震蕩→對混合液進行分液→水層中加入鹽酸調節pH＝2→過濾、洗滌、干燥。