Question

18.苯甲醛在醫(yī)藥、染料、香料等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。實驗室通過下圖所示的流程由甲苯氧化制備苯甲醛。

試回答下列問題：

⑴Mn₂O₃氧化甲苯的反應(yīng)需要不斷攪拌，攪拌的作用是______________。

⑵甲苯經(jīng)氧化后得到的混合物通過結(jié)晶、過濾進行分離。該過程中需將混合物冷卻，其目的是__________________________。

⑶實驗過程中，可循環(huán)使用的物質(zhì)分別為_______、_______。

⑷實驗中分離甲苯和苯甲醛采用的操作Ⅰ是______________，其原理是______________。

⑸實驗中發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)時間不同苯甲醛的產(chǎn)率也不同（數(shù)據(jù)見下表）。

反應(yīng)時間/h	1	2	3	4	5
苯甲醛產(chǎn)率/%	76.0	87.5	83.6	72.5	64.8

請結(jié)合苯甲醛的結(jié)構(gòu)，分析當(dāng)反應(yīng)時間過長時，苯甲醛產(chǎn)率下降的原因______________。

Answer 1

    (1)使反應(yīng)物充分接觸，增大反應(yīng)速率

    (2)降低MnSO₄的溶解度

    (3)稀硫酸    甲苯

    (4)蒸餾    利用甲苯和苯甲醛的沸點差異使二者分離

    (5)部分苯甲醛被氧化成苯甲酸

 

解析：本題主要從苯甲醛的合成為載體考查攪拌、過濾、結(jié)晶、蒸餾等基本操作的內(nèi)容。固體MnO₂與液態(tài)的甲苯反應(yīng)，接觸面積小，反應(yīng)速率較慢，故反應(yīng)時需進行攪拌。反應(yīng)后的混合物中含有MnSO₄，苯甲醛等，為使其分離需降低MnSO₄的溶解度，所以需要冷卻。由所給反應(yīng)的流程圖可知參與循環(huán)操作的物質(zhì)是稀H₂SO₄和甲苯。甲苯和苯甲醛是相互溶解的有機物，一般可利用其沸點的差異采用蒸餾的方法分離。由于苯甲醛中的醛基還原性較強，易被O₂等氧化成苯甲酸，故分析時間越長，產(chǎn)率越低。