Question

【题目】甲苯()是一种重要的化工原料，能用于生产苯甲醛()、苯甲酸()等产品。下表列出了有关物质的部分物理性质，请回答：

名称	性状	熔点（℃）	沸点（℃）	相对密度 （ρ水=1g/cm3）	溶解性
					水	乙醇
甲苯	无色液体易燃易挥发	-95	110.6	0.8660	不溶	互溶
苯甲醛	无色液体	-26	179	1.0440	微溶	互溶
苯甲酸	白色片状或针状晶体	122.1	249	1.2659	微溶	易溶

注：甲苯、苯甲醛、苯甲酸三者互溶。

实验室可用如图装置模拟制备苯甲醛。实验时先在三颈瓶中加入0.5g固态难溶性催化剂，再加入15mL冰醋酸(作为溶剂)和2mL甲苯，搅拌升温至70℃，同时缓慢加入12mL过氧化氢，在此温度下搅拌反应3小时。

（1）装置a的名称是__________________，主要作用是____________________。

（2）三颈瓶中发生反应的化学方程式为_______________________________________，此反应的原子利用率理论上可达___________。（原子利用率=(期望产物的总质量/全部反应物的总质量)×100%）

（3）经测定，反应温度升高时，甲苯的转化率逐渐增大，但温度过高时，苯甲醛的产量却有所减少，可能的原因是________________________________________________。

（4）反应完毕后，反应混合液经过自然冷却至室温时，还应经过 ________、________(填操作名称)等操作，才能得到苯甲醛粗产品。

（5）实验中加入过量过氧化氢且反应时间较长，会使苯甲醛产品中产生较多的苯甲酸。若想从混有苯甲酸的苯甲醛中分离出苯甲酸，正确的操作步骤是_______(按步骤顺序填字母)。

a.对混合液进行分液 b.过滤、洗涤、干燥

c.层中加入盐酸调节pH＝2 d.加入适量碳酸氢钠溶液混合震荡

Answer 1

【答案】球形冷凝管冷凝回流，防止甲苯的挥发而降低产品产率66.25％H2O2在较高温度时分解速度加快，使实际参加反应的H2O2减少，影响产量过滤蒸馏dacb

【解析】

（1）根据仪器的特征，装置a的名称是球形冷凝管；主要作用是冷凝回流，防止甲苯的挥发而降低产品产率；故答案为：球形冷凝管；冷凝回流，防止甲苯的挥发而降低产品产率；

（2）甲苯与H2O2反应生成苯甲醛和水，反应方程式为：；根据化学反应，此反应的原子利用率=（目标生成物的质量÷参加该反应所有反应物的总质量）×100%=106÷160×100%=66.25%，所以理论上可达66.25%。故答案为：、66.25％；

（3）H2O2在较高温度时分解速度加快，使实际参加反应的H2O2减少，影响产量，所以温度过高时，苯甲醛的产量却有所减少，故答案为：H2O2在较高温度时分解速度加快，使实际参加反应的H2O2减少，影响产量；

（3）实验时先在三颈瓶中加入0．5g固态难溶性催化剂，所以先过滤除去难溶性的催化剂；反应物为15mL冰醋酸和2mL甲苯和12mL过氧化氢，生成物为苯甲醛，它们互溶，采用蒸馏的方法得到苯甲醛粗产品，故答案为：过滤、蒸馏；

（5）苯甲醛与苯甲酸互溶，且沸点相近，采用蒸馏的方法分离容易产生共沸溶液，则若想从混有苯甲酸的苯甲醛中分离出苯甲酸，首先利用苯甲醛微溶于水，将混合液与适量碳酸氢钠溶液混合振荡，苯甲酸与碳酸氢钠溶液反应生成溶于水的苯甲酸钠，再对混合液进行分液，然后在水层中加入盐酸调节pH＝2 ，苯甲酸钠与盐酸反应生成苯甲酸，最后过滤、洗涤、干燥苯甲酸，故答案为dacb；