Question

18.苯甲醛在医药、染料、香料等行业有着广泛的应用。实验室通过下图所示的流程由甲苯氧化制备苯甲醛。

试回答下列问题：

⑴Mn₂O₃氧化甲苯的反应需要不断搅拌，搅拌的作用是______________。

⑵甲苯经氧化后得到的混合物通过结晶、过滤进行分离。该过程中需将混合物冷却，其目的是__________________________。

⑶实验过程中，可循环使用的物质分别为_______、_______。

⑷实验中分离甲苯和苯甲醛采用的操作Ⅰ是______________，其原理是______________。

⑸实验中发现，反应时间不同苯甲醛的产率也不同（数据见下表）。

反应时间/h	1	2	3	4	5
苯甲醛产率/%	76.0	87.5	83.6	72.5	64.8

请结合苯甲醛的结构，分析当反应时间过长时，苯甲醛产率下降的原因______________。

Answer 1

    (1)使反应物充分接触，增大反应速率

    (2)降低MnSO₄的溶解度

    (3)稀硫酸    甲苯

    (4)蒸馏    利用甲苯和苯甲醛的沸点差异使二者分离

    (5)部分苯甲醛被氧化成苯甲酸

 

解析：本题主要从苯甲醛的合成为载体考查搅拌、过滤、结晶、蒸馏等基本操作的内容。固体MnO₂与液态的甲苯反应，接触面积小，反应速率较慢，故反应时需进行搅拌。反应后的混合物中含有MnSO₄，苯甲醛等，为使其分离需降低MnSO₄的溶解度，所以需要冷却。由所给反应的流程图可知参与循环操作的物质是稀H₂SO₄和甲苯。甲苯和苯甲醛是相互溶解的有机物，一般可利用其沸点的差异采用蒸馏的方法分离。由于苯甲醛中的醛基还原性较强，易被O₂等氧化成苯甲酸，故分析时间越长，产率越低。