题目内容

3.实验室中用苯甲醛制备苯甲醇和苯甲酸,已知反应原理为

部分试剂的物理常数如下表所示:
名称性状熔点/℃沸点/℃密度/g•cm-3水溶性
苯甲醛无色液体,苦杏仁味-26178.11.041 5微溶
苯甲酸白色片状或针状晶体122.42481.265 9微溶
苯甲醇无色液体,有芳香味-15.3205.351.041 9微溶
乙醚无色透明液体,
有特殊刺激性气味
-116.334.60.71不溶
制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如下:
在锥形瓶中,加13.5g KOH、13.5mL H2O,在不断振荡下分批加入新制的苯甲醛,共加入15mL新制的苯甲醛,塞紧瓶口,用力振摇得到白色糊状物,放置24h以上.
向锥形瓶中加入大约45mL水,使反应混合物中的苯甲酸盐溶解,转移至分液漏斗中,用45mL乙醚分三次萃取苯甲醇,合并乙醚萃取液.保存水溶液留用.
依次用15mL 25%的亚硫酸氢钠溶液及8mL水洗涤乙醚萃取液,再加入少量无水硫酸镁静置片刻,过滤除去MgSO4固体.把乙醚萃取液倒入圆底烧瓶,加入2小片碎瓷片,先水浴蒸馏,再用酒精灯加热蒸馏,收集产品可得苯甲醇(装置如图1所示).
制取纯净苯甲酸的过程略.

试完成下列问题:
(1)仪器b的名称为冷凝管.
(2)混合苯甲醛、氢氧化钾和水应选用的锥形瓶要用胶塞塞住,其原因是防止苯甲醛被空气中的氧气氧化.
(3)若将苯甲醛一次性倒入锥形瓶,可能导致A、D.
A.反应太剧烈B.液体太多无法振荡C.反应变缓慢D.产率降低
(4)分液漏斗使用前须检查是否漏水(或检漏)并洗净备用.
(5)制取苯甲醇时,用25%亚硫酸氢钠溶液洗涤是为了除去未反应的苯甲醛.实验中加入少量无水MgSO4的目的是干燥乙醚萃取液.
(6)在使用图2所示仪器的操作中,温度计水银球的上沿X的放置位置为B(填图示“A”“B”“C”或“D”).
(7)蒸馏过程中水浴加热蒸出的主要为乙醚,然后加热收集沸点204~206℃的馏分得到苯甲醇.某同学一次实验中发现温度在178~180℃时有少量液体蒸出,则该馏分可能为苯甲醛.

分析 苯甲醛与KOH反应生成白色糊状物为苯甲醇、苯甲酸钾的混合物,然后加水、乙醚萃取苯甲醇,则乙醚溶液中含苯甲醇,蒸馏、萃取得到产品甲为苯甲醇;依据蒸馏、萃取及物质的相关性质来解答.
(1)蒸馏装置中的仪器名称;
(2)苯甲醛容易被空气中的氧气氧化;
(3)若将苯甲醛一次性倒入锥形瓶,则反应太剧烈,混合液温度升高,导致苯甲醛、苯甲醇挥发,同时副产物增多,产率降低;
(4)分液漏斗使用前首先应检查是否漏液;
(5)无水硫酸镁起到干燥作用;
(6)蒸馏过程中,温度计的水银球上沿应与蒸馏支管下沿相平;
(7)蒸馏的混合液主要是乙醚和苯甲醇,根据它们的沸点,首先水浴蒸馏蒸出的是乙醚.根据沸点在178~180℃,该馏分应为苯甲醛.

解答 解:(1)蒸馏装置中的冷凝管,故答案为:冷凝管;
(2)苯甲醛容易被空气中的氧气氧化,因此锥形瓶要用胶塞塞住,故答案为:防止苯甲醛被空气中的氧气氧化;
(3)若将苯甲醛一次性倒入锥形瓶,则反应太剧烈,混合液温度升高,导致苯甲醛、苯甲醇挥发,同时副产物增多,产率降低,故答案为:A、D;
(4)分液漏斗使用前首先应检查是否漏液,故答案为:检查是否漏水(或检漏);
(5)无水硫酸镁起到干燥作用,故答案为:干燥乙醚萃取液;
(6)蒸馏过程中,温度计的水银球上沿应与蒸馏支管下沿相平,故答案为:B;
(7)蒸馏的混合液主要是乙醚和苯甲醇,根据它们的沸点,首先水浴蒸馏蒸出的是乙醚.根据沸点在178~180℃,该馏分应为苯甲醛,故答案为:乙醚,苯甲醛.

点评 本题考查制备方案的设计,为高频考点,题目难度中等,把握有机物的性质及分离流程中的反应、混合物分离方法为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查.

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