题目内容
9．实验室常用苯甲醛在浓氢氧化钠溶液中制备苯甲醇和苯甲酸，反应式如下：2
+NaOH→
+
+HCl→
已知：
①苯甲酸在水中的溶解度为：0.18g（4℃）、0.34g（25℃）、0.95g（60℃）、6.8g（95℃）．
②乙醚沸点34.6℃，密度0.7138，易燃烧，当空气中含量为1.83～48.0%时易发生爆炸．
③石蜡油沸点高于250℃
实验步骤如下：
①向图1所示装置中加入8g氢氧化钠和30mL水，搅拌溶解．稍冷，加入10mL苯甲醛．开启搅拌器，调整转速，使搅拌平稳进行．加热回流约40min．
②停止加热，从球形冷凝管上口缓缓加入冷水20mL，摇动均匀，冷却至室温．反应物冷却至室温后，用乙醚萃取三次，每次10mL．水层保留待用．合并三次萃取液，依次用5mL饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤，10mL 10%碳酸钠溶液洗涤，10mL水洗涤，分液水层弃去所得醚层进行实验③．
③将分出的醚层，倒入干燥的锥形瓶，加无水硫酸镁，注意锥形瓶上要加塞．将锥形瓶中溶液转入图2 所示蒸馏装置，先缓缓加热，蒸出乙醚；蒸出乙醚后必需改变加热方式，升温至140℃时应对水冷凝管冷凝方法调整，继续升高温度并收集203℃～205℃的馏分得产品A．
④实验步骤②中保留待用水层慢慢地加入到盛有30mL浓盐酸和30mL水的混合物中，同时用玻璃棒搅拌，析出白色固体．冷却，抽滤，得到粗产品，然后提纯得产品B．
根据以上步骤回答下列问题：
（1）步骤②萃取时用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒外，还需分液漏斗（仪器名称），实验前对该仪器进行检漏操作，方法是向分液漏斗加少量水，检查旋塞芯外是否漏水，将漏斗倒转过来，检查玻璃塞是否漏水，待确认不漏水后方可使用．
（2）饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤是为了除去未反应完的苯甲醛，而用碳酸钠溶液洗涤是为了除去醚层中极少量的苯甲酸．醚层中少量的苯甲酸是从水层转移过来的，请用离子方程式说明其产生原因
．（3）步骤③中无水硫酸镁是干燥（吸收水分）剂；产品A为苯甲醇
（4）蒸馏除乙醚的过程中采用的加热方式为水浴加热；蒸馏得产品A加热方式是石蜡油油浴加热；蒸馏温度高于140℃时应改用改用空气冷凝管冷凝．
（5）提纯产品B 所用到的实验操作为重结晶．
分析 利用苯甲醛在浓氢氧化钠溶液中通过发生歧化反应得到苯甲醇和苯甲酸，反应后的混合溶液利用乙醚萃取并依次用5mL饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤，10mL 10%碳酸钠溶液洗涤，10mL水洗涤，得到的有机层为苯甲醇的乙醚溶液，此有机混合液可通过蒸馏操作得到苯甲醇；步骤②所得水溶液通过酸化并重结晶最终可得到苯甲酸；
（1）萃取时用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒外还有分液漏斗；有机分液漏斗的使用方法回答；
（2）有机实验操作步骤所述，饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤目的是洗去未反应的苯甲醛；碳酸钠溶液洗涤是为了除去醚层中极少量的苯甲酸，苯甲酸是苯甲酸钠水解生成的；
（3）无水硫酸镁是干燥剂；203℃～205℃的馏分，依据沸点判断馏出成分为苯甲醇；
（4）乙醚沸点34.6℃，蒸馏除乙醚的过程中采用的加热方式应用水浴加热；石蜡油沸点高于250℃，蒸馏得产品A加热方式应控制苯甲醇的沸点馏出A；在石蜡油油浴加热；升温至140℃时应对水冷凝管冷凝方法调整为空气冷凝管；
（5）依据步骤操作可知B是利用重结晶方法得到晶体．
解答 解：利用苯甲醛在浓氢氧化钠溶液中通过发生歧化反应得到苯甲醇和苯甲酸，反应后的混合溶液利用乙醚萃取并依次用5mL饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤，10mL 10%碳酸钠溶液洗涤，10mL水洗涤，得到的有机层为苯甲醇的乙醚溶液，此有机混合液可通过蒸馏操作得到苯甲醇；步骤②所得水溶液通过酸化并重结晶最终可得到苯甲酸；
（1）萃取的主要玻璃仪器是分液漏斗，使用时需要对分液漏斗进行查漏，操作为向分液漏斗加少量水，检查旋塞芯外是否漏水，将漏斗倒转过来，检查玻璃塞是否漏水，待确认不漏水后方可使用，
故答案为：分液漏斗； 向分液漏斗加少量水，检查旋塞芯外是否漏水，将漏斗倒转过来，检查玻璃塞是否漏水，待确认不漏水后方可使用；
（2）实验步骤中的，饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤目的是洗去为反应的苯甲醛；碳酸钠溶液洗涤是为了除去醚层中极少量的苯甲酸，苯甲酸是苯甲酸钠水解生成的；反应的离子方程式为；
故答案为：未反应完的苯甲醛； ；
（3）加无水硫酸镁的作用是吸收水蒸气，起到干燥的作用，203℃～205℃的馏分，依据沸点判断馏出成分为苯甲醇，故答案为：干燥（吸收水分）；苯甲醇；
（4）乙醚沸点34.6℃，蒸馏除乙醚的过程中采用的加热方式应用水浴加热，易于控制温度；蒸馏得产品A加热方式应控制苯甲醇的沸点馏出A；石蜡油沸点高于250℃，在石蜡油油浴加热能达到蒸馏苯甲醇馏出；升温至140℃时应对水冷凝管冷凝方法调整为空气冷凝管，常温下苯甲醇为液体；
故答案为：水浴加热；石蜡油油浴加热；改用空气冷凝管；
（5）实验步骤②中保留待用水层慢慢地加入到盛有30mL浓盐酸和30mL水的混合物中，同时用玻璃棒搅拌，析出白色固体．冷却，抽滤，得到粗产品，然后提纯得产品B，需要几次溶解后再结晶的操作，进行析出提纯，操作方法为重结晶，故答案为：重结晶．
点评 本题考查了有机实验分离提纯的步骤分析判断，物质制备的条件应用，题干条件的分析判断和信息应用是解题关键，题目难度中等．
| A． | 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu 2+ | B． | Cu2++H2S=CuS↓+2H+ | ||
| C． | Cl2+2I-=2Cl-+I2 | D． | Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4+ |
| A． | A与B具有相同的电子层数 | |
| B． | A的金属活动性顺序排在Zn之后 | |
| C． | A与B能生成A2B3型固态化合物 | |
| D． | A元素的单质与B元素单质反应时，每消耗9 g A的同时消耗16g B |
研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义．
已知有关化合物的相关数据如表所示：
| 化合物 | 相对分子质量 | 密度（g•cm-3） | 溶解性 | 沸点（℃） |
甲苯 | 92 | 0.87 | 难溶于水 | 110.0 |
| 苯甲酸钾 | 160 | - | 易溶于水 | - |
| 苯甲酸 | 122 | 1.26 | 微溶于水 | 248.0 |
合成：如图2（固定及加热装置略去）所示，在三颈烧瓶中加入4.23mL甲苯和100mL蒸馏水，瓶口装上温度计、电动搅拌器、冷凝管，慢慢开启电动搅拌器，加热至沸腾．经冷凝管上口分批加入21.30g高锰酸钾（过量），继续煮沸至甲苯层消失，回流液中不再出现油珠为止，得到反应混合物．
对反应混合物进行分离：①趁热过滤→②洗涤滤渣→③合并滤液和洗涤液→④冷却→⑤盐酸酸化→⑥过滤．
对粗产品苯甲酸进行提纯：①沸水溶解→②活性炭脱色→③趁热过滤→④冷却结晶→⑤过滤→⑥洗涤→⑦干燥．
请回答下列有关问题：
（1）实验中准确量取4.23mL甲苯所需仪器为酸式滴定管．
（2）冷凝管的上口是否需要塞上塞子否（填“是”或“否”），a处水流方向是进水（填“进水”或“出水”）．
（3）高锰酸钾需要分批加入，请用化学反应速率观点说明理由避免反应过快，使反应液从回流管上端喷．
（4）在对粗产品苯甲酸进行提纯过程中，“③趁热过滤”的目的是除去活性炭，减少苯甲酸结晶析出；“④”的操作名称是冷却结晶；可证明“⑥洗涤”步骤已洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液，加入用HNO3酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀生成，说明沉淀已洗涤干净．
（5）干燥后称量得苯甲酸2.93g，则苯甲酸的产率为60%．
（1）燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置．氢氧燃料电池已用于航天飞机．以氢氧化钾溶液为电解质溶液的这种电池的负极反应式为2H2+4OH--4e-═4H2O，这种电池在放电使用一段时间后，电解质溶液中的c（OH-）将减小（填“增大”“减小”或“不变”）．| A． | Ca | B． | N | C． | Si | D． | Al |