Question

17．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．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．
（2）三颈瓶中发生反应的化学方程式为
（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．
（4）反应完毕后，反应混合液经过自然冷却至室温后，还应经过过滤、蒸馏（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dacb（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．水层中加入盐酸调节pH=2      d．加入适量碳酸氢钠溶液混合震荡．

Answer 1

分析 （1）由仪器a结构可知为球形冷凝管，甲苯挥发会导致产率降低；
（2）三颈瓶中甲苯被过氧化氢氧化生成苯甲醛，同时还生成水；
（3）温度过高时过氧化氢分解，实际参加反应的过氧化氢质量减小，影响产量；
（4）反应完毕后，反应混合液经过自然冷却至室温时，先过滤分离固体催化剂，再利用蒸馏的方法分离出苯甲酸；
（5）先与碳酸氢钠反应之后为苯甲酸钠，再分液分离，水层中加入盐酸得到苯甲酸晶体，最后过滤分离得到苯甲酸．

解答 解：（1）仪器a具有球形特征的冷凝管，名称为为球形冷凝管，甲苯挥发会导致产率降低，冷凝回流，防止甲苯挥发导致产率降低；
故答案为：冷凝管；冷凝回流，防止甲苯的挥发而降低产品产率；
（2）三颈瓶中甲苯被过氧化氢氧化生成苯甲醛，同时还生成水，反应方程式为：；
故答案为：；
（3）但温度过高时过氧化氢分解速度加快，实际参加反应的过氧化氢质量减小，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；
（4）反应完毕后，反应混合液经过自然冷却至室温时，先过滤分离固体催化剂，再利用蒸馏的方法分离出苯甲酸；
故答案为：过滤；蒸馏；
（5）先与碳酸氢钠反应之后为苯甲酸钠，再分液分离，水层中加入盐酸得到苯甲酸晶体，最后过滤分离得到苯甲酸，再洗涤、干燥得到苯甲酸，故正确的操作步骤是：dacb；
故答案为：dacb．

点评 本题考查有机物合成实验、物质的分离提纯、实验方案设计、对操作的分析评等，较好的考查学生阅读获取信息的能力以及知识迁移应用，难度中等．