Question

14．以苯甲醛为原料，通过Cannizzaro反应来制备苯甲醇和苯甲酸，反应式为：
主反应：

副反应：

主要物料的物理常数如表：

名称	分子量	性状	相对密度 （g•cm-3）	沸点 （℃）	溶解度
					水	乙醚
苯甲醛	106	无色液体	1.04	179	微溶	易溶
苯甲酸	122	无色晶体	1.27	249	0.21g	66g
苯甲醇	108	无色液体	1.04	205	微溶	易溶
乙醚	74	无色液体．	0.71	35	不溶	--

实验步骤：

（1）仪器A的作用是冷凝回流．
（2）蒸馏操作时温度应该控制在205℃左右．获得产品乙时进行的操作Ⅱ的名称是抽滤（过滤、减压过滤）．
（3）①上层溶液1中除乙醚外主要有机杂质是苯甲醛、苯甲酸．
洗涤时先后用到了饱和NaHSO₃溶液、10%的NaHCO₃溶液和水．
②洗涤操作在d中进行．
a．烧杯       b．布氏漏斗     c．烧瓶        d．分液漏斗
③加入10%的NaHCO₃溶液至无气泡生成（填现象）时说明杂质已被除尽．
（4）若产品甲的质量为5.40g，则产品甲的产率是66.7%．

Answer 1

分析 由流程结合题中信息可知，苯甲醛与NaOH反应生成白色糊状物为苯甲醇、苯甲酸钠的混合物，然后加水、乙醚萃取苯甲醇，则乙醚溶液中含苯甲醇，操作I为蒸馏，得到产品甲为苯甲醇；水溶液中含苯甲酸钠，加盐酸发生强酸制取弱酸的反应，生成苯甲酸，苯甲酸的溶解度小，则操作为过滤，则产品乙为苯甲酸，以此来解答．
（1）由仪器结构特征，可知A为冷凝管，可以使物质冷凝回流；
（2）苯甲醛和氢氧化钠反应得到苯甲酸钠和苯甲醇，二者互溶，分离采用蒸馏法，苯甲酸钠可以和盐酸之间反应得到苯甲酸和氯化钠，获得苯甲酸可以进行抽滤；
（3）①有机物苯甲酸、苯甲醛的沸点较低，易溶于有机物溶剂中；
②为便于分离物质，洗涤操作在分液漏斗正确进行；
③加入10%的Na₂CO₃溶液除去生成的苯甲酸；
（4）根据苯甲醛计算苯甲醇的理论产量，产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%．

解答 解：由流程结合题中信息可知，苯甲醛与NaOH反应生成白色糊状物为苯甲醇、苯甲酸钠的混合物，然后加水、乙醚萃取苯甲醇，则乙醚溶液中含苯甲醇，操作I为蒸馏，得到产品甲为苯甲醇；水溶液中含苯甲酸钠，加盐酸发生强酸制取弱酸的反应，生成苯甲酸，苯甲酸的溶解度小，则操作为过滤，则产品乙为苯甲酸，
（1）由仪器结构特征，可知A为冷凝管，作用是冷凝回流，故答案为：冷凝回流；
（2）苯甲醛和氢氧化钠反应得到苯甲酸钠和苯甲醇，二者互溶，分离采用蒸馏法，苯甲醇的沸点是205℃，所以蒸馏操作时温度应该控制在205℃左右，苯甲酸钠可以和盐酸之间反应得到苯甲酸，获得产品乙苯甲酸时进行的操作Ⅱ的名称是 抽滤（过滤、减压过滤）．
故答案为：205℃；抽滤（过滤、减压过滤）；
（3）①上层液中还含有未反应的苯甲醛、苯甲酸，苯甲酸、苯甲醛的沸点较低，易溶于有机物溶剂中，即上层溶液1中除乙醚外主要有机杂质是苯甲醛、苯甲酸，故答案为：苯甲醛、苯甲酸；
②苯甲醛、苯甲酸易溶解在有机溶剂中，洗涤操作在分液漏斗正确进行；
故答案为：d；
③加入10%的Na₂CO₃溶液除去生成的苯甲酸，加入10%的Na₂CO₃溶液除去生成的苯甲酸，没有气泡生成时说明杂质已被除尽，
故答案为：无气泡生成；
（4）15.0mL苯甲醛的质量为15.0mL×1.06g/mL，其物质的量为$\frac{15×1.04}{106}$mol≈0.15mol，由方程式可知生成苯甲醇为$\frac{0.15mol}{2}$=0.075mol，故苯甲醇的产率为$\frac{5.4}{0.075×108}$×100%=66.7%，
故答案为：66.7%．

点评 本题考查有机物制备实验，侧重考查学生对原理及操作的分析评价、物质的分离提纯、仪器的识别与用途等，关键是充分利用题目给予的信息进行解答，较好的考查学生分析推理能力、知识迁移运用能力，题目难度中等．