Question

實驗室常用苯甲醛在濃氫氧化鈉溶液中制備苯甲醇和苯甲酸，反應式如下：

已知：①苯甲酸在水中的溶解度為：0.18g（4℃）、0.34g（25℃）、0.95g（60℃）、6.8g（95℃）

②乙醚沸點34.6℃，密度0.7138，易燃燒，當空氣中含量為1.83％~48.0％時易發(fā)生爆炸

                

圖1 制備苯甲酸和苯甲醇的反應裝置圖     圖2 蒸乙醚的裝置圖

實驗步驟如下：

①向圖1所示裝置中加入8g氫氧化鈉和30mL水，攪拌溶解。稍冷，加入10 mL新蒸過的苯甲醛。開啟攪拌器，調整轉速，使攪拌平穩(wěn)進行。加熱回流約40 min。

②停止加熱，從球形冷凝管上口緩緩加入冷水20mL，搖動均勻，冷卻至室溫。反應物冷卻至室溫后，倒入分液漏斗，用乙醚萃取三次，每次10mL。水層保留待用。合并三次萃取液，依次用5 mL飽和亞硫酸氫鈉溶液洗滌，10mL 10%碳酸鈉溶液洗滌，10 mL水洗滌。

③分出醚層，倒入干燥的錐形瓶，加無水硫酸鎂，注意錐形瓶上要加塞。將錐形瓶中溶液轉入圖2所示蒸餾裝置，緩緩加熱。升高溫度蒸餾，當溫度升到140℃時改用空氣冷凝管，收集198℃～204℃的餾分得產品A。將萃取后的水溶液慢慢地加入到盛有30 mL濃鹽酸和30 mL水的混合物中，同時用玻璃棒攪拌，析出白色固體。冷卻，抽濾，得到粗產品，然后提純得產品B。

根據以上步驟回答下列問題：

（1）步驟①中所加的苯甲醛為什么要是新蒸的？________________________________。

（2）步驟②萃取時用到的玻璃儀器除了除燒杯、玻璃棒外，還需______________________，飽和亞硫酸氫鈉溶液洗滌是為了除去__________________，而碳酸鈉溶液洗滌是為了除去醚層中極少量的苯甲酸。

（3）步驟③中無水硫酸鎂的作用是_________________，將錐形瓶中溶液轉入圖2所示蒸餾裝置時涉及的實驗操作為__________________。

（4）產品A為____________，蒸餾除乙醚的過程中采用的加熱方式為_______________，提純產品B所用到的實驗操作為________________。

 

Answer 1

【答案】

1）保存時間較長的苯甲醛已部分氧化成苯甲酸會使苯甲醇的產量相對減少。

（2）分液漏斗，未反應完的苯甲醛。

（3）干燥劑，過濾。  （4）苯甲醇，水浴加熱，重結晶。

【解析】

試題分析：（1）步驟①中所加的苯甲醛要是新蒸的，因為保存時間較長的苯甲醛已部分氧化成苯甲酸會使苯甲醇的產量相對減少；（2）步驟②萃取時用到的玻璃儀器除了除燒杯、玻璃棒外，還需分液漏斗，亞硫酸氫鈉能夠與苯甲醛反應，所以飽和亞硫酸氫鈉溶液洗滌是為了除去反應完的苯甲醛，（因為乙醚為有機溶劑，所以萃取后溶質為苯甲酸、苯甲醛、苯甲醇，根據后一個空可以推斷該空應該填苯甲醛）；③分出醚層，倒入干燥的錐形瓶，加無水硫酸鎂，注意錐形瓶上要加塞，由此可以推斷出無水硫酸鎂的作用是作為干燥劑，除去水分，將錐形瓶中溶液轉入圖2所示蒸餾裝置過程中，需要將硫酸鎂過濾掉；（4）產品A為苯甲醇，蒸餾除乙醚的過程中采用的加熱方式為水浴加熱，因為乙醚沸點34.6℃，密度0.7138，易燃燒，當空氣中含量為1.83％~48.0％時易發(fā)生爆炸，所以不能用明火加入，必須采用水浴加熱；B為苯甲酸，由題干中苯甲酸在水中的溶解度為：0.18g（4℃）、0.34g（25℃）、0.95g（60℃）、6.8g（95℃）可以知道，苯甲酸的溶解度受溫度的影響很大，所以采用重結晶的方法可以提純B。

考點：有機合成

點評：本題考查了有機合成，該考點是高考考查的重點和難點，本題有一定的綜合性，該題要合理利用題干的信息，本題有一定的難度。