Question

苯甲醛在醫(yī)藥、染料、香料等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)室通過圖1-5-19所示的流程由甲苯氧化制備苯甲醛。

圖1-5-19

試回答下列問題：

(1)Mn₂O₃氧化甲苯的反應(yīng)需要不斷攪拌，攪拌的作用是________。

(2)甲苯經(jīng)氧化后得到的混合物通過結(jié)晶、過濾進(jìn)行分離。該過程中需將混合物冷卻，其目的是____________________________________________________________________。

(3)實(shí)驗(yàn)過程中，可循環(huán)使用的物質(zhì)分別為________、________。

(4)實(shí)驗(yàn)中分離甲苯和苯甲醛采用的操作Ⅰ是________，其原理是________。

(5)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)時(shí)間不同，苯甲醛的產(chǎn)率也不同(數(shù)據(jù)見下表)。

反應(yīng)時(shí)間/h	1	2	3	4	5
苯甲醛產(chǎn)率/%	76.0	87.5	83.6	72.5	64.8

請(qǐng)結(jié)合苯甲酸的結(jié)構(gòu)，分析當(dāng)反應(yīng)時(shí)間過長時(shí)，苯甲醛產(chǎn)率下降的原因__________________

_____________________________________________________________________。

Answer 1

解析：本題以苯甲酸的合成為載體考查有關(guān)實(shí)驗(yàn)基本操作內(nèi)容。固體Mn₂O₃與液態(tài)甲苯反應(yīng)，接觸面積小，反應(yīng)速率較慢，故反應(yīng)時(shí)需進(jìn)行攪拌；所得混合物中含MnSO₄苯甲醛等，為使其分離需降低MnSO₄的溶解度，所以需要冷卻。由所給反應(yīng)的流程圖可知參與循環(huán)操作的物質(zhì)是稀H₂SO₄和甲苯，甲苯和苯甲醛是相互溶解的有機(jī)物，可利用其沸點(diǎn)的差異，采用蒸餾的方法分離。由于醛基的還原性較強(qiáng)，苯甲醛易被O₂等氧化成苯甲酸，故反應(yīng)所用時(shí)間越長，產(chǎn)率越低。

答案：(1)使反應(yīng)物充分接觸，增大反應(yīng)速率

(2)降低MnSO₄的溶解度

(3)稀硫酸  甲苯

(4)蒸餾  利用甲苯和苯甲醛的沸點(diǎn)差異使二者分離

(5)部分苯甲醛被氧化成苯甲酸