Question

3．實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(diǎn)34.6℃，密度0.7138，易燃燒，當(dāng)空氣中含量為1.83～48.0%時(shí)易發(fā)生爆炸．
③石蠟油沸點(diǎn)高于250℃
④苯甲醇沸點(diǎn)為205.3℃
實(shí)驗(yàn)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10mL苯甲醛．開(kāi)啟攪拌器，調(diào)整轉(zhuǎn)速，使攪拌平穩(wěn)進(jìn)行，加熱回流約40min；
②停止加熱，從球形冷凝管上口緩緩加入冷水20mL，搖動(dòng)均勻，冷卻至室溫．然后用乙醚萃取三次，每次10mL．水層保留待用．合并三次萃取液，依次用5mL飽和亞硫酸氫鈉溶液洗滌，10mL 10%碳酸鈉溶液洗滌，10mL水洗滌，然后分液，將水層棄去，所得醚層進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟③；
③將分出的醚層，倒入干燥的錐形瓶中，加無(wú)水硫酸鎂，注意錐形瓶上要加塞；將錐形瓶中溶液轉(zhuǎn)入圖3所示的蒸餾裝置，先緩緩加熱，蒸出乙醚；蒸出乙醚后必須改變加熱方式、冷凝方式，繼續(xù)升高溫度并收集205℃～206℃的餾分得產(chǎn)品A；
④將實(shí)驗(yàn)步驟②中保留待用的水層慢慢地加入到盛有30mL濃鹽酸和30mL水的混合物中，同時(shí)用玻璃棒攪拌，析出白色固體．冷卻，抽濾，得到粗產(chǎn)品，然后提純得產(chǎn)品B．

根據(jù)以上步驟回答下列問(wèn)題：
（1）步驟②萃取時(shí)用到的玻璃儀器除了燒杯、玻璃棒外，還需分液漏斗（儀器名稱(chēng)）．
（2）步驟②中飽和亞硫酸氫鈉溶液洗滌是為了除去未反應(yīng)完的苯甲醛，而用碳酸鈉溶液洗滌是為了除去醚層中極少量的苯甲酸，醚層中少量的苯甲酸是從水層轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的，請(qǐng)用離子方程式說(shuō)明其產(chǎn)生的原因．
（3）步驟③中無(wú)水硫酸鎂的作用是吸收水分，錐形瓶上要加塞的原因是防止乙醚揮發(fā)與空氣混合，發(fā)生爆炸，產(chǎn)品A為苯甲醇．
（4）步驟③中蒸餾除去乙醚的過(guò)程中采用的加熱方式為水浴加熱；蒸餾得產(chǎn)品A的加熱方式是石蠟油油浴加熱．
（5）步驟④中提純產(chǎn)品B時(shí)所用到的實(shí)驗(yàn)方法為重結(jié)晶．
（6）步驟④中的抽濾又叫減壓過(guò)濾，裝置如圖3所示．其中抽氣泵接自來(lái)水龍頭的作用是起抽氣作用，使吸濾瓶、安全瓶中壓強(qiáng)減小，便于過(guò)濾．

Answer 1

分析 （1）萃取時(shí)用到的玻璃儀器除了燒杯、玻璃棒外，還需分液漏斗；
（2）②中合并三次萃取后的萃取液中含有產(chǎn)品苯甲醇、未反應(yīng)的苯甲醛，及少量從水層轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的苯甲酸，碳酸鈉溶液洗滌是為了除去醚層中極少量的苯甲酸，苯甲酸是苯甲酸鈉水解生成的；用水洗去可溶性雜質(zhì)，飽和亞硫酸氫鈉溶液洗滌目的是洗去未反應(yīng)的苯甲醛；
（3）無(wú)水硫酸鎂是干燥劑；題目信息中，乙醚易揮發(fā)，與空氣混合易發(fā)生爆炸，蒸餾時(shí)應(yīng)防止揮發(fā)到空氣中；題目信息中，苯甲醇沸點(diǎn)為205.3℃，收集205℃～206℃的餾分得產(chǎn)品應(yīng)是苯甲醇；
（4）題目信息中，乙醚沸點(diǎn)34.6℃，蒸餾除乙醚的過(guò)程中采用的加熱方式應(yīng)用水浴加熱；石蠟油沸點(diǎn)高于250℃，蒸餾得產(chǎn)品A，應(yīng)控制溫度高于苯甲醇的沸點(diǎn)，用石蠟油油浴加熱；
（5）實(shí)驗(yàn)步驟②中保留待用水層中主要含有苯甲酸鈉，慢慢地加入到盛有濃鹽酸和水的混合物中，析出白色固體為苯甲酸，由于苯甲酸溶解度受溫度影響較大，可以利用重結(jié)晶方法進(jìn)行提純；
（6）連接自來(lái)水可通過(guò)水流進(jìn)行抽壓，利于B裝置的抽濾分離，可按正常操作順序排序．

解答 解：（1）萃取時(shí)用到的玻璃儀器除了燒杯、玻璃棒外，還需分液漏斗，故答案為：分液漏斗；
（2）②中合并三次萃取后的萃取液中含有產(chǎn)品苯甲醇、未反應(yīng)的苯甲醛，及少量從水層轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的苯甲酸，碳酸鈉溶液洗滌是為了除去醚層中極少量的苯甲酸，苯甲酸是苯甲酸鈉水解生成的，反應(yīng)離子方程式為：；用水洗去可溶性雜質(zhì)，故飽和亞硫酸氫鈉溶液洗滌目的是洗去未反應(yīng)的苯甲醛，
故答案為：未反應(yīng)完的苯甲醛；；
（3）加無(wú)水硫酸鎂的作用是吸收水分，起到干燥的作用；
題目信息中，乙醚易揮發(fā)，與空氣混合易發(fā)生爆炸，蒸餾時(shí)錐形瓶上要加塞防止揮發(fā)到空氣中；
題目信息中，苯甲醇沸點(diǎn)為205.3℃，收集205℃～206℃的餾分得產(chǎn)品應(yīng)是苯甲醇，
故答案為：吸收水分；防止乙醚揮發(fā)與空氣混合，發(fā)生爆炸；苯甲醇；
（4）題目信息中，乙醚沸點(diǎn)34.6℃，蒸餾除乙醚的過(guò)程中采用的加熱方式應(yīng)用水浴加熱；石蠟油沸點(diǎn)高于250℃，蒸餾得產(chǎn)品A，應(yīng)控制溫度高于苯甲醇的沸點(diǎn)，用石蠟油油浴加熱，
故答案為：水浴加熱；石蠟油油浴加熱；
（5）實(shí)驗(yàn)步驟②中保留待用水層中主要含有苯甲酸鈉，慢慢地加入到盛有30mL濃鹽酸和30mL水的混合物中，同時(shí)用玻璃棒攪拌，析出白色固體為苯甲酸，冷卻，抽濾，得到粗產(chǎn)品，由于苯甲酸溶解度受溫度影響較大，可以利用重結(jié)晶方法進(jìn)行提純，
故答案為：重結(jié)晶；
（6）步驟④中的抽濾又叫減壓過(guò)濾，裝置如圖3所示．其中抽氣泵接自來(lái)水龍頭的作用是，裝置接在水龍頭上起抽氣作用，使吸濾瓶、安全瓶中的壓強(qiáng)減小，偏于過(guò)濾，
故答案為：起抽氣作用，使吸濾瓶、安全瓶中壓強(qiáng)減小，便于過(guò)濾．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物制備實(shí)驗(yàn)，側(cè)重考查學(xué)生對(duì)原理及操作的分析評(píng)價(jià)、物質(zhì)的分離提純等，關(guān)鍵是充分利用題目給予的信息進(jìn)行解答，較好的考查學(xué)生分析推理能力、知識(shí)遷移運(yùn)用能力，題目難度中等．