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(yīng)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(dāng)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(yīng)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(diào)整轉(zhuǎn)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(yīng)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(zhuǎn)入圖2所示蒸餾裝置，緩緩加熱。升高溫度蒸餾，當(dāng)溫度升到140℃時改用空氣冷凝管，收集198℃～204℃的餾分得產(chǎn)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(chǎn)品，然后提純得產(chǎn)品B。

根據(jù)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(zhuǎn)入圖2所示蒸餾裝置時涉及的實驗操作為__________________。

（4）產(chǎn)品A為____________，蒸餾除乙醚的過程中采用的加熱方式為_______________，提純產(chǎn)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(chǎn)量相對減少。

（2）分液漏斗，未反應(yīng)完的苯甲醛。

（3）干燥劑，過濾。  （4）苯甲醇，水浴加熱，重結(jié)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(chǎn)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(yīng)，所以飽和亞硫酸氫鈉溶液洗滌是為了除去反應(yīng)完的苯甲醛，（因為乙醚為有機溶劑，所以萃取后溶質(zhì)為苯甲酸、苯甲醛、苯甲醇，根據(jù)后一個空可以推斷該空應(yīng)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(zhuǎn)入圖2所示蒸餾裝置過程中，需要將硫酸鎂過濾掉；（4）產(chǎn)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(dāng)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(jié)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。