Question

9．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：
2+NaOH→+
+HCl→
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．
③石蠟油沸點高于250℃

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10mL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40min．
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，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，分液水層棄去所得醚層進行實驗③．
③將分出的醚層，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，先緩緩加熱，蒸出乙醚；蒸出乙醚后必需改變加熱方式，升溫至140℃時應(yīng)對水冷凝管冷凝方法調(diào)整，繼續(xù)升高溫度并收集203℃～205℃的餾分得產(chǎn)品A．
④實驗步驟②中保留待用水層慢慢地加入到盛有30mL濃鹽酸和30mL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②萃取時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），實驗前對該儀器進行檢漏操作，方法是向分液漏斗加少量水，檢查旋塞芯外是否漏水，將漏斗倒轉(zhuǎn)過來，檢查玻璃塞是否漏水，待確認不漏水后方可使用．
（2）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)移過來的，請用離子方程式說明其產(chǎn)生原因．
（3）步驟③中無水硫酸鎂是干燥（吸收水分）劑；產(chǎn)品A為苯甲醇
（4）蒸餾除乙醚的過程中采用的加熱方式為水浴加熱；蒸餾得產(chǎn)品A加熱方式是石蠟油油浴加熱；蒸餾溫度高于140℃時應(yīng)改用改用空氣冷凝管冷凝．
（5）提純產(chǎn)品B 所用到的實驗操作為重結(jié)晶．

Answer 1

分析 利用苯甲醛在濃氫氧化鈉溶液中通過發(fā)生歧化反應(yīng)得到苯甲醇和苯甲酸，反應(yīng)后的混合溶液利用乙醚萃取并依次用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，得到的有機層為苯甲醇的乙醚溶液，此有機混合液可通過蒸餾操作得到苯甲醇；步驟②所得水溶液通過酸化并重結(jié)晶最終可得到苯甲酸；
（1）萃取時用到的玻璃儀器除了燒杯、玻璃棒外還有分液漏斗；有機分液漏斗的使用方法回答；
（2）有機實驗操作步驟所述，飽和亞硫酸氫鈉溶液洗滌目的是洗去未反應(yīng)的苯甲醛；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；
（3）無水硫酸鎂是干燥劑；203℃～205℃的餾分，依據(jù)沸點判斷餾出成分為苯甲醇；
（4）乙醚沸點34.6℃，蒸餾除乙醚的過程中采用的加熱方式應(yīng)用水浴加熱；石蠟油沸點高于250℃，蒸餾得產(chǎn)品A加熱方式應(yīng)控制苯甲醇的沸點餾出A；在石蠟油油浴加熱；升溫至140℃時應(yīng)對水冷凝管冷凝方法調(diào)整為空氣冷凝管；
（5）依據(jù)步驟操作可知B是利用重結(jié)晶方法得到晶體．

解答 解：利用苯甲醛在濃氫氧化鈉溶液中通過發(fā)生歧化反應(yīng)得到苯甲醇和苯甲酸，反應(yīng)后的混合溶液利用乙醚萃取并依次用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，得到的有機層為苯甲醇的乙醚溶液，此有機混合液可通過蒸餾操作得到苯甲醇；步驟②所得水溶液通過酸化并重結(jié)晶最終可得到苯甲酸；
（1）萃取的主要玻璃儀器是分液漏斗，使用時需要對分液漏斗進行查漏，操作為向分液漏斗加少量水，檢查旋塞芯外是否漏水，將漏斗倒轉(zhuǎn)過來，檢查玻璃塞是否漏水，待確認不漏水后方可使用，
故答案為：分液漏斗； 向分液漏斗加少量水，檢查旋塞芯外是否漏水，將漏斗倒轉(zhuǎn)過來，檢查玻璃塞是否漏水，待確認不漏水后方可使用；
（2）實驗步驟中的，飽和亞硫酸氫鈉溶液洗滌目的是洗去為反應(yīng)的苯甲醛；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)的離子方程式為；
故答案為：未反應(yīng)完的苯甲醛；　；
（3）加無水硫酸鎂的作用是吸收水蒸氣，起到干燥的作用，203℃～205℃的餾分，依據(jù)沸點判斷餾出成分為苯甲醇，故答案為：干燥（吸收水分）；苯甲醇；
（4）乙醚沸點34.6℃，蒸餾除乙醚的過程中采用的加熱方式應(yīng)用水浴加熱，易于控制溫度；蒸餾得產(chǎn)品A加熱方式應(yīng)控制苯甲醇的沸點餾出A；石蠟油沸點高于250℃，在石蠟油油浴加熱能達到蒸餾苯甲醇餾出；升溫至140℃時應(yīng)對水冷凝管冷凝方法調(diào)整為空氣冷凝管，常溫下苯甲醇為液體；
故答案為：水浴加熱；石蠟油油浴加熱；改用空氣冷凝管；
（5）實驗步驟②中保留待用水層慢慢地加入到盛有30mL濃鹽酸和30mL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，需要幾次溶解后再結(jié)晶的操作，進行析出提純，操作方法為重結(jié)晶，故答案為：重結(jié)晶．

點評 本題考查了有機實驗分離提純的步驟分析判斷，物質(zhì)制備的條件應(yīng)用，題干條件的分析判斷和信息應(yīng)用是解題關(guān)鍵，題目難度中等．