Question

苯甲醛在醫(yī)藥、染料、香料等行業(yè)有著廣泛的應用．實驗室通過如圖所示的流程由甲苯氧化制備苯甲醛．

試回答下列問題：
（1）Mn₂O₃氧化甲苯的反應需要不斷的攪拌，攪拌的作用是

 

．
（2）甲苯經(jīng)氧化后的得到的混合物通過結晶、過濾進行分離．該過程需要將混合物冷卻，其目的是

 

．
（3）實驗過程中，可循環(huán)使用的物質(zhì)分別為

 

、

 

．
（4）實驗中分離甲苯和苯甲醛采用的操作Ⅰ的名稱是

 

，其原理是

 

．
（5）實驗中發(fā)現(xiàn)，反應時間不同苯甲醛的產(chǎn)率也不同（數(shù)據(jù)見下表）

反應時間/h	1	2	3	4	5
苯甲醛產(chǎn)率/%	76.0	87.5	83.6	72.5	64.8

請結合苯甲醛的結構，分析當反應時間過長時，苯甲醛產(chǎn)率下降的原因是

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應用,制備實驗方案的設計

專題：實驗題

分析：根據(jù)流程，甲苯與氧化錳、稀硫酸反應生成硫酸錳、苯甲醛，通過結晶、過濾分離出硫酸錳，對濾液進行油水分離、蒸餾操作獲得苯甲醛，其中稀硫酸和甲苯可以循環(huán)利用，
（1）通過不斷攪拌，使甲苯、稀硫酸和Mn₂O₃充分混合，加快反應速率；
（2）通過降低MnSO₄的溶解度，析出更多的MnSO₄晶體；
（3）根據(jù)制備流程判斷循環(huán)利用的物質(zhì)名稱；
（4）分離苯甲醛與甲苯，可利用二者沸點不同，通過蒸餾進行分離；
（5）醛基容易被氧化成羧基，據(jù)此判斷反應時間過長時，苯甲醛產(chǎn)率下降的原因．

解答： 解：根據(jù)圖示流程可知，甲苯與氧化錳、稀硫酸反應生成硫酸錳、苯甲醛，通過結晶、過濾分離出硫酸錳，對濾液進行油水分離、蒸餾操作獲得苯甲醛，其中稀硫酸和甲苯可以循環(huán)利用，
（1）固體Mn₂O₃與液態(tài)甲苯反應，接觸面積小，反應速率較慢，故反應時需進行攪拌，使反應物充分接觸，增大反應速率，
故答案為：使反應物充分接觸，增大反應速率；
（2）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，
故答案為：降低MnSO₄的溶解度；
（3）由所給反應的流程圖可知，參與循環(huán)操作的物質(zhì)是稀H₂SO₄和甲苯，
故答案為：稀硫酸；甲苯；
（4）甲苯和苯甲醛是相互溶解的有機物，可利用其沸點的差異，采用蒸餾的方法分離，
故答案為：蒸餾；利用甲苯與苯甲醛的沸點差異，使二者分離；
（5）由于醛基的還原性較強，苯甲醛易被O₂等氧化成苯甲酸，故反應所用時間越長，產(chǎn)率越低，
故答案為：部分苯甲醛被氧化成了苯甲酸．

點評：本題主要從苯甲醛的合成為載體考查攪拌、過濾、結晶、蒸餾等基本操作的知識，題目難度中等，明確圖示制備流程及化學實驗基本操作方法為解答關鍵，試題充分考查了學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力．