Question

【題目】苯甲醛在醫(yī)藥、染料、香料等行業(yè)有著廣泛的應用。實驗室通過下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、過濾進行分離。該過程中需將混合物冷卻，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(jié)合苯甲醛的結(jié)構(gòu)，分析當反應時間過長時，苯甲醛產(chǎn)率下降的原因____________

Answer 1

【答案】 使反應物充分接觸，增大反應速率 降低MnSO4的溶解度 稀硫酸 甲苯 蒸餾 利用甲苯和苯甲醛的沸點差異使二者分離 部分苯甲醛被氧化成苯甲酸

【解析】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(jié)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；（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，

其目的是：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；（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；（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。