Question

【题目】苯甲醛在医药、染料、香料等行业有着广泛的应用。实验室通过如图所示的流程由甲苯氧化制备苯甲醛。

试回答下列问题：

（1）Mn2O3氧化甲苯的反应需要不断搅拌，搅拌的作用是___。

（2）甲苯经氧化后得到的混合物通过结晶、过滤进行分离，该过程中需将混合物冷却，其目的___。

（3）实验过程中，可循环使用的物质分别为___，___。

（4）实验中分离甲苯和苯甲醛采用的操作I是___________。

（5）实验中发现，反应时间不同苯甲醛的产率也不同(数据见下表)，

反应时间/h	1	2	3	4	5
苯甲醛产率/%	76.0	87.5	83.6	72.5	64.8

请结合苯甲醛的结构，分析当反应时间过长时，苯甲醛产率下降的原因___。

Answer 1

【答案】使反应物充分接触，增大反应速率 降低MnSO4的溶解度 稀硫酸 甲苯 蒸馏 部分苯甲醛被氧化成了苯甲酸

【解析】

根据图示流程可知，甲苯与氧化锰、稀硫酸反应生成硫酸锰、苯甲醛，通过结晶、过滤分离出硫酸锰，对滤液进行油水分离、蒸馏操作获得苯甲醛，其中稀硫酸和甲苯可以循环利用；

(1)固体Mn2O3与液态甲苯反应，接触面积小，反应速率较慢，故反应时需进行搅拌，使反应物充分接触，增大反应速率；

答案为：使反应物充分接触，增大反应速率；

(2)所得混合物中含MnSO4 苯甲醛等，为使其分离需降低MnSO4的溶解度，所以需要冷却；答案为：降低MnSO4的溶解度；

(3)由所给反应的流程图可知，参与循环操作的物质是稀H2SO4和甲苯；

答案为：稀硫酸；甲苯；

(4)甲苯和苯甲醛是相互溶解的有机物，可利用其沸点的差异，采用蒸馏的方法分离；

答案为：蒸馏；

(5)由于醛基的还原性较强，苯甲醛易被O2等氧化成苯甲酸，故反应所用时间越长，产率越低；

答案为：部分苯甲醛被氧化成了苯甲酸。