Question

（本题共14分）肉桂酸是香料、化妆品、医药、塑料和感光树脂等的重要原料。实验室用下列反应制取肉桂酸。

药品物理常数

	苯甲醛	乙酸酐	肉桂酸	乙酸
溶解度（25℃，g/100g水）	0.3	遇热水水解	0.04	互溶
沸点（℃）	179.6	138.6	300	118
相对分子质量	106	102	148	60

填空：

Ⅰ．合成：反应装置如图所示。向三颈烧瓶中先后加入研细的无水醋酸钠、4.8g苯甲醛和5.6g乙酸酐，振荡使之混合均匀。在150~170℃加热1小时，保持微沸状态。

（1）空气冷凝管的作用是_______________________________________。

（2）该装置的加热方法是_____________________________。加热回流要控制反应呈微沸状态，如果剧烈沸腾，会导致肉桂酸产率降低，可能的原因是______________________________________。

（3）不能用醋酸钠晶体（CH_3­­COONa·3H₂O）的原因是____________________________________。

Ⅱ．粗品精制：将上述反应后得到的混合物趁热倒入圆底烧瓶中，进行下列操作：

（4）加饱和Na₂CO₃溶液除了转化醋酸，主要目的是__________________________________。

（5）操作I是_________________________________；

（6）设计实验方案检验产品中是否含有苯甲醛_______________________________________。

（7）若最后得到纯净的肉桂酸5.0g,则该反应中的产率是____________（保留两位有效数字）。

Answer

（1）使反应物冷凝回流（2分）

（2）空气浴（或油浴）（1分） 乙酸酐蒸出，反应物减少，平衡左移（2分）

（3）乙酸酐遇热水水解；（2分）

（4）将肉桂酸转化为肉桂酸钠，溶解于水（2分）

（5）蒸发浓缩、冷却结晶（1分）

（6）取样，加水溶解，加入N aOH溶液中和至碱性，加入银氨溶液共热，若有银镜出现，说明含有苯甲醛。（2分）（用新制氢氧化铜悬浊液鉴别也给分）

（7）0.75或75%（2分）

【解析】

试题分析：（1）该反应在150～170℃的条件下进行，根据表中各物质的沸点可知，反应物在这个条件下易挥发，所以空气冷凝管的作用是使反应物冷凝回流，使反应物充分反应，

（2）由于该反应的条件为150～170℃，可以用空气浴（或油浴）控制，在150～170℃时乙酸酐易挥发，如果剧烈沸腾，乙酸酐蒸出，反应物减少，平衡左移，导致肉桂酸产率降低，

（3）乙酸酐遇热水易水解，所以反应中不能有水，醋酸钠晶体（CH3COONa•3H2O）参加反应会有水，使乙酸酐水解，

（4）肉桂酸难溶于水，肉桂酸钠易溶于水，加饱和Na2CO3溶液将肉桂酸转化为肉桂酸钠，溶解于水，便于物质提纯，

（5）要使肉桂酸从溶液中充分析出，要冷却结晶，故操作Ⅰ为冷却结晶，提高纯度可以进行重结晶，

（6）苯甲醛中有醛基，检验产品中是否含有苯甲醛的操作为取样，加入银氨溶液共热，若有银镜出现，说明含有苯甲醛，或加入用新制氢氧化铜悬浊液，若出现砖红色沉淀，说明含有苯甲醛，

（7）4.8g苯甲醛物质的量为4.8/106mol，肉桂酸理论产量也为4.8/106mol，质量为（4.8/106）×148g；则产率为：5.0÷[（4.8/106）×148]=0.746≈0.75或75%

考点：无机工业流程图 涉及反应条件的选择、平衡的移动、混合物的提纯、物质的检验及产率计算等。