《2026年一本密卷高考化学》

1. 邻硝基苯甲醛是一种重要的精细化学品，实验室可通过图1装置(夹持仪器已略去)，以邻硝基苯甲醇为原料，利用两相反应体系(图2)实现邻硝基苯甲醛的选择性氧化合成。已知部分物质的性质如下表所示。

实验步骤如下：
Ⅰ. 向三颈烧瓶中依次加入1.53g(10mmol)邻硝基苯甲醇、10.0mL二氯甲烷(沸点39.8℃)和搅拌子，搅拌使固体全部溶解。再依次加入1.0mL TEMPO—COOH水溶液(作催化剂)和13.0mL饱和NaHCO₃溶液。在15℃和剧烈搅拌条件下，滴加13.0mL足量10%NaClO水溶液后，继续反应40min。
Ⅱ. 反应完全后，将反应液倒入分液漏斗，分出有机层后，水相用10.0mL二氯甲烷萃取，合并有机相，经无水硫酸钠干燥、过滤后，除去并回收滤液中的二氯甲烷，得到粗品。
Ⅲ. 将粗品溶解在20.0mL二氯甲烷中，加入10.0mL饱和NaHSO₃溶液，充分作用后，分离得到水层，水层在冰浴中用5%氢氧化钠溶液调节到pH=10，浅黄色固体析出完全。抽滤、干燥至恒重，得1.30g产品。
(1)控制反应温度为15℃的方法是冷水浴；滴加NaClO溶液时，需要先将漏斗上端玻璃塞打开，目的是平衡气压，使NaClO溶液顺利流下。
(2)合成产品的化学方程式为______。
(3)相比于单相反应体系，利用两相反应体系可以大幅减少副产物的量，原因是______；该副产物主要成分是______。
(4)步骤Ⅱ中除去并回收二氯甲烷的实验方法是蒸馏。
(5)若用一定浓度盐酸代替“步骤Ⅲ”中的5%氢氧化钠溶液调节pH，______(填“能”或“不能”)析出大量产品，原因是______。
(6)本实验产率为86.1%(计算结果保留3位有效数字)。

答案：

(1)冷水浴 平衡气压，使NaClO溶液顺利流下
(2) ${CH2OH{-} }$ + ${NaClO}$ $\xrightarrow{催化剂}$ ${CHO{-} }$ + ${H2O}$ + ${NaCl}$
(3)反应在水相中进行，生成的邻硝基苯甲醛被萃取到有机相，避免被NaClO进一步氧化 邻硝基苯甲酸
(4)蒸馏

(5)能 由于溶液中存在平衡：${R-C-H}$ + ${H}$ ${NaHSO3 ＜=＞ R-C-OH}$ ，盐酸会与NaHSO3溶液反应，使平衡逆向移动，从而析出大量产品
(6)86.1%
[解析]
(2)在催化剂存在条件下，邻硝基苯甲醇被NaClO氧化生成邻硝基苯甲醛，由原子守恒可知，化学方程式为${CH2OH{-} }$ + ${NaClO}$ $\xrightarrow{催化剂}$ ${CHO{-} }$ + ${H2O}$ + ${NaCl}$。
(6)由反应方程式可知，1.53g(10mmol)邻硝基苯甲醇与过量的NaClO完全反应，理论上可得到10mmol邻硝基苯甲醛，质量为0.01mol×151g·mol⁻¹ = 1.51g，产率为$\frac{1.30 g}{1.51 g}$×100％ ≈ 86.1％。