苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸,反应原理:实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流
题型:不详难度:来源:
苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸,反应原理:
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
已知:苯甲酸分子量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 g;纯净固体有机物都有固定熔点。 (1)操作Ⅰ为 ,操作Ⅱ为 。 (2)无色液体A是 ,定性检验A的试剂是 ,现象是 。 (3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔,该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。
序号
| 实验方案
| 实验现象
| 结论
|
| 将白色固体B加入水中,加热溶 解,
| 得到白色晶体和无色溶液
| -----------------
| ②
| 取少量滤液于试管中,
| 生成白色沉淀
| 滤液含Cl—
| ③
| 干燥白色晶体,
|
| 白色晶体是苯甲酸
| (4)纯度测定:称取1.220g产品,配成100ml甲醇溶液,移取25.00ml溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为2.40×10—3mol,产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为 ,计算结果为 (保留二位有效数字)。 |
答案
(1)分液,蒸馏 (2)甲苯,酸性KMnO4溶液,紫色溶液褪色。 (3)
序号
| 实验方案
| 实验现象
| 结论
| ①
| 将白色固体B加入水中,加热,溶解, 冷却、过滤
| 得到白色晶体和无色溶液
| ----------
| ②
| 取少量滤液于试管中,滴入适量的硝酸酸化的AgNO3溶液
| 生成白色沉淀
| 滤液含有Cl-
| ③
| 干燥白色晶体, 加热使其融化,测其熔点;
| 熔点为122.4℃
| 白色晶体是苯甲酸
| (4) [(2.40×10-3×122×4)/1.22]×100%; 96% |
解析
整个流程大致过程为:反应后的苯甲酸钾和未反应的甲苯通过分液,分为有机相和水相,有机相成分主要是甲苯,水相主要是苯甲酸钾;有机相通过无水硫酸钠部分水后,再用蒸馏的办法,蒸出甲苯,而有机相苯甲酸钾通过盐酸酸化变为苯甲酸,通过蒸发浓缩,多余浓盐酸挥发,冷却过滤,苯甲酸钾即为题目白色固体物质,因此(1)为分液、蒸馏;(2)有侧链的苯环能使高锰酸钾褪色,所以检验甲苯可以用酸性KMnO4溶液,在此题中若看到酸性KMnO4溶液褪色,即证明有甲苯(3)检验KCl的存在检验Cl-离子就好,用硝酸盐溶液;根据表格提示,苯甲酸的存在检测熔点,有机物一般熔点较低(4)苯甲酸与KOH按一比一反应,因此25ml苯甲酸的物质量为2.40×10—3mol,100ml为2.40×10—3×4(mol),总的苯甲酸质量为2.40×10—3×4×122(g),因此质量分数为[(2.40×10-3×122×4)/1.22]×100% = 96%。 【考点定位】有机实验设计与探究 |
举一反三
氯离子插层镁铝水滑石是一种新型离子交换材料,其在高温下完全分解为和水蒸气,现用题27图装置进行试验确定其化学式(固定装置略去)。
(1)热分解的化学方程式为 。 (2)若只通过测定装置C、D的增重来确定,则装置的连接顺序为 (按气流方向,用接口字母表示),其中C的作用是 。装置连接后,首先要进行的操作名称是 。 (3)加热前先通排尽装置中的空气,称取C、D的初始质量后,再持续通入的作用是 、 等. (4)完全分解后测得C增重3.65g、D增重9.90g,则= .若取消冷却玻管B后进行试验,测定值将 (填“偏高”或“偏低”) (5)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成[Mg2Al(OH)6Cl1—2y(CO3)y·zH2O],该生成物能发生类似的热分解反应,现以此物为样品,用(2)中连接的装置和试剂进行实验测定,除测定D的增重外,至少还需测定 . |
(2014届四川省泸州市高三第一次诊断性考试化学试卷) 在高温时硫铁矿(主要成分FeS2)和氧气反应生成三氧化二铁和二氧化硫(假设硫铁矿中的杂质不参与化学反应)。某化学研究学习小组对硫铁矿样品进行如下实验探究: 【实验一】测定硫元素的含量 I.实验装置如下图所示(夹持和加热装置已省略)。A中的试剂是双氧水,将m·g该硫铁矿样品放人硬质玻璃管D中。从A向B中逐滴滴加液体,使气体发生装置不断地缓缓产生气体,高温灼烧硬质玻璃管D中的硫铁矿样品至反应完全。
II.反应结束后,将E瓶中的溶液进行如下处理:
【实验二】测定铁元素的含量 III.测定铁元素含量的实验步骤如下: ①用足量稀硫酸溶解已冷却的硬质玻璃管D中的固体,过滤,得到滤液A; ②在滤液A中加入过量的还原剂使溶液中的Fe3+完全转化为Fe2+,过滤,得到滤液B; ③将滤液B稀释为250 mL; ④取稀释液25.00 mL,用浓度为c mol/L的酸性KMnO4溶液滴定,三次滴定实验所需KMnO4溶液体 积的平均值为V mL。 请根据以上实验,回答下列问题: (1)I中装置C中盛装的试剂是_ ;E瓶的作用是_ 。 (2)11中加入过量H2O2溶液发生反应的离子方程式为____。 (3)111的步骤③中,将滤液B稀释为250 mL需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外, 还必须要用到的是_ ;④中盛装KMnO3溶液的仪器是_ 。 (4)假设在整个实验过程中硫元素和铁元素都没有损失,则该硫铁矿样品中硫元素的质量分数为_ 。(用含m1和m2的代数式表示);铁元素的质量分数为____。(用含m1、c、v的代数式表示) |
工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸,为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学校学习小组进行以下探究实验: [一](1)将已除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷的热的浓硫酸中,10分钟后移人硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是 ; (2)另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+,若要确认其中的Fe2+,应选用 (选填序号) a.KSCN溶液和氯水 .b铁.粉和KSCN溶液 c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液 ②乙同学取336mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g由于此推知气体Y中SO2的体积分数为 ; [探究二]分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含量有H2和Q气体,为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略) (3)装置B中试剂的作用是 ; (4)认为气体Y中还含有Q的理由是 ;(用化学方程式表示) (5)为确认Q的存在,需在装置中添加M于 (选填序号) a.A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间 (6)如果气体Y中含有H2,预计实验的现象应是 ; (7)若要测定限定体积气体Y中H2含量(标准状况下约有28ml H2),除用测量H2体积方法外,否选用质量称量方法?做出判断并说明理由 。 |
( 14分)某化学小组进行Na2O2与水反应的实验,如下图所示,该小组对试管c中红色褪去的原因进行探究。
(1)Na2O2中含有的化学键类型: ;请写出a中反应的化学方程式 。 查阅资料: ①当NaOH溶液pH≥13时,可以使酚酞由红色褪为无色; ②Na2O2与水反应分两步进行:Na2O2 + H2O =" NaOH" + H2O2 2H2O2 = 2H2O + O2↑ (2)请设计实验验证Na2O2与水反应后的溶液中有H2O2残留:取少量b溶液于试管中, ,证明溶液中有H2O2残留。 (3)结合资料,该小组同学针c中溶液红色褪去的原因提出以下假设: ① ; ② 溶液中H2O2破坏酚酞的结构; ③ NaOH和H2O2共同作用结果。 (4)该小组同学测出c中溶液的pH为14,认为还不能排除假设②、③,于是又进行了如下实验,请完成下表空白处:
实验
| 操作
| 现象
| 结论
| 1
| 向少量H2O2中滴加2滴酚酞,放置一段时间,再加入NaOH溶液至pH=12
| 加入NaOH后,无色溶液先变红,后褪色
| ①
| 2
| 向少量 NaOH溶液(pH=14)中滴加2滴酚酞;再加适量稀盐酸至溶液 pH=12
| 溶液先变红,后褪色;加盐酸后,又出现红色,且不褪色
|
| 3
| 向Na2O2与水反应后的溶液(pH=14)中滴加2滴酚酞;再加适量稀盐酸至溶液 pH=12 ……
| ② ……
| 溶液pH大于13时,NaOH使变红的溶液褪色;pH在8~13时, NaOH和H2O2共同作用使溶液褪色
| (5)某同学按取(4)中述实验2褪色后的溶液,加水稀释至pH=12,没有观察到溶液变红。该同学推测实验2加盐酸后溶液变红还可能与温度有关,请写出理由: 。 |
(15分) 某化学兴趣小组利用以下各装置连接成一整套装置,探究氯气与氨气之间的反应.其中D为纯净干燥的氯气与纯净干燥氨气反应的装置.
请回答下列问题: (1)连接好装置后,必需进行的一步实验操作是 。 (2)装置E的作用是 ,橡胶管k的作用是 。 (3)从装置D的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体,处理方法是 。 (4)装置F中试管内发生反应的化学方程式____ 。 (5)接入D装置的两根导管左边较长、右边较短,目的是______ . (6)整套装置从左向右的连接顺序是(j)接( )( )接(f)(g)接( )( )接( )( )接(a). |
最新试题
热门考点