Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室中制備對(duì)氯苯甲酸的反應(yīng)以及裝置如圖所示：

常溫下，物質(zhì)的有關(guān)數(shù)據(jù)和性質(zhì)如表所示：

	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	密度/g·cm－3	顏色	水溶性
對(duì)氯甲苯	7.5	162	1.07	無色	難溶
對(duì)氯苯甲酸	243	275	1.54	白色	微溶
對(duì)氯苯甲酸鉀	具有鹽的通性，屬于可溶性鹽

實(shí)驗(yàn)步驟：在規(guī)格為250mL的儀器A中加入一定量的催化劑、適量KMnO4、100mL水；安裝好裝置，在滴液漏斗中加入6.00mL對(duì)氯甲苯，在溫度為93℃左右時(shí)，逐滴滴入對(duì)氯甲苯；控制溫度在93℃左右，反應(yīng)2h，過濾，將濾渣用熱水洗滌，使洗滌液與濾液合并，加入稀硫酸酸化，加熱濃縮，冷卻，然后過濾，將濾渣用冷水進(jìn)行洗滌，干燥后稱量其質(zhì)量。

請(qǐng)回答下列問題：

(1)儀器A的名稱為______________________。

(2)儀器B是冷凝管，其起到的主要作用是：________________，實(shí)驗(yàn)過程中，冷卻水從________口。

(3)實(shí)驗(yàn)過程中兩次過濾、洗滌操作，第一次過濾的濾渣成分為___________(填化學(xué)式)，洗滌該濾渣用熱水，目的是_________________________________，第二次過濾后，洗滌濾渣用冷水，目的是______________________。

(4)過濾、洗滌操作中能用到的儀器是___________(填選項(xiàng)字母)。

a.燒杯 b.分液漏斗 c.錐形瓶 d.玻璃棒

(5)第一次過濾后的濾液中加入硫酸，出現(xiàn)的現(xiàn)象是___________。

(6)如圖是溫度對(duì)對(duì)氯苯甲酸產(chǎn)率的影響關(guān)系，最后干燥、稱量得到的對(duì)氯苯甲酸的質(zhì)量為___________(保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。

Answer 1

【答案】三頸燒瓶 冷凝回流 a MnO2 減少對(duì)氯苯甲酸鉀的損失 降低對(duì)氯苯甲酸中雜質(zhì)的含量，減少對(duì)氯苯甲酸的溶解損失 ad 出現(xiàn)白色沉淀 6.59g

【解析】

根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置信息結(jié)合實(shí)驗(yàn)過程分析解答；根據(jù)表格信息、圖像信息分析解答；根據(jù)化學(xué)轉(zhuǎn)化中的物質(zhì)化學(xué)計(jì)量變化進(jìn)行計(jì)算；一定量的對(duì)氯甲苯和適量KMnO4在93℃反應(yīng)一段時(shí)間后停止反應(yīng)生成對(duì)氯苯甲酸鉀和二氧化錳，二氧化錳不溶于水，加入稀硫酸酸化，生成對(duì)氯苯甲酸，對(duì)氯苯甲酸屬于可溶性鹽，加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾，洗滌濾渣得對(duì)氯苯甲酸．

一定量的對(duì)氯甲苯和適量KMnO4在93℃反應(yīng)一段時(shí)間后停止反應(yīng)生成對(duì)氯苯甲酸鉀和二氧化錳，二氧化錳不溶于水，加入稀硫酸酸化，生成對(duì)氯苯甲酸，對(duì)氯苯甲酸屬于可溶性鹽，加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾，洗滌濾渣得對(duì)氯苯甲酸。

(1)儀器A具有三個(gè)頸口，即三頸燒瓶，

故答案為：三頸燒瓶；

(2)冷凝管的作用主要是冷凝回流，冷凝管應(yīng)該是a進(jìn)水，b出水，使水與被冷凝物充分接觸，故答案為：冷凝回流，a；

(3)對(duì)氯甲苯和適量KMnO4反應(yīng)生成對(duì)氯苯甲酸鉀和二氧化錳，二氧化錳不溶于水，所以第一步過濾得到濾渣MnO2，將濾渣用熱水洗滌，可減小對(duì)氯苯甲酸鉀的損耗；濾液中加入稀硫酸酸化，對(duì)氯苯甲酸鉀與稀硫酸反應(yīng)生成對(duì)氯苯甲酸，對(duì)氯苯甲酸微溶于水，熱水洗滌可能增大對(duì)氯苯甲酸的溶解度使其損耗，用冷水進(jìn)行洗滌既可除去對(duì)氯苯甲酸表面的可溶性雜質(zhì)還能減小對(duì)氯苯甲酸的損耗；

故答案為：MnO2；減少對(duì)氯苯甲酸鉀的損失；降低對(duì)氯苯甲酸中雜質(zhì)的含量，減少對(duì)氯苯甲酸的溶解損失；

(4) 過濾、洗滌操作中能用到的儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒；

故答案為：ad；

(5) 濾液中加入稀硫酸酸化，對(duì)氯苯甲酸鉀與稀硫酸反應(yīng)生成對(duì)氯苯甲酸，對(duì)氯苯甲酸微溶于水，是白色沉淀，可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀；

故答案為：出現(xiàn)白色沉淀；

(6)有圖像可知，該反應(yīng)在93℃時(shí)對(duì)氯苯甲酸的產(chǎn)率最高為83%，有信息提示可知，對(duì)氯甲苯與對(duì)氯苯甲酸的物質(zhì)的量之比為1:1，所以n(對(duì)氯甲苯)=n(對(duì)氯苯甲酸)===0.051mol,m(對(duì)氯苯甲酸)= 0.051mol×156.5g/mol×83%=6.59g，

故答案為：6.59g。