【題目】苯甲酸是一種重要的化工原料。實(shí)驗(yàn)室合成苯甲酸的原理、有關(guān)數(shù)據(jù)及裝置示意圖如下:

名稱

性狀

熔點(diǎn)/℃

沸點(diǎn)/℃

密度(g/mL)

水溶性

甲苯

無(wú)色易揮發(fā)液體

95

110.6

0.8669

不溶

苯甲酸

白色晶體

112.4

248

1.2659

微溶

苯甲酸在水中的溶解度表:

溫度/

25

50

95

溶解度/g

0.344

0.849

6.8

某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室制備、分離、提純苯甲酸,并測(cè)定所得樣品的純度,步驟如下:

一、制備苯甲酸

在三頸瓶中加入2.7mL甲苯、100mL水和2~3片碎瓷片,開動(dòng)電動(dòng)攪拌器,a中通入流動(dòng)水,在石棉網(wǎng)上加熱至沸騰,然后分批加入8.5g KMnO4(過(guò)量),繼續(xù)攪拌約4~5 h,直至反應(yīng)完全,停止加熱和攪拌,靜置。

二、分離提純

將反應(yīng)混合液放在冰水浴中冷卻,然后用稀硫酸酸化,苯甲酸全部析出后減壓過(guò)濾,將沉淀物用少量冷水洗滌,干燥,得到粗產(chǎn)品。

三、測(cè)定純度

稱取m g產(chǎn)品,配成100mL乙醇溶液,移取25.00mL溶液于錐形瓶,滴加2~3指示劑,然后用標(biāo)準(zhǔn)濃度KOH溶液滴定。

請(qǐng)回答下列問題:

1)儀器a的名稱是____________,其作用為_________________________

2)制備階段反應(yīng)完全的現(xiàn)象是____________________________________________。

3)分離提純階段產(chǎn)品減壓過(guò)濾時(shí)用冷水洗滌的原因是______________________________

4)進(jìn)一步提純苯甲酸粗產(chǎn)品的操作是_____________。

5)測(cè)定純度階段,所選的指示劑為_________,滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是________________。若m=1.200 g,滴定時(shí)用去0.1200 mol/L標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液20.00 mL,則所得產(chǎn)品中苯甲酸的純度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))_________。

【答案】 球形冷凝管 冷凝回流甲苯,提高其轉(zhuǎn)化率 反應(yīng)混合液分層現(xiàn)象消失,不再有油狀液體回流 減少苯甲酸的損失 重結(jié)晶 酚酞 溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不褐色 97.60%

【解析】1)根據(jù)儀器的構(gòu)造,裝置a的名稱是球形冷凝管,其作用為冷凝回流,防止甲苯的揮發(fā)而降低產(chǎn)品產(chǎn)率。(2)根據(jù)題給信息,甲苯被高錳酸鉀氧化為苯甲酸鉀,高錳酸鉀被還原成MnO2,因此制備階段反應(yīng)完全的現(xiàn)象是反應(yīng)混合液分層現(xiàn)象消失,不再有油狀液體回流;(3)根據(jù)表格所給信息,苯甲酸在冷水中的溶解度較小,用冷水洗滌可以減少產(chǎn)品的損失,所以產(chǎn)品減壓過(guò)濾時(shí)用冷水洗滌;(4)根據(jù)題給信息,苯甲酸在水中的溶解性很小,所以將粗產(chǎn)品進(jìn)一步提純的最佳操作是重結(jié)晶。(5)酚酞作指示劑,在乙醇溶液中無(wú)色,用KOH溶液滴定,過(guò)量時(shí)溶液呈紅色,所以滴定終點(diǎn)溶液的顏色變化是溶液由無(wú)色變淺紅色,且半分鐘不退色;設(shè)滴定過(guò)程中消耗苯甲酸 xg,

122 g 1 mol

x 0.12×0.02

解得x=0.2976 g

則所得產(chǎn)品中苯甲酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2976×4/1.200×100%= 97.6%。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】金屬鐵鹽或其氧化物在生產(chǎn)生活和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用廣泛。

(1)一定條件下Fe2O3與甲烷反應(yīng)制取納米級(jí)鐵,同時(shí)生成CO和H2。

已知:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H=-27.6kJ/mol

CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.4kJ/mol

CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41.0kJ/mol

①反應(yīng)Fe2O3(s)+3 CH4(g)2Fe(s)+3CO(g) +6H2(g)的△H______0(填“>”、“<”或“=”)

②若該反應(yīng)在5L的密閉容器中進(jìn)行,1min后達(dá)到平衡,測(cè)得體系中固體質(zhì)量減少0.96g。則該段時(shí)間內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為__________。

③若該反應(yīng)在恒溫恒壓容器中進(jìn)行,能表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______(選填序號(hào))

a.c(CH4)=c(CO)

b.固體的總質(zhì)量不變

c.v(CO)與v(H2)的比值不變

d.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變

④該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的負(fù)對(duì)數(shù)pK隨反應(yīng)溫度T的變化曲線如下圖。試用平衡移動(dòng)原理解釋該曲線的變化規(guī)律:______________________。若700℃時(shí)測(cè)得c平衡(H2)=1.0mol·L-1,則CH4的轉(zhuǎn)化率為_________。

(2)菱鐵礦的主要成分是:FeCO3,實(shí)驗(yàn)室中可以通過(guò)FeSO4與NaHCO3溶液混合制得FeCO3,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為:____________________。已知Ksp[FeCO3]=3.2×10-11,H2CO3的Ka1=4.30×10-7,Ka2=5.61×10-11。試通過(guò)以上數(shù)據(jù)簡(jiǎn)要計(jì)算說(shuō)明該反應(yīng)能進(jìn)行的原因_____________________。

(3)Na2FeO4是一種高效凈水劑,工業(yè)上以Fe為陽(yáng)極,NaOH為電解質(zhì)溶液進(jìn)行電解制備, 寫出陽(yáng)極電極反應(yīng)式:_____________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知鋇的活動(dòng)性介于鈉和鉀之間,下列敘述正確的是( )

A. 鋇與水反應(yīng)不如鈉與水反應(yīng)劇烈

B. 鋇可以從KCl溶液中置換出鉀

C. 氧化性:K>Ba2>Na

D. 堿性:KOH>BaOH2>NaOH

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】將不可再生的天然氣、石油、煤等化石燃料轉(zhuǎn)化利用、變廢為寶已成為當(dāng)務(wù)之急。

(1)根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)估算CH4+4F2CF4+4HF的反應(yīng)熱ΔH

化學(xué)鍵

C—H

C—F

H—F

F—F

鍵能/(kJ·mol-1

414

489

565

155

(2)甲醇、二甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀(jì)的新型燃料,均可利用CO和H2反應(yīng)合成。

某燃料電池以二甲醚為原料,熔融碳酸鹽為電解質(zhì),其負(fù)極反應(yīng)如下

CH3OCH3+6CO-12e8CO2+3H2O。寫出該燃料電池的正極反應(yīng)式: 。

②廢水中含甲醇對(duì)水質(zhì)會(huì)造成污染,Co3+可將甲醇氧化為CO2。某同學(xué)以Pt作電極電解酸性含甲醇廢水與CoSO4混合液模擬工業(yè)除污原理,其陽(yáng)極反應(yīng)式為 。

(3)某企業(yè)采用如圖所示原理處理化石燃料開采、加工過(guò)程產(chǎn)生的H2S廢氣。

①電解池中電極A、B均為惰性電極,其中A為電解池的 極;電極B所得到的物質(zhì)X的分子式為 。

反應(yīng)池中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為 。

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【題目】CH4CO組成的混合氣體與氫氣的密度比為12.5,現(xiàn)有該混合氣體33.6L(標(biāo)準(zhǔn)狀況條件下)在氧氣中充分燃燒,將所得氣體通過(guò)裝有足量的濃硫酸的試劑瓶,求試劑瓶增重____________克。

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【題目】下列變化屬于取代反應(yīng)的是(  )

A. 苯與溴水混合,水層褪色 B. 甲苯制三硝基甲苯

C. 乙醇在濃硫酸作用下制取乙烯 D. 苯和氯氣在一定條件下生成六氯環(huán)己烷

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【題目】東晉葛供《肘后備急方》中“青蒿一握,以水升漬,絞取汁,盡服之”。下列操作與“漬”和“絞”原理相近的是( )

A. 浸泡 過(guò)濾 B. 煮沸 研碎 C. 萃取 剪斷 D. 蒸餾 搗碎

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【題目】下列有機(jī)物中,符合通式CnH2n+2且沸點(diǎn)最高的是

A. 環(huán)已烷 B. 新戊烷 C. 三氯甲烷 D. 正辛烷

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【題目】【2014新課標(biāo)2】37[化學(xué)選修——3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

周期表前四周期的元素a、b、cd、e,原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,b的價(jià)電子層中的未成對(duì)電子有3個(gè),c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍,dc同族;e的最外層只有1個(gè)電子,但次外層有18個(gè)電子;卮鹣铝袉栴}:

1b、cd中第一電離能最大的是 (填元素符號(hào)),e的價(jià)層電子軌道示意圖為 。

2a和其他元素形成的二元共價(jià)化合物中,分子呈三角錐形,該分子的中心原子的雜化方式為 ;分子中既含有極性共價(jià)鍵,又含有非極性共價(jià)鍵的化合物是 (填化學(xué)式,寫兩種)。

3)這些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3的酸是 ;酸根呈三角錐結(jié)構(gòu)的酸是 。(填化學(xué)式)

4ec形成的一種離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)如圖1,則e離子的電荷為 。

5)這5種元素形成的一種1:1型離子化合物中,陰離子呈四面體結(jié)構(gòu);陽(yáng)離子呈軸向狹長(zhǎng)的八面體結(jié)構(gòu)(如圖2所示)。該化合物中陰離子為 ,陽(yáng)離子中存在的化學(xué)鍵類型有 ;該化合物加熱時(shí)首先失去的組分是 ,判斷理由是

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