【題目】芳香族羧酸通常用芳香烴的氧化來制備。芳香烴的苯環(huán)比較穩(wěn)定,難于氧化,而環(huán)上的支鏈不論長短,在強烈氧化時,最終都氧化成羧基。某同學用甲苯的氧化反應制備苯甲酸。
反應原理:
反應試劑、產(chǎn)物的物理常數(shù):
名稱 | 相對分 子質(zhì)量 | 性狀 | 熔點 | 沸點 | 密度 | 溶解度 | ||
水 | 乙醇 | 乙醚 | ||||||
甲苯 | 92 | 無色液體易燃易揮發(fā) | -95 | 110.6 | 0.8669 | 不溶 | 易溶 | 易溶 |
苯甲酸 | 122 | 白色片狀或針狀晶體 | 122.4 | 248 | 1.2659 | 微溶 | 易溶 | 易溶 |
主要實驗裝置和流程如下:
實驗方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液置于圖1裝置中,在90℃時, 反應一段時間,再停止反應,按如下流程分離出苯甲酸和回收未反應的甲苯。
(1)無色液體A的結構簡式為 。操作Ⅱ為 。
(2)如果濾液呈紫色,要先加亞硫酸氫鉀,然后再加入濃鹽酸酸化,加亞硫酸氫鉀的目的是 。
(3)下列關于儀器的組裝或者使用正確的是 。
A.抽濾可以加快過濾速度,得到較干燥的沉淀
B.安裝電動攪拌器時,攪拌器下端不能與三頸燒瓶底、溫度計等接觸
C.圖1回流攪拌裝置應采用直接加熱的方法
D.冷凝管中水的流向是下進上出
(4)除去殘留在苯甲酸中的甲苯應先加入 ,分液,水層再加入 ,然后抽濾,干燥即可得到苯甲酸。
(5)純度測定:稱取1.220g產(chǎn)品,配成100mL溶液,取其中25.00mL溶液,進行滴定 ,消耗KOH物質(zhì)的量為2.4×10-3mol。產(chǎn)品中苯甲酸質(zhì)量分數(shù)為 。
【答案】(1)(2分) 蒸餾(2分)
(2)除去未反應的高錳酸鉀氧化劑,否則用鹽酸酸化時會發(fā)生鹽酸被高錳酸鉀所氧化,產(chǎn)生氯氣;(2分)
(3)ABD (2分)漏選得一分,錯選不得分
(4) NaOH溶液(2分) 濃鹽酸酸化(2分) (5) 96% (2分)
【解析】試題分析:(1)結合操作目的,分析流程知:對反應后的溶液過濾除去生成的MnO2,濾液經(jīng)分液所得有機層含有末反應的甲苯,水層含有生成的苯甲酸鉀及其它可溶性物質(zhì)。有機層經(jīng)干燥劑干燥、過濾后,再經(jīng)操作II得到的無色液體A應為甲苯。操作II為蒸餾。(2) 濾液呈紫色,證明高錳酸鉀有剩余,又因為高錳酸鉀會與濃鹽酸反應產(chǎn)生氯氣,所以應先加KHSO4除去末反應的高錳酸鉀,再加濃鹽酸酸化。(3) A、抽濾可以加快過濾速度,得到較干燥的沉淀;故A正確。
B、安裝電動攪拌器時,攪拌棒下端不能與三頸燒瓶底、溫度計等接觸;故B正確。C、三頸燒瓶不能直接加熱;故C不正確。D冷凝管中水的流向應是下進上出。故D正確。(4) 除去殘留在苯甲酸中的甲苯時,先加入NaOH溶液,使苯甲酸轉(zhuǎn)化為可溶性的苯甲酸鈉溶于水,再經(jīng)分液操作,將甲苯(有機層)除去,然后用濃鹽酸把可溶性的苯甲酸鈉轉(zhuǎn)化為苯甲酸。(5) 根據(jù)關系式:
--KOH
122g 1mol
m 4×2.4×10-3mol
m=122g×4×2.4×10-3mol /1mol= 1.1712g
產(chǎn)品中苯甲酸質(zhì)量分數(shù)為:1.1712g/1.22g×100%=96%
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列情況會對人體健康產(chǎn)生危害的是
A.用小蘇打發(fā)酵面團制作饅頭
B.提倡廣泛使用鐵鍋
C.用食醋清洗熱水瓶膽內(nèi)壁附著的水垢
D.自來水廠用Na2O2對自來水進行消毒殺菌
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】“綠色化學”的主要內(nèi)容之一是指從技術、經(jīng)濟上設計可行的化學反應,使原子充分利用,不產(chǎn)生污染物.下列化學反應符合“綠色化學”理念的是
A. 制CuSO4:Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O
B. 制Cu(NO3)2:Cu+4HNO3(濃)═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
C. 制CuSO4:2Cu+O22CuO; Cu+H2SO4(稀)═CuSO4+H2O
D. 制Cu(NO3)2:3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某;瘜W課外學習小組發(fā)現(xiàn)將鎂粉按圖投入純水中現(xiàn)象不明顯,而投入氯化銨溶液中,兩者立即發(fā)生反應,產(chǎn)生大量氣泡。經(jīng)檢驗該過程產(chǎn)生兩種氣體,其中一種氣體有刺激性氣味。
(1)實驗開始時用校準過的pH傳感器測定純水的pH,發(fā)現(xiàn)純水的pH總是在7.30左右,其原因可能是_____________________
(2)請設計簡單的實驗方案檢驗上述實驗中有刺激性氣味的氣體:__________________
(3)實驗中0.2mol/L氯化銨溶液的pH為5.90,請用離子方程式解釋原因:_________________
(4)該小組同學為探究鎂與氯化銨溶液反應的原因設計了如下實驗方案:
序號 | 實驗試劑 | 實驗現(xiàn)象 | |
實驗1-1 | 0.20g鎂粉 | 3.0mL 0.2mol/LNH4Cl溶液 | 反應明顯,有氣泡產(chǎn)生 |
實驗1-2 | 0.20g鎂粉 | 3.0mL鹽酸 | 反應不明顯,幾乎沒有氣泡產(chǎn)生 |
①上述探究實驗1-2選用的鹽酸為_____________(填字母)。
A、1 mol·L-1 B、pH=1.0 C、0.2 mol·L-1 D、pH=5.90
②通過實驗對比,說明NH4Cl 水解產(chǎn)生的H+ 對反應影響_____NH4+ 對反應影響(填“小于”、“大于”或“等于”)。
(5)該小組同學繼續(xù)探究鎂粉與氯化銨溶液反應劇烈的影響因素。
實驗序號 | 實驗試劑 | |
實驗2-1 | 0.20g鎂粉 | ________________ |
實驗2-2 | 0.20g鎂粉 | _________________ |
實驗3-1 | 0.20g鎂粉 | 3.0mL0.2mol/L NH4NO3溶液 |
實驗3-2 | 0.20g鎂粉 | 3.0mL0.2mol/L KNO3溶液 |
①實驗2-1與實驗2-2中實驗現(xiàn)象說明Cl-對反應速率的影響很小,請補充完成實驗方案所需的試劑。
②實驗3-1與實驗3-2的結論說明NH4+對反應速率影響很大,則兩支試管中實驗現(xiàn)象的不同之處是___________________
(6)寫出鎂與氯化銨溶液反應生成Mg2+的離子方程式_______________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】A元素的陽離子、B元素的陰離子都具有相同的電子層結構.則A,B元素原子序數(shù)大小是( )
A.B<A
B.A<B
C.B=A
D.A=B+2
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素,碘元素以離子的形式存在。實驗中從海藻提取碘的流程如圖所示
(1)指出提取碘的過程中有關的實驗操作③的名稱______________;寫出過程④中有關反應的離子方程式________________________________________________。
(2)提取碘的過程中可提供選擇的有機試劑為_________。
A.酒精、四氯化碳 B.四氯化碳、苯 C.汽油、醋酸
(3)為使含碘的水溶液轉(zhuǎn)化為碘的有機溶液,操作⑤所用的儀器有鐵架臺(帶鐵圈),燒杯和__________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某合金與鐵的物理性質(zhì)的比較如表所示( )
項目 | 熔點/°C | 密度/ | 硬度(金剛 | 導電性 |
某合金 | 2 500 | 3.00 | 7.4 | 2.3 |
鐵 | 1 535 | 7.86 | 4.5 | 17 |
從性能看,該合金不適合制( )
A.導線
B.門窗框
C.爐具
D.飛機外殼
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