6．苯甲酸和亞硝酸鈉都是常見的食品防腐劑
I．苯甲酸的制備流程為圖1：

操作步驟如下：
①在圓底燒瓶中加入一定量的甲苯和適量的水，安裝好右圖 所示反應(yīng)裝置，加熱至沸．
②從a的上口分?jǐn)?shù)次加入一定量的堿性高錳酸鉀，并用少量水沖洗a的內(nèi)壁．繼續(xù)回流并時(shí)常搖動(dòng)燒瓶，直至反應(yīng)基本結(jié)束．
③將反應(yīng)混合液趁熱過濾，濾渣為黑色固體；得到的濾液如果呈紫色，可加入少量的飽和亞硫酸鈉溶液使紫色褪去，重新過濾，再將濾液放在冰水浴中冷卻后用濃鹽酸酸化，直到產(chǎn)品析出．
（1）儀器a的名稱冷凝管，被回流的主要物質(zhì)是甲苯
（2）寫出滴加飽和亞硫酸鈉溶液時(shí)的離子方程式2MnO4-+H2O+3SO32-═2 MnO2↓+2OH-+3SO42-
（3）第③步中，若冷卻后再過濾，則產(chǎn)率偏低（填“偏高”、“不變”或“偏低”）
Ⅱ．亞硝酸鈉滴定法是利用亞硝酸鈉滴定液在鹽酸溶液中與芳伯氨基化合物發(fā)生重氮化反應(yīng)圖2，定量生成重氮鹽，來測定藥物含量的方法．其滴定反應(yīng)如下：
Ar-NH2+NaNO2+2HCl→Ar-N2C1+NaCl+2H2O
（4）已知亞硝酸具有氧化性，實(shí)驗(yàn)中用KI-淀粉溶液作為滴定終點(diǎn)的指示劑，則滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象溶液由無色變藍(lán)色，并在半分鐘內(nèi)不變色．
（5）《中國藥典》規(guī)定在室溫（10℃-30℃）條件下快速滴定，溫度太高會(huì)使亞硝酸揮發(fā)和分解，測定結(jié)果會(huì)偏高．（填“偏高”“偏低”或“無影響”）；但溫度也不宜過低，原因是反應(yīng)速率過慢，不利于滴定終點(diǎn)的判斷．

分析 I．苯甲酸的制備：苯環(huán)的上的烴基可被酸性高錳酸鉀氧化成羧基，甲苯被高錳酸鉀氧化成苯甲酸鉀，用鹽酸酸化生成苯甲酸．
（1）根據(jù)常用儀器的名稱和用途解答；甲苯沸點(diǎn)低，被回流的主要物質(zhì)是甲苯；
（2）KMnO4溶液有氧化性，而亞硫酸鈉溶液有還原性，二者會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，亞硫酸鈉中硫元素可以被高錳酸鉀氧化，在堿性條件下高錳酸鉀的還原產(chǎn)物MnO2，根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等進(jìn)行離子方程式書寫；
（3）由于該物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而增大，苯甲酸的溶解度在較高的溫度下比較大，若冷卻后再過濾，則部分晶體析出產(chǎn)率偏低；
Ⅱ．（4）碘單質(zhì)遇淀粉顯藍(lán)色，當(dāng)具有氧化性的亞硝酸與芳伯氨基化合物發(fā)生重氮化反應(yīng)完成，再滴定，亞硝酸氧化碘離子，碘單質(zhì)和淀粉作用藍(lán)色出現(xiàn)，并在半分鐘內(nèi)不變色；
（5）溫度太高會(huì)使亞硝酸揮發(fā)和分解，誤計(jì)入與芳伯氨基化合物發(fā)生重氮化反應(yīng)，測定結(jié)果會(huì)偏高，溫度過低，反應(yīng)速率過慢，不利于滴定終點(diǎn)的判斷．

解答 解：I．苯甲酸的制備：苯環(huán)的上的烴基可被酸性高錳酸鉀氧化成羧基，甲苯被高錳酸鉀氧化成苯甲酸鉀，用鹽酸酸化生成苯甲酸．
（1）儀器a冷凝回流甲苯，為冷凝管，在常溫下甲苯是液體，苯甲酸是固體，第①步中甲苯沸點(diǎn)較低，加熱時(shí)易揮發(fā)，故在第①步中主要是對甲苯進(jìn)行回流；
故答案為：冷凝管；甲苯；
（2）KMnO4溶液有氧化性，而亞硫酸鈉溶液有還原性，二者會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，堿性高錳酸鉀，還原產(chǎn)物為MnO2，根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等：S：+4→+6，↑2，×3，Mn：+7→+4，↓3，×2，故SO32-、SO42-的化學(xué)計(jì)量數(shù)為3，MnO4-、MnO2的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2，由O守恒可知：H2O的化學(xué)計(jì)量數(shù)為1，所以滴加飽和亞硫酸鈉溶液時(shí)的離子方程式為：2MnO4-+H2O+3SO32-═2MnO2↓+2OH-+3SO42-，
故答案為：2MnO4-+H2O+3SO32-═2MnO2↓+2OH-+3SO42-；
（3）步驟②中得到的是苯甲酸鉀，經(jīng)酸化可以得到苯甲酸，由于該物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而增大，苯甲酸的溶解度在較高的溫度下比較大，故應(yīng)在較高的溫度下使苯甲酸形成飽和溶液，③將反應(yīng)混合液趁熱過濾，然后再冷卻結(jié)晶形成固體，最后過濾得到苯甲酸晶體，若冷卻后再過濾，則部分晶體隨二氧化錳進(jìn)入濾渣，則產(chǎn)率偏低，
故答案為：偏低；
Ⅱ．（4）用KI-淀粉溶液作為滴定終點(diǎn)的指示劑，亞硝酸鈉滴定液在鹽酸溶液中與芳伯氨基化合物發(fā)生重氮化反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)完成，具有氧化性的亞硝酸氧化碘離子生成碘單質(zhì)，與淀粉顯示藍(lán)色，所以滴定終點(diǎn)現(xiàn)象為：溶液由無色變藍(lán)色，并在半分鐘內(nèi)不變色，
故答案為：溶液由無色變藍(lán)色，并在半分鐘內(nèi)不變色；
（5）亞硝酸易揮發(fā)，易分解2HNO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H2O+NO2↑+NO↑，溫度太高會(huì)使亞硝酸揮發(fā)和分解，誤計(jì)入與芳伯氨基化合物發(fā)生重氮化反應(yīng)，測定結(jié)果會(huì)偏高，溫度過低，反應(yīng)速率過慢，不利于滴定終點(diǎn)的判斷，
故答案為：偏高；反應(yīng)速率過慢，不利于滴定終點(diǎn)的判斷．

點(diǎn)評 本題考查了氧化還原反應(yīng)原理，化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的基本使用，物質(zhì)的分離步驟、制取方法和儀器的選擇，是對知識(shí)的綜合運(yùn)用與分析解決問題能力的考查，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

7．一種有機(jī)鎂化合物X可用于制造防毒布料的涂布液，它可吸收空氣中的甲醛，其反應(yīng)原理如圖（已配平）：

下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是（　�。�
A．Z的結(jié)構(gòu)式為O-C-OB．X是還原劑
C．甲醛是氧化劑D．除去1mol甲醛時(shí)，轉(zhuǎn)移4mol電子

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科目：高中化學(xué) 來源：2017屆廣西桂林十八中高三上10月月考化學(xué)試卷（解析版） 題型：選擇題

下列說法正確的是( )

A．常溫常壓下，22.4L Cl2中含有的分子數(shù)為6.02×1023個(gè)

B．0.1mol/LNa2CO3溶液加熱后，溶液的pH減小

C．氫氧燃料電池工作時(shí)，H2在負(fù)極上失去電子

D．室溫下，稀釋0.1mol/LCH3COOH溶液，溶液的導(dǎo)電能力增強(qiáng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

14．NiSO4.6H2O是一種綠色易容于水的晶體，廣泛用于化學(xué)鍍鎳、生產(chǎn)電池等，可由電鍍廢渣（除含鎳外，還含有：Cu、Zn、Fe、Cr等雜質(zhì)）為原料獲得．操作步驟如圖1：
（1）溶解廢渣常用一定濃度的稀硫酸，用濃硫酸配制一定濃度的稀硫酸用到的玻璃儀器除燒杯、量筒、玻璃棒外還有容量瓶、膠狀滴管．
（2）向?yàn)V液中滴入適量的Na2S溶液，目的是除去Cu2+、Zn2+，寫出除去Cu2+的離子方程式：Cu2++S2-═CuS↓．
（3）在40℃左右，用6%的H2O2氧化Fe2+，再在95℃時(shí)加入NaOH調(diào)節(jié)pH，除去鐵和鉻．此外，除去鐵還常用NaClO3作氧化劑，在較小的pH條件下水解，最終生成一種淺黃色的黃鐵礬鈉[Na2Fe6（SO4）4（OH）12]沉淀除去．圖2是溫度-pH與生成的沉淀關(guān)系圖，圖中陰影部分是黃鐵礬穩(wěn)定存在的區(qū)域（已知25℃時(shí)，F(xiàn)e（OH）3的Ksp=2.64×10-39）．下列說法正確的是cd（選填序號）．
a．FeOOH中鐵為+2價(jià)
b．若在25℃時(shí)，用H2O2氧化Fe2+，再在pH=4時(shí)除去鐵，此時(shí)溶液中c（Fe3+）=2.64×10-27
c．用氯酸鈉在酸性條件下氧化Fe2+離子方程式為：6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O
d．工業(yè)生產(chǎn)中常保持在85～95℃生成黃鐵礬鈉，此時(shí)水體的pH約為1.2～1.8
（4）上述流程中濾液Ⅲ的主要成分是NiSO4．
（5）確定步驟④中Na2CO3溶液足量，碳酸鎳已完全沉淀的簡單實(shí)驗(yàn)方法是上層清液呈無色．
（6）操作Ⅰ的實(shí)驗(yàn)步驟依次為：【實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑：6mol•L-1的H2SO4溶液，蒸餾水、pH試紙】．
①過濾，并用蒸餾水洗滌沉淀2～3次，直至流出的溶液用pH試紙檢驗(yàn)呈中性；
②向沉淀中加6 mol•L-1的H2SO4溶液，直至恰好完全溶解；
③蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾得NiSO4•6H2O晶體；
④用少量乙醇洗滌NiSO4•6H2O晶體并晾干．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

1．亞硝酸鈉（NaNO2）是一種外觀與食鹽相似的食品添加劑．興趣小組用如下裝置制NaNO2 （夾持和加熱裝置已省略）．已知：2NO+Na2O2=2NaNO2；2NO2+Na2O2=2NaNO3．

（1）儀器甲的名稱是分液漏斗；裝置A燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+4HNO3（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O．
（2）B裝置的作用是將NO2轉(zhuǎn)化為NO，同時(shí)銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO．寫出所發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式①3NO2+H2O=2HNO3+NO；②3Cu+8HNO3（�。�=3Cu（NO3）2+2NO+4H2O．
（3）有同學(xué)認(rèn)為裝置C中產(chǎn)物不僅有亞硝酸鈉，還有碳酸鈉和氫氧化鈉，為排除干擾應(yīng)在B、C裝置間增加裝置E，E中盛放的試劑應(yīng)是B（填字母）．
A．濃H2SO4       B．堿石灰      C．無水CaCl2
（4）裝置D可將剩余的NO氧化成NO3-，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為5NO+3MnO4-+4H+=5NO3-+3Mn2++2H2O．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：多選題

11．將 4mol A氣體和2mol B氣體在2L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：2A（g）+B（g）?2C（g）若經(jīng) 2s（秒）后測得 C 的濃度為 0.6mol•L-1，現(xiàn)有下列正確的是（　�。�
A．用物質(zhì) B 表示的反應(yīng)的平均速率為 0.6 mol•L-1•s-1
B．2 s 時(shí)物質(zhì) B 的濃度為 0.7 mol•L-1
C．2 s 時(shí)物質(zhì) A 的轉(zhuǎn)化率為70%
D．用物質(zhì) A 表示的反應(yīng)的平均速率為 0.3 mol•L-1•s-1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

18．（1）氨是氮循環(huán)中的重要物質(zhì)，氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法．
（1）已知：H-H鍵能為436KJ•mol-1，N≡N鍵能為945KJ•mol-1，N-H鍵能為391KJ•mol-1．寫出合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-93 KJ•mol-1
（2）可逆反應(yīng)N2+3H2?2NH3在恒容密閉容器中進(jìn)行，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是②⑤
①單位時(shí)間內(nèi)生成n mo1N2的同時(shí)生成3n mol H2
②單位時(shí)間內(nèi)1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)N-H鍵斷裂
③容器中N2、H2、NH3的物質(zhì)的量為1：3：2
④常溫下，混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)
⑤常溫下，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)
（3）恒溫下，往一個(gè)2L的密閉容器中充入2.6mol H2和1mol N2，反應(yīng)過程中對NH3的濃度進(jìn)行檢測，得到的數(shù)據(jù)如下表所：
時(shí)間/min51015202530
C（NH3）/mol•L-10.080.140.180.200.200.20
5min內(nèi)，消耗N2的平均反應(yīng)速率為0.008mol/（L．min）；此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=0.1；反應(yīng)達(dá)到平衡后，若往平衡體系中加入H2、N2和NH3各2mol，化學(xué)平衡將向逆反應(yīng)（填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”）方向移動(dòng)．
（4）氨是氮肥工業(yè)的重要原料．某化肥廠以天然石膏礦（主要成分CaSO4）為原料生產(chǎn)銨態(tài)氮肥（NH4）2SO4，（已知Ksp（CaSO4）=7.10×10-5  Ksp（CaCO3）=4.96×10-9）其工藝流程如下：
請寫出制備（NH4）2SO4的反應(yīng)方程式：CaSO4+（NH4）2CO3=（NH4）2SO4+CaCO3↓；并利用有關(guān)數(shù)據(jù)簡述上述反應(yīng)能發(fā)生的原因因?yàn)镵sp（CaSO4）=7.10×10-5＞Ksp（CaCO3）=4.96×10-9．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

15．隨著人類對溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2，引起了各國的普遍重視．目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇．為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，在體積為1L的密閉容器中（體積不變），充入1mol CO2和3mol H2，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol，測得CO2和CH3OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如圖所示．
（1）從反應(yīng)開始到10min，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H2）=0.225mol/（L．min）
（2）下列說法正確的是BC
A、進(jìn)行到3分鐘時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等．
B、10分鐘后容器中壓強(qiáng)不再改變．
C、達(dá)到平衡后，再充入氬氣反應(yīng)速率不會(huì)改變．
D、3min前v正＞v逆，3min后v正＜v逆．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

16．工業(yè)上冶煉冰銅（mCu2O•nFeS）可得到粗銅，冰銅與酸反應(yīng)可以生成硫化氫（見圖1）．

完成下列填空：
（1）氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中的cd（填序號）吸收．
a．濃H2SO4       b．濃HNO3        c．NaOH溶液      d．氨水
（2）實(shí)驗(yàn)室可用如圖2的裝置完成泡銅冶煉粗銅的反應(yīng)．
①泡銅冶煉粗銅的化學(xué)方程式是3Cu2O+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$6Cu+Al2O3．
②裝置中鎂帶的作用是燃燒放出大量的熱，創(chuàng)造高溫環(huán)境（或引燃劑）．泡銅和鋁粉混合物表面覆蓋少量白色固體a，a是氯酸鉀（或KClO3）．
（3）將H2S和O2在密閉容器中點(diǎn)燃，充分反應(yīng)后恢復(fù)到原來的溫度和壓強(qiáng)（120℃、101kPa），氣體體積減少30%，求原混合其氣體中H2S的體積分?jǐn)?shù)．（不考慮H2S的自身分解）0.6或0.7（寫出必要的計(jì)算過程，否則不得分）．
已知：氧氣不足時(shí)：2H2S+O2$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2S+2H2O    氧氣足量時(shí)：2H2S+3O2═$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2SO2+2H2O．

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