【題目】苯甲酸廣泛應(yīng)用于制藥和化工行業(yè)。某同學(xué)嘗試用甲苯的氧化反應(yīng)制備苯甲酸。反應(yīng)原理:
+2KMnO4+KOH+
2MnO2↓+H2O
+HCl+KCl
實驗方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100 ℃反應(yīng)一段時間后停止反應(yīng),按如下流程分離出苯甲酸和回收未反應(yīng)的甲苯。
已知:苯甲酸分子量122,熔點122.4 ℃,在25 ℃和95 ℃時溶解度分別為0.3 g和6.9 g;純凈固體有機(jī)物一般都有固定熔點。
(1)操作Ⅰ為 ,操作Ⅱ為 。
(2)無色液體A是 ,定性檢驗A的試劑是 ,現(xiàn)象是 。
(3)測定白色固體B的熔點,發(fā)現(xiàn)其在115 ℃開始熔化,達(dá)到130 ℃時仍有少量不熔。該同學(xué)推測白色固體B是苯甲酸與KCl的混合物,設(shè)計了如下方案進(jìn)行提純和檢驗,實驗結(jié)果表明推測正確。請完成表中內(nèi)容。
序號 | 實驗方案 | 實驗現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
① | 將白色固體B加入水中,加熱溶解, | 得到白色晶體和無色濾液 | |
② | 取少量濾液于試管中, | 生成白色沉淀 | 濾液含Cl- |
③ | 干燥白色晶體, | | 白色晶體 |
(4)純度測定:稱取1.220 g產(chǎn)品,配成100 mL甲醇溶液,移取25.00 mL溶液,滴定,消耗KOH的物質(zhì)的量為2.40×10-3mol。產(chǎn)品中苯甲酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算表達(dá)式為 ,計算結(jié)果為 (保留二位有效數(shù)字)。
【答案】(1)分液 蒸餾
(2)甲苯 酸性高錳酸鉀試液 溶液褪色
(3)
序號 | 實驗方案 | 實驗現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
① | 冷卻、過濾 | ||
② | 滴入2~3滴AgNO3溶液 | ||
③ | 加熱使其熔化 | 熔點為122.4 ℃ |
(4)×100%=96%
【解析】
一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反應(yīng)一段時間后停止反應(yīng),按如下流程分離出苯甲酸和回收未反應(yīng)的甲苯。根據(jù)分離的流程圖,反應(yīng)后的混合液過濾得到的濾液經(jīng)過操作1得到有機(jī)相和水相,則操作1為分液;水相中加入濃鹽酸酸化,蒸發(fā)后得到白色固體B,結(jié)合苯甲酸分子量是122,熔點122.4℃可知白色固體B為苯甲酸;則無色液體A為甲苯,據(jù)此分析解答。
(4)苯甲酸和KOH溶液發(fā)生酸堿中和反應(yīng),根據(jù)苯甲酸和KOH之間的關(guān)系式計算苯甲酸的質(zhì)量,從而計算樣品中苯甲酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
(1)一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反應(yīng)一段時間后停止反應(yīng),按流程分離出苯甲酸和回收未反應(yīng)的甲苯;所以操作Ⅰ是分離出有機(jī)相甲苯,可以用分液方法分離;操作Ⅱ是從有機(jī)相中得到甲苯,可以通過蒸餾的方法控制甲苯沸點得到純凈的甲苯液體,故答案為:分液,蒸餾;
(2)依據(jù)流程和推斷可知,無色液體A為甲苯,甲苯能夠使高錳酸鉀溶液褪色,檢驗甲苯可以用酸性高錳酸鉀溶液,甲苯被氧化為苯甲酸;故答案為:酸性KMnO4溶液;溶液褪色;
(3)通過測定白色固體B的熔點,發(fā)現(xiàn)其在115℃開始熔化,達(dá)到130℃時仍有少量不熔,推測白色固體B是苯甲酸與KCl的混合物,氯化鉀可以用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗氯離子的存在;利用苯甲酸的溶解度特征在25℃和95℃時溶解度分別為0.3g和6.9g;利用不同溫度下的溶解度,分離混合物,得到晶體后通過測定熔點判斷是否為苯甲酸;
故答案為:
序號 | 實驗方案 | 實驗現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
① | 將白色固體B加入水中,加熱,溶解,冷卻、過濾 | 得到白色晶體和無色溶液 | |
② | 取少量濾液于試管中,滴入適量的硝酸酸化的AgNO3溶液 | 生成白色沉淀 | 濾液含有Cl- |
③ | 干燥白色晶體,加熱使其熔化,測其熔點 | 熔點為122.4℃ | 白色晶體是苯甲酸 |
(4) 苯甲酸是一元弱酸和氫氧化鉀1∶1反應(yīng),所以苯甲酸和氫氧化鉀的物質(zhì)的量相同,則苯甲酸的物質(zhì)的量=2.40×10-3mol×,樣品中苯甲酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=96%,故答案為:×100%;96%。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應(yīng)2X(g)Y(g),溫度T1、T2下X的物質(zhì)的量濃度c(X)隨時間t變化的曲線如圖所示,下列敘述正確的是
A. M點的正反應(yīng)速率v正大于N點的逆反應(yīng)速率v逆
B. T2下在0—t1min時間內(nèi)v(Y)=a-b/t1mol·L-1·min-1
C. 該反應(yīng)進(jìn)行到M點放出的熱量大于進(jìn)行到W點放出的熱量
D. M點時再加入一定量X,平衡后X的轉(zhuǎn)化率減小
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,將20g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14%的KNO3溶液與30g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24%的KNO3溶液混合,得到的密度為1.26 g/mL的混合溶液。計算:
(1)混合后溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_______________________。
(2)混合后溶液的物質(zhì)的量濃度________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】以環(huán)戊烷為原料制備環(huán)戊二烯的合成路線如圖,則下列說法正確的是( )
A. A的結(jié)構(gòu)簡式是
B. ①②的反應(yīng)類型分別是取代、消去
C. 反應(yīng)②③的條件分別是濃硫酸加熱、光照
D. 加入酸性KMnO4溶液,若溶液褪色則可證明已完全轉(zhuǎn)化為
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知銅和濃硫酸可以在加熱條件下發(fā)生反應(yīng),化學(xué)方程式如下(已配平):Cu+2H2SO4CuSO4+A↑+2H2O,試通過計算和推理完成下面的問題:
(1)在參加反應(yīng)的硫酸中,被還原的硫酸與未被還原的硫酸的物質(zhì)的量之比為___。A物質(zhì)可以與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水。則A應(yīng)該屬于___(用字母代號填寫)。
A.酸 B.酸性氧化物 C.鹽 D.電解質(zhì) E.非電解質(zhì)
(2)一定量的銅片與含1.2mol的H2SO4的濃硫酸充分反應(yīng)(濃硫酸過量),如果該反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了0.4mol電子,生成的A氣體在標(biāo)況下的體積為___L(假設(shè)氣體全部逸出)。
(3)將(2)中反應(yīng)后所得的溶液稀釋后與足量的Ba(OH)2溶液反應(yīng),所得沉淀的質(zhì)量為___g。寫出此過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】甲酸香葉酯是一種食品香料,可由香葉醇與甲酸發(fā)生酯化反應(yīng)制得。
下列說法中正確的是( )
A. 香葉醇的分子式為C11H18O
B. 香葉醇在濃硫酸、加熱條件下可發(fā)生消去反應(yīng)
C. 1mol甲酸香葉酯可以與2molH2發(fā)生加成反應(yīng)
D. 甲酸香葉酯分子中所有碳原子均可能共平面
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,改變0.1mol·L-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中的H2A、HA-、A2-的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(X)隨pH的變化如圖所示[已知(X) =]。下列敘述錯誤的是( )
A. pH=1.2時,c(K+)+c(H+)=c(H2A)+c(OH-)
B. 常溫下,H2A的電離平衡常數(shù)Ka2=10-42
C. pH=2.7時,c(HA-)>c(H2A)=c(A2-)
D. KHA溶液中離子濃度為c(K+)>c(HA-)>c(OH-)>c(H2A)>c(H+)>c(A2-)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】乙烷和丙烷的混合氣體完全燃燒后,先將產(chǎn)物通過濃硫酸,濃硫酸增重3.06g,然后通過Na2O2,Na2O2增重3.36g。混合氣體中乙烷和丙烷的體積比為
A. 1:1B. 2:3C. 3:2D. 3:5
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】堿式次氯酸鎂[Mg2ClO(OH)3·H2O]微溶于水,不吸濕,相對穩(wěn)定,是一種有開發(fā)價值的無機(jī)抗菌劑。某研發(fā)小組通過下列流程制備堿式次氯酸鎂:
(1)上述流程中過濾操作需用的玻璃儀器有__________
(2)從上述流程中可以判斷,濾液中可回收的主要物質(zhì)是__________。
(3)NaClO溶液用Cl2與NaOH溶液反應(yīng)獲得,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________。
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