【題目】芳香羧酸通常用芳香烴的氧化來制備,某同學(xué)用甲苯的氧化反應(yīng)制備苯甲酸。已知:+2KMnO4+KOH+2MnO2↓+H2O

反應(yīng)試劑、產(chǎn)物的物理常數(shù):

主要實(shí)驗(yàn)裝置和流程如下:

實(shí)驗(yàn)方法:向圖1裝置中依次加入2.8mL甲苯、200mL水和8.6g高錳酸鉀,通冷凝水,加熱至沸騰,在反應(yīng)過程中,甲苯不斷的被冷凝回流,反應(yīng)結(jié)束后,按以下步驟操作,得到苯甲酸粗產(chǎn)品。

1)圖1裝置中反應(yīng)結(jié)束的標(biāo)志是__,趁熱抽濾的目的是__。

2)寫出濃鹽酸酸化時(shí)的所有離子反應(yīng)方程式__。

3)下列說法正確的是__。

A.1裝置中的反應(yīng)混合物抽濾時(shí)應(yīng)用玻璃砂漏斗替代布氏漏斗

B.在冷卻抽濾時(shí),若有產(chǎn)品黏在瓶壁上,可用濾液淋洗,直到所有晶體收集到布氏漏斗中,再次抽濾

C.苯甲酸粗產(chǎn)品的雜質(zhì)除KCl外還可能含有甲苯,均可用蒸餾水洗滌除去

D.抽濾結(jié)束,為防止倒吸,應(yīng)先關(guān)閉水龍頭,再拆掉抽氣泵和吸濾瓶之間的橡皮管

4)苯甲酸純度測定:用__(填儀器名稱)稱取1.220g產(chǎn)品,加合適溶劑溶解,再用蒸餾水稀釋配成100mL溶液,取25.00mL溶液,滴加幾滴指示劑,用0.1000molL-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定,平行滴定3次,平均消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積為21.00mL

①“合適溶劑”和“指示劑”分別為__

A.蒸餾水和酚酞 B.乙醇和甲基橙 C.四氯化碳和酚酞 D.乙醇和酚酞

②苯甲酸產(chǎn)品的純度為__。

【答案】三頸燒瓶內(nèi)油狀液體消失 除去二氧化錳同時(shí)防止苯甲酸鉀析出 H++OH-=H2O +H+ AB 電子天平 D 84.00%

【解析】

制取過程中,甲苯和高錳酸鉀作用,得到苯甲酸,在此過程中,甲苯不斷被消耗;在除雜過程中,產(chǎn)物苯甲酸鉀和KOH均會溶于水中,MnO2不溶于水,在較高溫度下過濾,是為了防止苯甲酸鉀析出,加入濃鹽酸,將苯甲酸鉀轉(zhuǎn)化率苯甲酸,苯甲酸在水中的溶解度低,析出,抽濾得到產(chǎn)品。

(1)甲苯為無色液體,不溶于水,因此反應(yīng)過程中出現(xiàn)分層現(xiàn)象,當(dāng)三頸燒瓶內(nèi)油狀液體消失時(shí),說明反應(yīng)完全;溫度高時(shí),苯甲酸鉀的溶解度大,趁熱過濾可以除去二氧化錳同時(shí)防止苯甲酸鉀析出;

故答案為:三頸燒瓶內(nèi)油狀液體消失;除去二氧化錳同時(shí)防止苯甲酸鉀析出;

(2)加入濃硫酸,中和氫氧根離子,然后與苯甲酸根離子反應(yīng),離子方程式為:,

故答案為: ;

(3)A.過濾的溶液有強(qiáng)氧化性、強(qiáng)堿性或強(qiáng)酸性時(shí),應(yīng)選玻璃纖維代替濾紙,應(yīng)使用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗,故A正確;

B.選擇用濾液來物沖洗的液體是最好的,這是因?yàn)闉V液是飽和溶液,沖洗時(shí)不會使晶體溶解,同時(shí)又不會帶入雜質(zhì),故B正確;

C.甲苯不溶于水,而苯甲酸微溶于水,不可用蒸餾水洗滌除去,故C錯(cuò)誤;

D.抽濾結(jié)束后,應(yīng)注意先拆下連接抽氣泵和吸濾瓶的橡皮管,然后關(guān)閉水龍頭,以防倒吸,故D錯(cuò)誤;

故答案為:AB

(5)稱量的質(zhì)量到小數(shù)點(diǎn)后三位,托盤天平是稱量不了的,因此稱量重量的儀器為電子天平;常溫下苯甲酸易溶于乙醇,微溶于水,應(yīng)該選用乙醇做溶劑,滴定終點(diǎn)得到苯甲酸鈉,為強(qiáng)堿弱酸鹽,在溶液中顯堿性,選用酚酞作指示劑,現(xiàn)象更明顯,故選D;

苯甲酸與氫氧化鈉按11反應(yīng),則n(苯甲酸)=,則其總質(zhì)量為,所以產(chǎn)品中苯甲酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

,

故答案為:電子天平;;

練習(xí)冊系列答案
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A.乙裝置中盛放的試劑是P2O5,防止水蒸氣進(jìn)入裝置中

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A.非金屬性:Z<T<X

B.RQ的電子數(shù)相差24

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