Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室制備己二酸的原理為：3+8KMnO4═3KOOC（CH2）4COOK+8MnO2↓+2KOH+5H2O

主要實(shí)驗(yàn)裝置和步驟如下：

①在如圖裝置中加入5mL10%氫氧化鈉溶液和50mL水，攪拌使其溶解，然后加入6.3g高錳酸鉀，小心預(yù)熱溶液到40℃。

②從恒壓漏斗中緩慢滴加1.4mL環(huán)己醇，控制滴速，使反應(yīng)溫度維持在45℃左右，反應(yīng)20min后，再在沸水浴上加熱5min促使反應(yīng)完全并使MnO2沉淀凝聚。

③加入適量亞硫酸氫鈉固體除去多余高錳酸鉀。

④通過___操作，得到沉淀和濾液，洗滌沉淀2～3次，將洗滌液合并入濾液。

⑤加熱濃縮使溶液體積減少至10mL左右，趁熱小心加入濃硫酸，使溶液呈強(qiáng)酸性（調(diào)節(jié)pH＝1～2），冷卻結(jié)晶、抽濾、洗滌、干燥，得己二酸白色晶體1.5g。

已知：己二酸的電離平衡常數(shù)：Ka1＝3.8×10﹣5，Ka2＝3.9×10-6；相對分子質(zhì)量為146；其在水中溶解度如下表

溫度（℃）	15	34	50	70	87	100
己二酸溶解度（g）	1.44	3.08	8.46	34.1	94.8	100

（1）步驟②中緩慢滴加環(huán)己醇的原因是___。

（2）步驟④劃線部分操作是___、在第④、⑤布中均要求洗滌沉淀，所用洗滌液依次為___、___。

（3）步驟⑤加入濃硫酸調(diào)節(jié)pH成強(qiáng)酸性的原因是___。

（4）己二酸產(chǎn)品的純度可用酸堿滴定法測定。取樣試樣ag（準(zhǔn)確至0.0001g），置于250mL錐形瓶中，加入50mL除去CO2的熱蒸餾水，搖動使試樣完全溶解，冷卻至室溫，滴加3滴酚酞溶液，用0.1000molL-1的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色即為終點(diǎn)，消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液體積bmL

①下列說法正確的是___。

A．稱取己二酸樣品質(zhì)量時(shí)，先將錐形瓶放在電子天平秤盤的中央，顯示數(shù)字穩(wěn)定后按“去皮”鍵（歸零鍵），再緩慢加樣品至所需樣品的質(zhì)量時(shí)，記錄稱取樣品的質(zhì)量

B．搖瓶時(shí)，應(yīng)微動腕關(guān)節(jié)，使溶液向一個(gè)方向做圓周運(yùn)動，但是勿使瓶口接觸滴定管，溶液也不得濺出

C．滴定時(shí)左手輕輕擠壓玻璃球讓液體自行呈線狀流下

D．滴定結(jié)束后稍停1﹣2分鐘，等待滴定管內(nèi)壁掛有的溶液完全流下時(shí)再讀取刻度數(shù)

E．記錄測定結(jié)果時(shí)，滴定前仰視刻度線，滴定到達(dá)終點(diǎn)時(shí)又俯視刻度線，將導(dǎo)致滴定結(jié)果偏高

②計(jì)算己二酸純度的表達(dá)式為___。

Answer 1

【答案】趁熱過濾 防止反應(yīng)過于劇烈，引發(fā)安全問題 趁熱過濾 熱水 冷水 使己二酸鹽轉(zhuǎn)化為己二酸，易析出，濃硫酸不會使?jié)馊芤合♂專�可提高己二酸的產(chǎn)率 ABD %

【解析】

由題意可知，三頸燒瓶中加入5mL10%氫氧化鈉溶液和50mL水，攪拌使其溶解，然后加入6.3g高錳酸鉀，小心預(yù)熱溶液到40℃，緩慢滴加1.4mL環(huán)己醇，控制滴速，使反應(yīng)溫度維持在45℃左右，反應(yīng)20min后，再在沸水浴上加熱5min促使反應(yīng)完全并使MnO2沉淀凝聚，加入適量亞硫酸氫鈉固體除去多余高錳酸鉀，趁熱過濾得到MnO2沉淀和含有己二酸鉀的濾液，用熱水洗滌MnO2沉淀，將洗滌液合并入濾液，熱濃縮使濾液體積減少至10mL左右，趁熱小心加入濃硫酸，使溶液呈強(qiáng)酸性（調(diào)節(jié)pH=1～2），冷卻結(jié)晶、抽濾、洗滌、干燥，得己二酸白色晶體，據(jù)此分析解答。

（1）如果滴加環(huán)己醇速率過快會導(dǎo)致其濃度過大，化學(xué)反應(yīng)速率過快，故為了防止反應(yīng)過于劇烈，引發(fā)安全問題，要緩慢滴加環(huán)己醇；故答案為：防止反應(yīng)過于劇烈，引發(fā)安全問題；

（2）根據(jù)步驟中“沸水浴上加熱5min促使反應(yīng)完全并使MnO2沉淀凝聚”，說明溫度高時(shí)，MnO2沉淀的溶解度小，故為了充分分離MnO2沉淀和濾液，應(yīng)趁熱過濾；為減少MnO2沉淀的損失，洗滌時(shí)也要用熱水洗滌，根據(jù)表可知己二酸的溶解度隨溫度升高而增大，故步驟⑤中洗滌己二酸晶體時(shí)應(yīng)用冷水洗滌，減小己二酸的溶解度，提高產(chǎn)率；故答案為：趁熱過濾；熱水；冷水；

（3）實(shí)驗(yàn)制得的為己二酸鉀，根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸，用濃硫酸調(diào)節(jié)pH成強(qiáng)酸性可以使己二酸鹽轉(zhuǎn)化為己二酸，易于析出，同時(shí)濃硫酸不會使?jié)馊芤合♂專�可提高己二酸的產(chǎn)率；故答案為：使己二酸鹽轉(zhuǎn)化為己二酸，易于析出，同時(shí)濃硫酸不會使?jié)馊芤合♂�，可提高己二酸的產(chǎn)率；

（4）①A.稱取己二酸樣品質(zhì)量時(shí)，先將錐形瓶放在電子天平秤盤的中央，顯示數(shù)字穩(wěn)定后按“去皮”鍵（歸零鍵），再緩慢加樣品至所需樣品的質(zhì)量時(shí)，記錄稱取樣品的質(zhì)量，A正確；

B.搖瓶時(shí)，應(yīng)微動腕關(guān)節(jié)，使溶液向一個(gè)方向做圓周運(yùn)動，但是勿使瓶口接觸滴定管，溶液也不得濺出，避免待測物質(zhì)的損失，B正確；

C.滴定時(shí)左手輕輕擠壓玻璃球讓液體自行呈線狀流下，容易使標(biāo)準(zhǔn)液滴加過量，應(yīng)逐滴加入，便于控制實(shí)驗(yàn)，C錯誤；

D.為減少誤差，滴定結(jié)束后稍停1﹣2分鐘，等待滴定管內(nèi)壁掛有的溶液完全流下時(shí)再讀取刻度數(shù)，D正確；

E.記錄測定結(jié)果時(shí)，滴定前仰視刻度線，滴定到達(dá)終點(diǎn)時(shí)又俯視刻度線，標(biāo)準(zhǔn)液的消耗讀數(shù)偏小，將導(dǎo)致滴定結(jié)果偏低，E錯誤；故答案為：ABD；

②一個(gè)己二酸分子中含有兩個(gè)羧基，與NaOH溶液的反應(yīng)為：HOOC（CH2）4COOH+2NaOH=NaOOC（CH2）4COONa+2H2O，則n（己二酸）= n（NaOH）=×0.1000mol/L×b×10﹣3L，則己二酸的純度為：；故答案為：。