【題目】實(shí)驗(yàn)室合成苯甲酸的原理、有關(guān)數(shù)據(jù)及裝置示意圖如圖:
某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室制備、分離、提純苯甲酸,步驟如下:
(一)制備苯甲酸
在三頸瓶中加入甲苯、水和沸石,攪拌并加熱至沸騰,然后加入過量高錳酸鉀,繼續(xù)攪拌約4~5h,直到甲苯層幾乎近于消失、回流液不再出現(xiàn)油珠,停止加熱和攪拌,靜置。
(二)分離提純
在反應(yīng)混合物中加入一定量草酸(H2C2O4)充分反應(yīng),過濾、洗滌,將濾液放在冰水浴中冷卻,然后用濃鹽酸酸化,減壓過濾,再用少量冷水洗滌,干燥,得到粗產(chǎn)品。
請回答下列問題:
(1)裝置a的名稱是__,其作用為__。
(2)甲苯被高錳酸鉀氧化的原理如下,請完成并配平該化學(xué)方程式。
________+________KMnO4________+________MnO2↓+________H2O+___________
(3)分離提純過程中為了除去過量的KMnO4,加入一種二元弱酸草酸,反應(yīng)過程中有碳酸氫鹽和無色氣體生成。請用離子方程式表示反應(yīng)原理__。
(4)產(chǎn)品減壓過濾時(shí)用冷水洗滌的原因是__。
(5)選用下列_操作,可以將粗產(chǎn)品進(jìn)一步提純(選填字母)。
A.溶于水后過濾 B.溶于乙醇后蒸餾 C.用甲苯萃取后分液 D.升華
(6)以酚酞為指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)濃度KOH溶液滴定苯甲酸的乙醇溶液,可測定產(chǎn)品純度,滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是__。
【答案】球形冷凝管 冷凝回流,防止甲苯的揮發(fā)而降低產(chǎn)品產(chǎn)率 1 2 1 2 1 1 KOH 2MnO4-+3H2C2O4=2MnO2↓+2HCO3-+4CO2↑+2H2O 苯甲酸在冷水中的溶解度較小,用冷水洗滌可以減少產(chǎn)品的損失 D 溶液由無色變淺紅色,且半分鐘不褪色
【解析】
(1)苯甲酸是易燃易揮發(fā)的液體,甲苯液體加熱至沸騰時(shí)甲苯揮發(fā)降低其利用率,故需用裝置a(球形冷凝管)將甲苯蒸汽冷凝回流,防止甲苯的揮發(fā)而降低產(chǎn)品產(chǎn)率;
(2)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的原理可配平該化學(xué)方程式: +2KMnO4+2MnO2↓+H2O+KOH;
(3)H2C2O4具有還原性,可將過量的KMnO4還原為MnO2而過濾除去,H2C2O4被KMnO4氧化為KHCO3和CO2,根據(jù)氧化還原反應(yīng)的原理可得反應(yīng)的離子方程式為:2MnO4-+3H2C2O4=2MnO2↓+2HCO3-+4CO2↑+2H2O ;
(4)由表中苯甲酸在水中的溶解度表可知,苯甲酸在冷水中的溶解度較小,將苯甲酸晶體用冷水洗滌可以減少產(chǎn)品的損失;
(5)由表中苯甲酸的性質(zhì)可知,苯甲酸在100℃左右升華,KCl的熔沸點(diǎn)很高,不升華,所以提純含有氯化鉀的苯甲酸可以采用升華的方法得到較純的苯甲酸;
(6)向苯甲酸的乙醇溶液中滴加酚酞,溶液無色,用標(biāo)準(zhǔn)濃度KOH溶液滴定,當(dāng)溶液呈淺紅色且半分鐘內(nèi)不褪色時(shí),說明達(dá)到滴定終點(diǎn)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室需要配制0.80mol·L-1的NaOH溶液475mL和0.40mol·L-1的稀硫酸500mL。根據(jù)這兩種溶液的配制情況回答下列問題:
(1)如圖所示的儀器中配制溶液肯定不需要的是__(填序號),配制上述溶液還需用到的玻璃儀器是__(填儀器名稱)。
(2)根據(jù)計(jì)算用托盤天平稱取NaOH的質(zhì)量為__g,所需質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%、密度為1.84g·cm-3的濃硫酸的體積為___mL(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))。
(3)在配制過程中,其他操作都準(zhǔn)確,下列操作錯(cuò)誤且能使所配溶液濃度偏高的有___(填代號)。
①用量筒量取濃硫酸時(shí)仰視讀數(shù)
②洗滌量取濃硫酸后的量筒,并將洗滌液轉(zhuǎn)入容量瓶中
③未等稀釋后的硫酸溶液冷卻至室溫就轉(zhuǎn)入容量瓶內(nèi)
④將濃硫酸直接倒入燒杯,再向燒杯中注入蒸餾水來稀釋濃硫酸
⑤定容時(shí),加蒸餾水超過刻度線,又用膠頭滴管吸出
⑥轉(zhuǎn)移前,容量瓶中含有少量蒸餾水
⑦定容搖勻后,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,又用膠頭滴管加蒸餾水至刻度線
⑧定容時(shí)俯視刻度線
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】酸堿中和滴定是中學(xué)化學(xué)的定量檢測手段之一。小豆在學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容后,發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題:能不能檢測出家用白醋中醋酸的濃度。于是他設(shè)計(jì)了以下步驟(假設(shè)白醋中只有醋酸能與氫氧化鈉反應(yīng)):
(1)配制100mL1mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液,此過程中需要的玻璃儀器為___。
(2)將___(填儀器名稱)用水洗凈并用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗后,加入氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液至零刻度,固定在滴定管夾上,用___(填儀器名稱)準(zhǔn)確量取20.00ml白醋置于錐形瓶中,并在錐形瓶中加入適量酚酞溶液。
(3)進(jìn)行滴定。請寫出滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象:___。
(4)多次測定后,平均消耗氫氧化鈉的體積為16.00mL,則白醋中醋酸濃度為___。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一體積不變的密閉容器中發(fā)生化學(xué)反應(yīng):Fe2O3(s)+2NH3(g)2Fe(s)+N2(g)+3H2O(g) △H,實(shí)驗(yàn)測得化學(xué)平衡時(shí)的有關(guān)變化曲線如圖所示。已知:平衡常數(shù)可用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,氣體分壓=氣體總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。下列說法不正確的是( )
A.NH3是正反應(yīng)的還原劑
B.氣體壓強(qiáng)P2>P1
C.平衡后再充入一定量NH3,則平衡左移,NH3的體積分?jǐn)?shù)減小
D.M點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp=
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)測得0.5mol·L1CH3COONa溶液、0.5mol·L1CuSO4溶液以及H2O的pH隨溫度變化的曲線如圖所示。下列說法不正確的是( )
A.當(dāng)溫度為50℃時(shí),純水中c(H+)=c(OH)
B.隨溫度升高,CuSO4溶液的c(H+)增大
C.隨溫度升高,CH3COONa溶液的pH變化與Kw改變有關(guān)
D.隨溫度升高,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低,是因?yàn)?/span>CH3COO-、Cu2+水解平衡移動方向不同
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】結(jié)合元素周期表,回答下列問題:
(1)表中的實(shí)線是元素周期表的部分邊界,請?jiān)趫D 1 中用實(shí)線補(bǔ)全元素周期表 的邊界____________
(2)表中所列元素,屬于短周期元素的有____________;屬于主族元素的有____________;g 元素位于第____________ 周期____________ 族;i 元素位于第____________ 周期____________族.
(3)元素 f 是第_______周期、第_______ 族元素,請?jiān)谌鐖D 3 所示的方框中按 氦元素(圖 2)的式樣寫出該元素的原子序數(shù)、元素符號、元素名稱、相對原子 質(zhì)量_______.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)NA是阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是
A.28g乙烯和環(huán)丙烷的混合氣體中所含原子總數(shù)為6NA
B.1mol甘油(丙三醇)中含有羥基數(shù)為2.0NA
C.1mol的羥基與1mol的氫氧根離子所含電子數(shù)均為9NA
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24L己烷含有分子的數(shù)目為0.1NA
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)下面的元素周期表的圖示,回答問題。
(1)全部是金屬元素的區(qū)域?yàn)?/span>________。
(2)有人認(rèn)為形成化合物最多的元素不是第ⅣA族的碳元素,而是另一種短周期元素。請你根據(jù)學(xué)過的化學(xué)知識判斷,這一元素是________(寫元素符號)。
(3)現(xiàn)有甲、乙兩種短周期元素,室溫下,甲元素單質(zhì)在冷的濃硫酸或空氣中,表面都生成致密的氧化膜,乙元素原子核外M電子層與K電子層上的電子數(shù)相等。
①用元素符號將甲、乙兩元素填寫在上面元素周期表中對應(yīng)的位置________。
②甲、乙兩元素相比較,金屬性較強(qiáng)的是________(填名稱),可以驗(yàn)證該結(jié)論的實(shí)驗(yàn)是________。
a.將在空氣中放置已久的這兩種元素的塊狀單質(zhì)分別放入熱水中
b.將這兩種元素的單質(zhì)粉末分別和同濃度的鹽酸反應(yīng)
c.將這兩種元素的單質(zhì)粉末分別和熱水作用,并滴入酚酞溶液
d.比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】硼氫化鈉(NaBH4)是常用的還原劑,用途廣泛。某探究小組采用偏硼酸鈉(NaBO2)為主要原料制備NaBH4,其流程如下:
已知:NaBH4常溫下易與水反應(yīng),可溶于異丙胺(沸點(diǎn):33℃)
(1)在第①步反應(yīng)加料之前,需要將反應(yīng)器加熱至 100 ℃以上并通入氬氣 ,該操作的目的是______;第②步分離采用的方法是______;第③步分離NaBH4并回收溶劑,采用的方法是_____;
(2)NaBH4與水反應(yīng)生成H2 : NaBH4 + 2H2O=NaBO2+4H2↑ (已知:HBO2是弱酸)。 實(shí)驗(yàn)測得,NaBH4每消耗一半所用的時(shí)間與溶液 pH、溫度的關(guān)系如下表:
pH | 8 | 10 | 12 | 1 4 |
溫度/℃ | 25 | 25 | 25 | 25 |
時(shí)間/ min | 6. 2 ×10-1 | 6. 2 ×10 | 6. 2 ×103 | 6. 2 ×105 |
①NaBH4與水反應(yīng)開始釋放H2很快 ,經(jīng)過一段時(shí)間后就緩慢下來 ,可能原因一是反應(yīng)物濃度降低 ;二是________;
②為了加快制取的H2速率,常將一些促進(jìn)劑投入水中,下列物質(zhì)中可作為促進(jìn)劑的是__;
a. 碳酸鉀 b. 稀硝酸 c 硫酸氫鈉 d. 氨水
(3)利用如圖所示裝置,可以測定NaBH4與水反應(yīng)生成 H2的速率,在pH =10、25℃條件下,將恒壓滴液漏斗中NaBH4滴加到含有催化劑的三頸燒瓶中。
①實(shí)驗(yàn)中使用恒壓滴液漏斗的原因?yàn)?/span>_________;
②氣體生成結(jié)束后,水準(zhǔn)管中的液面會高于量氣管中的液面,此時(shí)量氣管讀數(shù)會_____( 填“偏大”或“偏小”)需要將水準(zhǔn)管慢慢向下移動,則量氣管中的液面會__________(填“上升”或“下降”);
③在此條件下,0. 38 g NaBH4開始反應(yīng)至剩余 0. 19 g 時(shí),實(shí)驗(yàn)測得量氣管內(nèi)氣體體積為124mL,則這段時(shí)間內(nèi),生成H2的平均速率是_______mL·min-1。
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