【題目】苯甲酸(C6H5COOH式量:122,熔點(diǎn)122.4℃,密度為1.2659g·cm-3)是一種一元有機(jī)弱酸,微溶于水易溶于乙醇。實(shí)驗(yàn)室中由甲苯(式量:92,密度為0.8669 g·cm-3)制備苯甲酸的實(shí)驗(yàn)如下:

第一步:將18.4g甲苯和硫酸酸化的KMnO4溶液置于如圖的三頸瓶中,加熱保持反應(yīng)物溶液溫度在90℃左右至反應(yīng)結(jié)束。

第二步:將反應(yīng)后混合液過濾,濾液用濃鹽酸酸化,抽濾得粗產(chǎn)品。

第三步:粗產(chǎn)品用水洗滌2到3次,干燥稱量得固體23.4g。

請回答下列問題:

(1)儀器甲的名稱為_________________。

(2)第一步發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________

(3)第二步中抽濾的優(yōu)點(diǎn)是____________________________________。

(4)第三步證明洗滌干凈的方法是_________________________________

干燥的最佳方法是________ (填代號)

a.空氣中自然風(fēng)干b.沸水浴上干燥c.直接加熱干燥

(5)由以上數(shù)據(jù)知苯甲酸的產(chǎn)率為_____________。

(6)某學(xué)生為測定苯甲酸的電離平衡常數(shù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下:常溫下,將a mol苯甲酸和b mol KOH混合加水形成2L溶液,測得溶液的pH=7,請用含a、b的代數(shù)式表示出苯甲酸的Ka=____________,該溶液中的離子濃度大小關(guān)系為____________________。

【答案】 溫度計(jì) 5C6H5CH3+6KMnO4+9H2SO4→5C6H5COOH+3K2SO4+6MnSO4+14H2O 過濾速度快,得到的固體水分少 取最后一次的洗滌液中滴加硝酸銀溶液,若無沉徒生成,則說明沉淀洗滌干凈了 b 96%或9-9% b×10-7/(a-b) c(K+)=c(C6H5COO-)>c(H+)=c(OH-)

【解析】(1)根據(jù)儀器構(gòu)造可知儀器甲的名稱為溫度計(jì)。(2)第一步發(fā)生的反應(yīng)是甲苯被氧化物苯甲酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為5C6H5CH3+6KMnO4+9H2SO4→5C6H5COOH+3K2SO4+6MnSO4+14H2O。(3)第二步中抽濾的優(yōu)點(diǎn)是過濾速度快,得到的固體水分少。(4)由于第二步中用濃鹽酸酸性,因此可以通過檢驗(yàn)氯離子來判斷第三步證明洗滌是否干凈,方法是取最后一次的洗滌液中滴加硝酸銀溶液,若無沉徒生成,則說明沉淀洗滌干凈了;苯甲酸的熔點(diǎn)超過100℃,為了加快干燥過程,減少損耗,干燥的最佳方法是沸水浴上干燥,答案選b;(5) 18.4g甲苯的物質(zhì)的量是0.2mol,理論上生成苯甲酸是0.2mol,質(zhì)量是0.2mol×122g/mol=24.4g,因此苯甲酸的產(chǎn)率為23.4g/24.4g×100%=96%。(6)根據(jù)物料守恒可知溶液中c(C6H5COO-)+c(C6H5COOH)=0.5a,苯甲酸鉀是bmol,則c(C6H5COO-)=0.5bmol,所以苯甲酸的Ka==b×10-7/(a-b);

根據(jù)電荷守恒可知該溶液中的離子濃度大小關(guān)系為c(K+)=c(C6H5COO-)>c(H+)=c(OH-)。

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:

【題目】已知NaHC2O4溶液的pH < 7。常溫下,向pH=8.4Na2C2O4溶液中滴加0.1mol/LHCl溶液,溶液pHpOH[pOH=-lgc(OH-)]的變化關(guān)系如圖所示,下列各點(diǎn)所示溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系一定正確的是

A. a點(diǎn):c(H+)+c(HC2O4-)+2c(H2C2O4)=c(OH-)

B. b點(diǎn):c(Cl-)>c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)

C. c點(diǎn):c(Na+)=c(HC2O4-)+ c(C2O42-)+c(Cl-)

D. d點(diǎn):c(OH-)+ c(Cl-)>c(H+)+2c(H2C2O4)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鑒別NaCl、NaBr、NaI、NaS溶液可以選用的試劑是

A. 溴水 B. AgNO3溶液 C. D. FeCl3溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是

A. 所含共價鍵數(shù)均為0.4NA的白磷(P4)和甲烷的物質(zhì)的量相等

B. 10g濃度為46%的乙醇水溶液中含有的氫原子總數(shù)為1.2NA

C. 2 g H2分別與足量的C12和N2充分反應(yīng)后轉(zhuǎn)移的電子數(shù)均為2NA

D. 1molFe(OH)3與含3molHI的溶液完全反應(yīng)后,溶液中所含I-的數(shù)目為3NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】金屬鐵鹽或其氧化物在生產(chǎn)生活和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用廣泛。

(1)一定條件下Fe2O3與甲烷反應(yīng)制取納米級鐵,同時生成CO和H2。

已知:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H=-27.6kJ/mol

CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.4kJ/mol

CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41.0kJ/mol

①反應(yīng)Fe2O3(s)+3 CH4(g)2Fe(s)+3CO(g) +6H2(g)的△H______0(填“>”、“<”或“=”)

②若該反應(yīng)在5L的密閉容器中進(jìn)行,1min后達(dá)到平衡,測得體系中固體質(zhì)量減少0.96g。則該段時間內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為__________

③若該反應(yīng)在恒溫恒壓容器中進(jìn)行,能表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______(選填序號)

a.c(CH4)=c(CO)

b.固體的總質(zhì)量不變

c.v(CO)與v(H2)的比值不變

d.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變

④該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的負(fù)對數(shù)pK隨反應(yīng)溫度T的變化曲線如下圖。試用平衡移動原理解釋該曲線的變化規(guī)律:______________________。若700℃時測得c平衡(H2)=1.0mol·L-1,則CH4的轉(zhuǎn)化率為_________。

(2)菱鐵礦的主要成分是:FeCO3,實(shí)驗(yàn)室中可以通過FeSO4與NaHCO3溶液混合制得FeCO3,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為:____________________。已知Ksp[FeCO3]=3.2×10-11,H2CO3的Ka1=4.30×10-7,Ka2=5.61×10-11。試通過以上數(shù)據(jù)簡要計(jì)算說明該反應(yīng)能進(jìn)行的原因_____________________

(3)Na2FeO4是一種高效凈水劑,工業(yè)上以Fe為陽極,NaOH為電解質(zhì)溶液進(jìn)行電解制備, 寫出陽極電極反應(yīng)式:_____________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鋁是一種重要的金屬,在生產(chǎn)、生活中具有許多重要的用途,如圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程:

已知:(1)鋁土礦的主要成分是Al2O3,此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì);

(2)溶液中的硅酸鈉與偏鋁酸鈉反應(yīng),能生成硅鋁酸鹽沉淀,化學(xué)反應(yīng)方程式為2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O=Na2A12Si2O8↓+4NaOH。請回答下列問題:

(1)鋁土礦中Al2O3與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式為_________________________________。

(2)在工藝流程中“酸化”時,加入的最佳物質(zhì)B是________,理由是_______________________,寫出酸化過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________。

(3)工業(yè)上用Al2O3與C、Cl2在高溫條件下反應(yīng)制取AlCl3,理論上每消耗6.0 g碳單質(zhì),轉(zhuǎn)移1 mol電子,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________

(4)某同學(xué)推測鋁與氧化鐵發(fā)生鋁熱反應(yīng)得到的熔融物中還含有Fe2O3,設(shè)計(jì)了如下方案來驗(yàn)證:取一塊該熔融物投入少量稀硫酸中,反應(yīng)一段時間后,向反應(yīng)后的混合液中滴加物質(zhì)甲的溶液,觀察溶液顏色的變化,即可證明熔融物中是否含有Fe2O3

則物質(zhì)甲是_________(填化學(xué)式),請判斷該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案的合理性_________(填“合理”或“不合理”)。原因是_______________________________________(若合理,則不用填寫)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)操作或說法正確的是

A. 洗凈的錐形瓶須烘干后再滴入待測液

B. 用待測溶液潤洗錐形瓶可以減小誤差

C. 若滴定終點(diǎn)時,俯視刻度線記錄數(shù)據(jù),會導(dǎo)致測定結(jié)果偏高

D. 滿定管裝待測溶液前,須先水洗,后再用該溶液潤洗以減小誤差

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】以下對化學(xué)變化的認(rèn)識不正確的是

A. 會引起化學(xué)鍵的變化 B. 會產(chǎn)生新的物質(zhì)

C. 必然引起物質(zhì)狀態(tài)的變化 D. 必然伴隨著能量的變化

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列變化屬于取代反應(yīng)的是(  )

A. 苯與溴水混合,水層褪色 B. 甲苯制三硝基甲苯

C. 乙醇在濃硫酸作用下制取乙烯 D. 苯和氯氣在一定條件下生成六氯環(huán)己烷

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