【題目】苯甲酸是一種重要的化工原料。實驗室合成苯甲酸的原理、有關(guān)數(shù)據(jù)及裝置示意圖如下:
名詞 | 性狀 | 熔點(℃) | 沸點(℃) | 密度(g/mL) | 溶解性 | |
水 | 乙醇 | |||||
甲苯 | 無色液體易燃易揮發(fā) | -95 | 110.6 | 0.8669 | 不溶 | 互溶 |
苯甲酸 | 白色片狀或針狀晶體 | 112.4(100℃左右升華) | 248 | 1.2659 | 微溶 | 易溶 |
苯甲酸在水中的溶解度如表:
溫度/℃ | 4 | 18 | 75 |
溶解度/g | 0.2 | 0.3 | 2.2 |
某學(xué)習(xí)小組在實驗室制備、分離、提純苯甲酸,并測定所得樣品的純度,步驟如下:
一、制備苯甲酸
在b中加入2.7mL甲苯、100mL
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,苯甲酸全部析出后減壓過濾,將沉淀物用少量冷水洗滌,擠壓去水分后放在沸水浴上干燥,得到粗產(chǎn)品。
三、測定純度
稱取m g產(chǎn)品,配成100mL乙醇溶液,移取25.00mL溶液于錐形瓶中,滴加2~3滴酚酞,然后用標準濃度的KOH溶液滴定。
請回答下列問題:
(1)裝置b的名稱是__________________,裝置a的作用為_____________________________。
(2)分離提純過程中加入的草酸是一種二元弱酸,反應(yīng)過程中有酸式鹽、無色氣體和黑色固體生成。加入草酸的作用是_________________________,請用離子方程式表示反應(yīng)的原理______________________________。
(3)產(chǎn)品減壓過濾時用冷水洗滌的原因是__________________________________________。
(4)選用下列__________操作,可以將粗產(chǎn)品進一步提純。(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
(5)測定純度步驟中,判斷滴定終點的標志是________________________________________________。若m=1.200g,滴定時用去0.1200mol· L-1標準KOH溶液18.00mL,則所得產(chǎn)品中苯甲酸的質(zhì)量分數(shù)為__________(保留四位有效數(shù)字)。
【答案】三頸燒瓶 冷凝回流,防止甲苯揮發(fā)而降低產(chǎn)品產(chǎn)率 將過量的高錳酸鉀轉(zhuǎn)化為二氧化錳,以便過濾除去 2MnO4-+3H2C2O4=2MnO2↓+2HCO3- +4CO2↑+2 H2O 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 當?shù)稳胱詈笠坏螛藴?/span>KOH溶液,溶液顏色由無色變淺紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色 87.84%
【解析】
(1)裝置b作反應(yīng)容器,名稱是三頸燒瓶,裝置a為球形冷凝管,有機物易揮發(fā),a作用為冷凝回流,防止甲苯揮發(fā)而降低產(chǎn)品產(chǎn)率;故答案為:三頸燒瓶;冷凝回流,防止甲苯揮發(fā)而降低產(chǎn)品產(chǎn)率;
(2)加入草酸的作用是將過量的高錳酸鉀轉(zhuǎn)化為二氧化錳,以便過濾除去,反應(yīng)過程中有酸式鹽和無色氣體生成,反應(yīng)生成MnO2、KHCO3、CO2與水,用離子方程式表示反應(yīng)的原理2MnO4-+3H2C2O4=2MnO2↓+2HCO3-+4CO2↑+2 H2O;故答案為:將過量的高錳酸鉀轉(zhuǎn)化為二氧化錳,以便過濾除去;2MnO4-+3H2C2O4=2MnO2↓+2HCO3-+4CO2↑+2 H2O;
(3)由表中數(shù)據(jù)可知,苯甲酸在冷水中的溶解度較小,產(chǎn)品減壓過濾時用冷水洗滌的原因是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;故答案為: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;
(4)苯甲酸中的雜質(zhì)為氯化鉀,由表中數(shù)據(jù)可知苯甲酸易升華,KCl的熔沸點很高,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;故答案為:D;
(5)測定純度步驟中,判斷滴定終點的標志是當?shù)稳胱詈笠坏螛藴?/span>KOH溶液,溶液顏色由無色變淺紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色;若m=1.200g,滴定時用去0.1200mol· L-1標準KOH溶液18.00mL,n(KOH)=cV=0.018L×0.12mol·L-1=0.00216mol,苯甲酸與氫氧化鉀等物質(zhì)的量恰好反應(yīng),則n(苯甲酸)=0.00216mol,則其總質(zhì)量為0.00216mol×122g·mol-1×=1.05408g,所以產(chǎn)品中苯甲酸質(zhì)量分數(shù)為×100%=87.84%;故答案為:當?shù)稳胱詈笠坏螛藴?/span>KOH溶液,溶液顏色由無色變淺紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色;87.84%。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化合物如圖的分子式均為C7H8。下列說法正確的是
A. W、M、N均能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)B. W、M、N的一氯代物數(shù)目相等
C. W、M、N分子中的碳原子均共面D. W、M、N均能使酸性KMnO4溶液褪色
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化合物M是生產(chǎn)治療皮膚病藥物的中間體。實驗室由芳香族化合物A制備M的一種合成路線如圖:
已知:①RCOOHRCOCl
②(R表示烴基)
回答下列問題:
(1)B的化學(xué)名稱為___。
(2)反應(yīng)②試劑和條件分別為___。
(3)③的反應(yīng)類型是___。
(4)M中含氧官能團的名稱是___。
(5)反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式為___。
(6)寫出同時滿足下列條件,與D互為同分異構(gòu)體的芳香族化合物的結(jié)構(gòu)簡式___(任寫兩種)。
ⅰ.能與NaHCO3溶液反應(yīng);
ⅱ.能發(fā)生銀鏡反應(yīng);ⅲ.核磁共振氫譜中的峰面積之比為1:2:2:2:1。
(7)參照上述合成路線和信息,以苯和一溴甲烷為原料(無機試劑任選),設(shè)計制備的合成路線___。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖是實驗室研究潛水艇中供氧體系反應(yīng)機理的裝置圖(夾持儀器略)。
(1)A裝置為CO2的發(fā)生裝置,反應(yīng)的離子方程式為____________________。
(2)B裝置可除去A裝置中可能揮發(fā)出的___________,反應(yīng)的離子方程式為_______________。
(3)C裝置為O2的發(fā)生裝置,反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________、________________。
(4)D裝置可除去C裝置中未反應(yīng)的__________,反應(yīng)的離子方程式為____________________。
(5)E裝置為排水法收集O2的裝置,檢驗所收集的氣體為O2的方法為_____________________。
(6)C裝置中固體由淡黃色完全變?yōu)榘咨,檢驗固體成分的實驗方案為取少量C裝置中反應(yīng)后的固體溶于水,向溶液中滴入過量___溶液,若有白色沉淀生成,則證明固體中含有___;過濾,向濾液中滴入幾滴酚酞溶液,若__且不褪色,則證明固體中含有__。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D、E、F六種短周期主族元素,原子序數(shù)依次增大。其中B的單質(zhì)在常溫下為雙原子分子,它與A的單質(zhì)可形成氣態(tài)分子X,X的水溶液呈堿性;D的簡單陽離子與X具有相同電子數(shù),且D是同周期元素中原子半徑最大的元素;E元素的原子最外層比次外層少兩個電子,C、F兩種元素的原子最外層共有13個電子。則
(1)X的化學(xué)名稱為__________。
(2)B單質(zhì)的結(jié)構(gòu)式為__________;E的氣態(tài)氫化物的電子式為__________;C與D形成的兩種化合物中,其中一種物質(zhì)含有兩種類型的化學(xué)鍵,分別為______________,該物質(zhì)屬于______________(填“離子化合物”或“共價化合物”)。
(3)B、C、E分別與A形成的化合物中最穩(wěn)定的是__________(寫化學(xué)式)。
(4)D是同周期簡單陽離子中離子半徑最__________(填“大”或“小”)的元素。
(5)F的單質(zhì)在反應(yīng)中常作________劑(填“氧化”或“還原”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)下列方法中可以證明 2HI(g) H2(g)+I2(g)已達平衡狀態(tài)的是_________。
①單位時間內(nèi)生成 n mol H2 的同時生成 n mol HI;
②一個 H—H 鍵斷裂的同時有一個 H—I鍵斷裂;
③百分組成ω(HI)=ω(I2);
④反應(yīng)速率v(H2)=v(I2)= v(HI)時;
⑤c(HI):c(H2):c(I2)=2:1:1 時;
⑥溫度和體積一定時,某一生成物濃度不再變化;
⑦溫度和體積一定時,容器內(nèi)壓強不再變化;
⑧條件一定,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化;
⑨溫度和體積一定時,混合氣體的顏色不再變化;
⑩溫度和壓強一定時,混合氣體的密度不再變化;
(2)對于合成氨上述能說明達到平衡狀態(tài)的是_________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:①C(s)+O2(g)=CO2 (g) △H1 ②CO2(g)+C(s)=2CO(g) △H2
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3 ④4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H4
⑤3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s) △H5
下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是( )
A.△H1>0,△H3<0B.△H2>0,△H3>0
C.△H1=△H2+△H3D.△H3=△H4+△H5
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖所示是制取無水氯化銅的實驗裝置圖,將濃鹽酸滴加到盛有二氧化錳粉末的圓底燒瓶中。請回答下列問題:
(1)盛放濃鹽酸的儀器名稱為__。
(2)燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__。
(3)C瓶中的試劑是__,其作用是__。
(4)玻璃管D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是__,反應(yīng)現(xiàn)象是__。
(5)干燥管E中盛有堿石灰(CaO+NaOH),其作用是__。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列方法中,不能用于實驗室里制取氨氣的是
A. 在試管中將熟石灰和氯化銨混合后加熱
B. 加熱試管中的氯化銨固體
C. 將燒瓶中的濃氨水加熱
D. 將分液漏斗中的濃氨水滴入裝有生石灰的燒瓶中
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