题目内容
【题目】芳香酸是分子中羧基与苯环直接相连的一类有机物，通常用芳香烃的氧化来制备。反应原理如下：
反应试剂、产物的物理常数：
名称 | 相对分子质量 | 性状 | 熔点（℃） | 沸点（℃） | 密度（g/cm3） | 水中的溶解性 |
甲苯 | 92 | 无色液体易燃易挥发 | -95 | 110.6 | 0.8669 | 不溶 |
苯甲酸 | 122 | 白色片状或针状晶体 | 122.4 | 248 | 1.2659 | 微溶 |
主要实验装置和流程如下：
实验方法：一定量的甲苯和KMnO4溶液里于图l 装置中，在90℃时，反应一段时间后，
停止反应，按如下流程分离出苯甲酸并回收未反应的甲苯。
（1）白色固体B中主要成分的分子式为________。操作Ⅱ为________。
（2）如果滤液呈紫色，需加入亚硫酸氢钾，用离子方程式表示其原因__________。
（3）下列关于仪器的组装或者使用正确的是__________。
A．抽滤可以加快过滤速度，得到较干燥的沉淀
B．安装电动搅拌器时，搅拌器下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触
C．如图 回流搅拌装置应采用直接加热的方法
D．冷凝管中水的流向是上进下出
（4）除去残留在苯甲酸中的甲苯应先加入______，分液，然后再向水层中加入______，抽滤，洗涤，干燥即可得到苯甲酸。
（5）纯度测定：称取2.440g产品，配成100mL溶液，取其中25.00mL 溶液，进行滴定，消耗KOH物质的量为4.5×10-3mol。产品中苯甲酸质量分数为_______。
【答案】 C7H6O2 蒸馏 2MnO4 - +5HSO3- + H += 2 Mn2+ +5SO42- + 3H2O AB NaOH溶液 硫酸或浓盐酸酸化 90%
【解析】(1)白色固体是苯甲酸，分子式为C7H6O2；有机层中物质互溶且沸点不同，所以可以采用蒸馏方法分离，则操作II为蒸馏；
(2)如果滤液呈紫色，说明高锰酸钾过量，要先加亚硫酸氢钾，除去未反应的高锰酸钾，发生反应的离子方程式为2MnO4 - +5HSO3- + H += 2 Mn2+ +5SO42- + 3H2O；
(3)A．抽滤时，瓶中压强较小，可以加快过滤速度，得到较干燥的沉淀，故A正确；B．为了防止搅拌棒下端打坏三颈烧瓶底或温度计，因此不能与它们接触，所以在搅拌时，搅拌棒下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触，故B正确；C．沸水浴加热便于控制温度和使容器受热均匀，图1回流搅拌装置应采用水浴加热的方法，故C错误；D．冷凝管中水的流向与蒸汽的流向相反，则冷凝管中水的流向是下进上出，故D错误；故答案为ABD；
(4)除去残留在苯甲酸中的甲苯应先加入，应该先加NaOH溶液，甲苯与NaOH不反应，苯甲酸与NaOH反应生成苯甲酸钠，分液，苯甲酸钠溶液中加盐酸可以制得苯甲酸；
(5)设苯甲酸的物质的量浓度为x，则25mL苯甲酸溶液中苯甲酸的物质的量为0.025xmol，
C6H5COOH+KOH→C6H5COOK+H2O
1mol 1mol
0.025xmol 4.50×10-3mol
1mol：1mol=0.025xmol：4.50×10-3mol
x=
=0.18，
则100mL苯甲酸中苯甲酸的质量=0.18mol/L×0.1L×122g/mol=2.196g，其质量分数=
=90%。
阅读快车系列答案
【题目】某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学实验的绿色化。
(1)实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c，其目的是_____________________。
(2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是______________________________________________。
(3)下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是____________。
方案 | 反应物 |
甲 | Cu、浓HNO3 |
乙 | Cu、稀HNO3 |
丙 | Cu、O2、稀HNO3 |
(4)该小组还用上述装置进行实验证明酸性：HCl＞H2CO3＞H2SiO3，则分液漏斗a中加入的试剂是____________，c中加入的试剂是____________，d中加入的试剂是____________，实验现象为____________________________________________。有同学认为，该实验装置仍不能证明上述结论，改进的措施是_________________________________________。
