题目内容
【题目】3,4亚甲二氧基苯甲酸是一种用途广泛的有机合成中间体,微溶于水,实验室可用KMnO4氧化3,4亚甲二氧基苯甲醛制备,其反应方程式为:
实验步骤如下:
步骤1:向反应瓶中加入3,4亚甲二氧基苯甲醛和水,快速搅拌,于70~80 ℃滴加KMnO4溶液。反应结束后,加入KOH溶液至碱性。
步骤2:趁热过滤,洗涤滤渣,合并滤液和洗涤液。
步骤3:对合并后的溶液进行处理。
步骤4:抽滤,洗涤,干燥,得3,4亚甲二氧基苯甲酸固体。
回答下列问题:
(1)步骤1中,反应过程中采用的是__________________________加热操作。
(2)步骤1中,加入KOH溶液至碱性的目的是________________________。
(3)步骤2中,趁热过滤除去的物质是__________________(填化学式)。
(4)步骤3中,处理合并后溶液的实验操作为_______________________。
(5)步骤4中,抽滤所用的装置包括__________、吸滤瓶、安全瓶和抽气泵。
【答案】70~80 ℃水浴 将反应生成的酸转化为可溶性的盐(或减少/避免产品/酸被过滤/损失等) MnO2 向溶液中滴加盐酸至水层不再产生沉淀 布氏漏斗
【解析】
反应结束后得到3,4亚甲二氧基苯甲酸,微溶于水,加入碱转化为盐,溶于水中,便于分离提纯。再加入酸酸化,在进行抽滤。
(1)实验室采用的温度为70℃~80℃,采取水浴加热,便于控制温度,答案为70~80 ℃水浴;
(2) 反应结束后得到3,4亚甲二氧基苯甲酸,微溶于水,不易于MnO2分离,加入碱,生成盐,溶于水中,便于分离提纯,答案为将反应生成的酸转化为可溶性的盐(或减少/避免产品/酸被过滤/损失等);
(3)MnO2不溶于水,所以趁热过滤除去的物质是MnO2;
(4)需要将得到的盐溶液转化为酸,所以处理合并后溶液的实验操作为向溶液中滴加盐酸至水层不再产生沉淀;
(5)抽滤需要使用到布氏漏斗。
【题目】某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。资料显示:原电池装置中,负极反应物的还原性越强,或正极反应物的氧化性越强,原电池的电压越大。
(1)同学们利用下表中装置进行实验并记录。
装置 | 编号 | 电极A | 溶液B | 操作及现象 |
Ⅰ | Fe | pH=2的H2SO4 | 连接装置后,石墨表面产生无色气泡;电压表指针偏转 | |
Ⅱ | Cu | pH=2的H2SO4 | 连接装置后,石墨表面无明显现象;电压表指针偏转,记录读数为a |
①同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀,其正极反应式是_____________。
②针对实验Ⅱ现象:甲同学认为不可能发生析氢腐蚀,其判断依据是_______;乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀,其正极的电极反应式是___________。
(2)同学们仍用上述装置并用Cu和石墨为电极继续实验,探究实验Ⅱ指针偏转原因及影响O2氧化性因素。
编号 | 溶液B | 操作及现象 |
Ⅲ | 经煮沸的pH=2的 H2SO4 | 溶液表面用煤油覆盖,连接装置后,电压表指针微微偏转,记录读数为b |
Ⅳ | pH=2的H2SO4 | 在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置,电压表指针偏转,记录读数为c;取出电极,向溶液中加入数滴浓Na2SO4溶液混合后,插入电极,保持O2通入,电压表读数仍为c |
Ⅴ | pH=12的NaOH | 在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置,电压表指针偏转,记录读数为d |
①丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的电压表读数为:c>a>b,请解释原因是____________。
②丁同学对Ⅳ、Ⅴ进行比较,其目的是探究_____________________对O2氧化性的影响;实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是_____________。