题目内容

苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某兴趣小组同学利用高锰酸钾氧化甲苯制备苯甲酸(KMnO4中性条件下还原产物为MnO2,酸性条件下为Mn2+)

已知:苯甲酸相对分子量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 go。

实验流程:
①往装置A中加入2.7mL (2.3 g)甲苯和125 mL水,然后分批次加入8.5 g稍过量的KMnO4固体,控制反应温度约在100℃,当甲苯层近乎消失,回流不再出现油珠时,停止加热。
②将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣,合并滤液与洗涤液,冷却后加入浓盐酸,经操作I得白色较干燥粗产品。
③纯度测定:称取1.220g白色样品,配成100mL、甲醇溶液,取25.00mL溶液,用0.1000mol/L KOH标准溶液滴定,重复滴定四次,每次消耗的体积如下表所示列举

请回答:
(1)装置A的名称         。若不用温度计,本实验控制反应温度的措施为          
(2)白色粗产品中除了KCl外,其他可能的无机杂质为____            
(3)操作I的名称                                  
(4)步骤③中用到的定量仪器有              ,100mL容量瓶,50mL酸式、碱式滴定管。
(5)样品中苯甲酸纯度为                           
(6)滴定操作中,如果对装有KOH标准溶液的滴定管读数时,滴定前仰视,滴定后俯视则测定结果   (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(1)三颈烧瓶(1分),沸水浴加热或者加热保持反应液处于沸腾(2分,仅答水浴加热得1分)
(2)MnCl2(2分)
(3) 过滤、干燥或抽滤(2分)
(4)分析天平(2分)
(5) 0.9600或96.00%(2分)   (6)偏小(2分)

试题分析:(1)本实验控制反应温度约在100℃,可以采用水浴加热。(2)实验使用了KMnO4做氧化剂,白色粗产品中除了KCl外,还有MnCl2。(3)从混合液中得到沉淀一般采用过滤、干燥,也可以采用抽滤的方法。(4)步骤③的称量需要精确度高的分析天平才能保证精确度。
(5)舍弃第三次数据,平均消耗体积为24.00mL,又~NaOH,滴定的n()= 0.1000mol/L×24.00×10-3L=2.400×10-3 mol;而配制溶液用的是测定的4倍,即测定含样品0.3050g,所以,样品中苯甲酸纯度为=0.9600。
(6)滴定操作中,如果对装有KOH标准溶液的滴定管读数时,滴定前仰视,滴定后俯视,两次度数距离偏小,测定结果也偏小。
练习册系列答案
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溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:

 


溴苯
密度/(g·cm-3)
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶
 
按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是因为生成了       气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是                                         
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是                                                 
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是                                                           
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为       ,要进一步提纯,下列操作中必须的是       (填入正确选项前的字母)。
A.重结晶      B.过滤     C.蒸馏     D.萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是       (填入正确选项前的字母)。
A.25 mL     B.50 mL      C.250 mL      D.500 mL
工业上常用铬铁矿(有效成份为FeO·Cr2O3,主要杂质为SiO2、Al2O3)为原料生产重铬酸钾(K2Cr2O7),实验室模拟工业法用铬铁矿制重铬酸钾的主要工艺流程如下图,涉及的主要反应是:6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO3=12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O,试回答下列问题:

(1)⑤中溶液金属阳离子的检验方法是                                
(2)步骤③被沉淀的离子为(填离子符号)                             
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(4)烟道气中的CO2可与H2合成甲醇。CH3OH、H2的燃烧热分别为:ΔH=-725.5 kJ/mol、ΔH=-285.8 kJ/mol,写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式:            
(5)2011年云南曲靖的铬污染事件,说明含铬废渣(废水)的随意排放对人类生存环境有极大的危害。电解法是处理铬污染的一种方法,金属铁作阳极、石墨作阴极电解含Cr2O72-的酸性废水,一段时间后产生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。
①写出电解法处理废水的总反应的离子方程式                               
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