题目内容

苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。某化学小组用甲苯作主要原料制备苯甲酸,反应过程如下:

甲苯、苯甲酸钾、苯甲酸的部分物理性质见下表:
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/g·cm-3
在水中溶解性
甲苯
-95
110.6
0.8669
难溶
苯甲酸钾
121.5~123.5


易溶
苯甲酸
122.4
248
1.2659
微溶
 
(1)将步骤①得到混合物加少量水,分离有机相和水相。有机相在   (填“上”或“下”)层;实验操作的名称是   
(2)步骤②用浓盐酸酸化的目的是   
(3)减压过滤装置所包含的仪器除减压系统外,还有      (填仪器名称)。
(4)已知温度越低苯甲酸的溶解度越小,但为了得到更多的苯甲酸晶体,重结晶时并非温度越低越好,理由是   
(5)重结晶时需要趁热过滤,目的是   
(1)上(1分)    分液(1分)
(2)使苯甲酸析出(2分)
(3)吸滤瓶(2分)    布氏漏斗(2分)
(4)其它杂质也有可能析出(2分)
(5)为了减少苯甲酸的损失(2分)

试题分析:(1)烃的密度比水小,浮在上层,利用分液进行分离;(2)用浓盐酸酸化有两个作用:把苯甲酸钾转化为苯甲酸,同时降低苯甲酸的溶解度,利于其析出;(4)温度过低,溶液中溶解的其他杂质也可能析出,造成产品不纯;重结晶时需要趁热过滤除去杂质,减少苯甲酸的损失。
练习册系列答案
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通过沉淀-氧化法处理含铬废水,减少废液排放对环境的污染,同时回收
K2Cr2O7。实验室对含铬废液(含有Cr3+、Fe3+、K+、SO42、NO3和少量Cr2O72)回收与再利用工艺如下:

已知:①Cr(OH)3+OH=CrO2+2H2O;
②2CrO2+3H2O2+2OH=2CrO42+4H2O;
③H2O2在酸性条件下具有还原性,能将+6价Cr还原为+3价Cr。
(1)实验中所用KOH浓度为6 mol·L-1,现用KOH固体配制250mL 6 mol·L-1 的KOH溶液,除烧杯、玻璃棒外,还必需用到的玻璃仪器有   
(2)由于含铬废液中含有少量的K2Cr2O7,抽滤时可用   代替布氏漏斗;抽滤过程
中要及时观察吸滤瓶内液面高度,当快达到支管口位置时应进行的操作为   
(3)滤液Ⅰ酸化前,进行加热的目的是   。冰浴、过滤后,应用少量冷水洗涤K2Cr2O7,其目的是   
(4)下表是相关物质的溶解度数据:
物质
0℃
20℃
40℃
60℃
80℃
100℃
KCl
28.0
34.2
40.1
45.8
51.3
56.3
K2SO4
7.4
11.1
14.8
18.2
21.4
24.1
K2Cr2O7
4.7
12.3
26.3
45.6
73.0
102.0
KNO3
13.9
31.6
61.3
106
167
246.0
 
根据溶解度数据,操作Ⅰ具体操作步骤为①   、②   
(5)称取产品重铬酸钾试样2.000g配成250mL溶液,取出25.00mL于锥形瓶中,加入10mL 2 mol·L-1H2SO4和足量碘化钠(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min,然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示剂,用0.1200 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32=2I+S4O62)。
①若实验中共用去Na2S2O3标准溶液30.00mL,所得产品的中重铬酸钾的纯度为       (设整个过程中其它杂质不参与反应)。
②若滴定管在使用前未用Na2S2O3标准溶液润洗,测得的重铬酸钾的纯度将:       (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
硝基苯是重要的精细化工原料,是医药和染料的中间体,还可做有机溶剂。制备硝基苯的过程如下:①配制混酸:组装如下图反应装置。

取100 mL烧杯,用20 mL浓硫酸与浓硝酸18 mL配制混和酸,加入漏斗中。把18 mL苯加入三颈烧瓶中。
②向室温下的苯中逐滴加入混酸,边滴边搅拌,混和均匀。
③在50-60℃下发生反应,直至反应结束。
④除去混和酸后,粗产品依次用蒸馏水和10%Na2CO3溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤得到粗产品。
已知(1)

(2)可能用到的有关数据列表如下
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度(20 ℃) / g·cm-3
溶解性

5.5
80
0.88
微溶于水
硝基苯
5.7
210.9
1.205
难溶于水
1,3-二硝基苯
89
301
1.57
微溶于水
浓硝酸

83
1.4
易溶于水
浓硫酸

338
1.84
易溶于水
 
请回答下列问题:
(1)配置混酸应先在烧杯中先加入                 
(2)恒压滴液漏斗的优点是                                   
(3)实验装置中长玻璃管可用         代替(填仪器名称)。
(4)反应结束后产品在液体的       层(填“上”或者“下”),分离混酸和产品的操作方法为           
(5)用10%Na2CO3溶液洗涤之后再用蒸馏水洗涤时,怎样验证液体已洗净?                         
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