Question

【题目】苯甲酸广泛应用于制药和化工行业，某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。反应原理：

已知：甲苯的熔点为﹣95℃，沸点为110.6℃，易挥发，密度为0.866g/cm3；

苯甲酸的熔点为122.4℃，在25℃和95℃下在水中溶解度分别为0.344g和6.8g。

Ⅰ．【制备产品】将30.0mL甲苯和25.0mL 1mol/L高锰酸钾溶液在100℃下反应30min，装置如图1所示：

（1）仪器A的名称为________，A的进水口为___（填“a”或“b”）。支管的作用是____________。

（2）在本实验中，三颈烧瓶最合适的容积是____（填字母）．

A．50mL B．100mL C．250mL D．500mL

Ⅱ．【分离产品】该同学设计如图2流程分离粗产品苯甲酸和回收甲苯。

（3）操作Ⅰ的名称是________；含有杂质的产物经操作Ⅱ进一步提纯得无色液体甲苯，则操作Ⅱ的名称是_________。

Ⅲ．【纯度测定】称取1.220g白色固体，配成100mL甲醇溶液，取25.00mL溶液，用0.1000mol/LKOH标准溶液滴定，重复滴定四次，每次消耗的体积如表所示．

	第一次	第二次	第三次	第四次
体积（mL）	24.00	24.10	22.40	23.90

（4）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”）．计算样品中苯甲酸纯度为_________。

（5）从白色固体B中得到纯净的苯甲酸的实验方法是：____________________。

Answer 1

【答案】 冷凝管 a 平衡压强，使甲苯顺利滴入三颈烧瓶 B 分液 蒸馏 偏小 96% 重结晶

【解析】(1)根据仪器构造仪器A为冷凝管，由逆流的冷却的效率高的原理可知，进水口应在冷凝管的下方a处，支管连接了恒压滴液漏斗中的液体上、下方，使恒压滴液漏斗中的液体上、下方的压强相等，便于甲苯顺利滴入三颈烧瓶；故答案为：冷凝管；a；平衡压强，使甲苯顺利滴入三颈烧瓶；

(2)本实验中用到的液体30.0mL甲苯和25.0mL1mol/L高锰酸钾溶液，体积约为55mL，所以选择100mL的三颈烧瓶；故答案为：B；

(3)由流程知操作Ⅰ是有机相甲苯与水相分离，用分液方法得到；操作Ⅱ是蒸馏的方法控制甲苯沸点得到纯净的甲苯液体；故答案为：分液；蒸馏；

(4)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，滴定后俯视则读取的溶液的体积小于实际用掉的溶液的体积，所以测定结果偏小；第三次实验数据相差太大，舍去，则消耗氢氧化钾的体积为mL=24.00mL，苯甲酸是一元弱酸和氢氧化钾1：1反应，所以物质的量相同，苯甲酸纯度=×100%=96%；故答案为：偏小；96%；

(5)苯甲酸的溶解度随温度的升高而增大，选择重结晶得到纯净的苯甲酸；故答案为：重结晶。