题目内容
(10分).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:
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实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
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已知:苯甲酸分子量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 g;纯净固体有机物都有固定熔点。
(1)操作Ⅰ为 ,操作Ⅱ为 。
(2)无色液体A是 ,定性检验A的试剂是 ,现象是 。
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔,该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。
序号 | 实验方案 | 实验现象 | 结论 |
① | 将白色固体B加入水中,加热溶 解, | 得到白色晶体和无色溶液 | ----------------- |
② | 取少量滤液于试管中, | 生成白色沉淀 | 滤液含Cl— |
③ | 干燥白色晶体, | 熔点为122.4℃ | 白色晶体是苯甲酸 |
(4)纯度测定:称取1.220g产品,配成100ml甲醇溶液,移取25.00ml溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为2.40×10—3mol,产品中苯甲酸质量分数为 (保留二位有效数字)。
(10分) (1)分液 蒸馏 (2)甲苯 酸性KMnO4溶液 紫色溶液褪色。
(3)
序号 | 实验方案 | 实验现象 | 结论 |
① | 冷却、过滤 | ||
② | 滴入适量的硝酸酸化的AgNO3溶液 | ||
③ | , 加热使其融化,测其熔点; |
(4)96%(2分),其余每空1分
【解析】
试题分析:(1)操作Ⅰ把混合物分为水相和有机相,操作Ⅰ为分液,有机相通过操作Ⅱ得无色液体,操作Ⅱ为蒸馏;(2)操作Ⅰ中氢氧化钾、苯甲酸钾溶于水相,有机相为未反应的甲苯,所以无色液体A是甲苯,定性检验A甲苯的试剂是酸性高锰酸钾溶液,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色;(3)①溶液中得到白色晶体和无色溶液,应为结晶,所以操作是冷却结晶然后过滤;②生成白色沉淀得出滤液含Cl—,操作应加入了硝酸酸化的硝酸银溶液;③测其熔点可知熔点为122.4℃;(4)消耗KOH的物质的量为2.40×10—3mol,则苯甲酸的物质的量为2.40×10—3mol,质量为2.40×10—3mol×122g/mol=0.2928g,产品中苯甲酸质量分数为(0.2928g×25.00ml/100ml)/1.220g×100%=96% 。
考点:有机实验操作