题目内容
某化学小组以苯甲酸为原料,制取苯甲酸甲酯.已知有关物质的沸点如下表:
物质 | 甲醇 | 苯甲酸 | 苯甲酸甲酯 |
沸点/℃ | 64.7 | 249 | 199.6 |
Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗产品
在圆底烧瓶中加入9.6ml(密度约为1.27g.ml-1)苯甲酸和20mL甲醇(密度约0.79g·mL﹣1),再小心加入3mL浓硫酸,混匀后,投入几粒碎瓷片,小心加热使反应完全,得苯甲酸甲酯粗产品。
(1) 加入碎瓷片的作用是 ;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作时 (填正确答案标号)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料
(2)浓硫酸的作用是 混合液体时最后加入浓硫酸的理由: 。
(3)甲、乙、丙三位同学分别设计了如图三套实验室合成苯甲酸甲酯的装置(夹持仪器和加热仪器均已略去)。根据有机物的沸点最好采用装置 (填“甲”或“乙”或“丙”)。
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Ⅱ.粗产品的精制
(4)苯甲酸甲酯粗产品中含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水,现拟用下列流程进行精制,请根据流程图写出操作方法的名称,操作Ⅱ 。
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(5)不能用NaOH溶液代替饱和碳酸钠溶液的原因是 。
(6)列式计算,苯甲酸甲酯的产率是 。
某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72—转化为Cr3+,草酸被氧化成CO2某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)在25 ℃下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量,做对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
验编号 | 初始pH | 废水样品体积/mL | 草酸溶液体积/mL | 蒸馏水体积/mL |
① | 4 | 60 | 10 | 30 |
② | 5 | 60 | 10 | 30 |
③ | 5 | 60 | 20 |
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测得实验①和②溶液中的Cr2O72—浓度随时间变化关系如图所示。
(2)上述反应中参加反应的Cr2O72-与草酸的物质的量之比为________。
(3)实验①和②的结果表明______;实验①中0~t1时间段反应速率v(Cr3+)=____(用代数式表示)。
(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:Fe2+起催化作用:假设二:________;假设三:________;……
(5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。(除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O72—的浓度可用仪器测定)
实验方案(不要求写具体操作过程) | 预期实验结果和结论 |