题目内容
【题目】苯甲酸是常用的防腐剂和重要的医药原料。一种药用苯甲酸的制备方法如下：
Ⅰ．在反应罐中加入甲苯、饱和KMnO4溶液、Fe2O3(催化剂)，加热、回流数小时，充分反应。
Ⅱ．反应结束后，改为蒸馏装置。加热蒸馏，直至冷凝管壁不再出现油珠。
Ⅲ．将反应罐中的混合物趁热过滤，滤渣用少量热水洗涤。
Ⅳ．向滤液中滴加浓盐酸酸化至pH=2，抽滤，用少量水洗涤，干燥得苯甲酸粗品。
Ⅴ．将粗苯甲酸加入……，结晶、洗涤、过滤，得到药用纯苯甲酸。
已知：相关物质的溶解度(g/mL)
温度（℃） | 25 | 50 | 60 | |
苯甲酸 | 在水中 | 0.0034 | 0.0085 | 0.0095 |
在乙醇中 | 0.4 | 0.7 | 1 | |
氯化钾 | 在乙醇中 | 难溶 | ||
(1)Ⅰ中发生的主要反应为：
(未配平)，则Ⅳ中发生反应的离子方程式为______。
(2)Ⅱ中蒸馏的目的是______。
(3)Ⅲ中趁热过滤的目的是______。
(4)将Ⅴ中操作补充完整：______。
【答案】
；OH－+H+ =H2O 除去残存的甲苯 减少苯甲酸钾结晶析出带来的损失 一定体积的乙醇中，配成60℃的饱和溶液，过滤，滤液倒入室温下一定量的水中
【解析】
(1)步骤Ⅲ所得滤液中的溶质为苯甲酸钾和KOH，步骤Ⅳ加入盐酸至pH=2时，苯甲酸根转化成苯甲酸，氢氧化钾与盐酸反应生成氯化钾和水，据此书写反应的离子方程式；
(2)(反应后混合体系中分为水层和油层，甲苯沸点较低，蒸馏可除去残存的甲苯；
(3)温度较低时苯甲酸钾溶解度减小，易导致苯甲酸钾固体析出；
(4)Ⅴ中操作是为了提纯苯甲酸，除去杂质KCl，根据表格中数据可知，根据表格得知，苯甲酸在乙醇中溶解度较大，且随温度升高溶解度增大，而且氯化钾在乙醇中难溶，故选择乙醇作为溶剂进行重结晶，据此将Ⅴ中操作补充完整。
(1)步骤Ⅲ所得滤液中的溶质为苯甲酸钾和KOH，步骤Ⅳ加入盐酸至pH=2时，苯甲酸根转化成苯甲酸，氢氧化钾与盐酸反应生成氯化钾和水，发生反应的离子方程式为：；OH－+H+ =H2O；
(2)反应后混合体系中，甲苯的沸点较低，“加热蒸馏直至冷凝管壁不再出现油珠”，说明通过蒸馏可除去残存的甲苯；
(3)苯甲酸钾的溶解度随温度的升高而增大，如果过滤时温度降低会导致苯甲酸钾固体析出，降低产率，趁热过滤可减少苯甲酸钾结晶析出带来的损失；
(4)Ⅴ中操作是为了提纯苯甲酸，除去杂质KCl，根据表格中数据可知，根据表格得知，苯甲酸在乙醇中溶解度较大，且随温度升高溶解度增大，而且氯化钾在乙醇中难溶，故选择乙醇作为溶剂进行重结晶，操作方法为：将粗苯甲酸加入一定体积的乙醇中，配成60℃的饱和溶液，过滤，滤液倒入室温下一定量的水中，结晶、洗涤、过滤，得到药用纯苯甲酸。
【题目】近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：
（1）反应Ⅰ：2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol－1
反应Ⅲ：S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=－297 kJ·mol－1
反应Ⅱ的热化学方程式：________________________________。
（2）I－可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ii补充完整。
i．SO2+4I－+4H+=S↓+2I2+2H2O
ii．I2+2H2O+_________=_________+_______+2 I－_____________
（3）探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中，密闭放置观察现象。（已知：I2易溶解在KI溶液中）
序号 | A | B | C | D |
试剂组成 | 0.4 mol·L－1 KI | a mol·L－1 KI 0.2 mol·L－1 H2SO4 | 0.2 mol·L－1 H2SO4 | 0.2 mol·L－1 KI 0.0002 mol I2 |
实验现象 | 溶液变黄，一段时间后出现浑浊 | 溶液变黄，出现浑浊较A快 | 无明显现象 | 溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较A快 |
①B是A的对比实验，则a=__________。
②比较A、B、C，可得出的结论是______________________。
③实验表明，SO2的歧化反应速率D＞A，结合i、ii反应速率解释原因：________________。
