题目内容
甲苯氧化法制备苯甲酸的反应原理如下:
+ 2KMnO4![]()
+KOH+2MnO2↓+H2O
+ HCl![]()
+KCl
实验时将一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图1装置中,在100 ℃时, 反应一段时间,再停止反应,并按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。![]()
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图1回流搅拌装置 图2抽滤装置
⑴实验室中实现操作Ⅰ所需的玻璃仪器有 、烧杯;操作Ⅱ的名称为 。
⑵如果滤液呈紫色,要先加亚硫酸氢钾,然后再加入浓盐酸酸化,若无此操作会出现的危害是 。
⑶在操作Ⅲ中,抽滤前需快速冷却溶液,其原因是 ;如图2所示抽滤完毕,应先断开 之间的橡皮管。
⑷纯度测定:称取1.220 g产品,配成100 mL溶液,取其中25.00 mL溶液,进行滴定 ,消耗KOH物质的量为2.4×10-3 mol。产品中苯甲酸质量分数为 。
⑴分液漏斗 蒸馏 ⑵过量的高锰酸钾氧化盐酸,产生氯气
⑶得到较大的苯甲酸晶粒,便于抽滤 抽气泵和安全瓶 ⑷96%(每空2分,共12分)
解析试题分析:⑴操作I为分液操作,其所需的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯;操作II为蒸馏操作得无色液体A。
⑵为了避免过量的高锰酸钾氧化盐酸,产生有毒的氯气,应该先加亚硫酸氢钾除去过量的高锰酸钾,然后再加入浓盐酸酸化。
⑶为了得到较大的苯甲酸晶粒,便于抽滤,应该在抽滤前需快速冷却溶液;为了避免管道里的水在负压下回流,故在抽滤完毕,应先断开抽气泵和安全瓶。
⑷根据“1
~1KOH”,则产品中苯甲酸质量分数为
。
考点:本题考查化学综合实验(分液、蒸馏、实验环保、安全、操作、计算等)。
就有关物质的分离回答下列问题:
(1)现有一瓶A和B的混合液,已知它们的性质如下表。
| 物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g·cm-3 | 溶解性 |
| A | -11.5 | 198 | 1.11 | A、B互溶,且均易溶于水 |
| B | 17.9 | 290 | 1.26 |
据此分析,将A和B相互分离的常用方法是: 。
(2)在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时,静置分层后,如果不知道哪一层液体是“水层”,试设计一种简便的判断方法: 。
为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性,某化学兴趣小组设计了如下实验。
Ⅰ. AgNO3的氧化性
将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中,一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物,将溶液中的Ag+除尽后,进行了如下实验。可选用试剂:KSCN溶液、NaOH溶液、氯水、KMnO4溶液。
⑴请完成下表:
| 操作 | 现象 | 结论 |
| 取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入 ,振荡 | | 存在Fe3+ |
| 取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入1~2滴KMnO4溶液,振荡 | | 存在Fe2+ |
【实验结论】Fe的氧化产物为存在Fe2+和Fe3+
Ⅱ. AgNO3的热稳定性
用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体,产生红棕色气体,在装置D中收集到无色气体。当反应结束以后,试管中残留固体为黑色。
Ⅱ.⑵装置B的作用是 。
⑶经小组讨论并验证该无色气体为O2,其验证方法是 。
⑷【查阅资料】Ag2O和粉末的Ag均为黑色;Ag2O可溶于氨水。
【提出假设】试管中残留的黑色固体可能是:① Ag;② Ag2O;③ Ag和Ag2O。
【实验验证】该小组为验证上述设想,分别取少量黑色固体,进行了如下实验。
| 实验编号 | 操作 | 现象 |
| a | 加入足量氨水,振荡 | 黑色固体不溶解 |
| b | 加入足量稀硝酸,振荡 | 黑色固体溶解,并有气体产生 |
【实验评价】根据上述实验,不能确定固体产物成分的实验是 (填实验编号)。
【实验结论】根据上述实验结果,得出AgNO3固体受热分解的方程式为 。
【实验拓展】取2.0g AgNO3样品充分受热分解,共收集到标况下气体的体积为336mL,则样品中AgNO3的百分含量为 。
已知某酸性土壤浸取液中除Fe3+外,还含有一定量Mg2+和Al3+。请设计合理实验检验该浸取液中的Mg2+、Al3+。
限选实验用品与试剂:烧杯、试管、玻璃棒、滴管、玻璃片、pH试纸;浸取液、20% KSCN、0.1 mol·L-1NaOH、6 mol·L-1NaOH、0.1 mol·L-1HCl、蒸馏水。
必要时可参考:
| 沉淀物 | 开始沉淀时的pH | 沉淀完全时的pH |
| Mg(OH)2 | 9.6 | 11.1 |
| Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
根据你设计的实验方案,叙述实验操作、预期现象和结论。(测定溶液pH的具体操作可不写)
| 实验操作 | 预期现象和结论 |
| 步骤1: | |
| 步骤2: | |
| 步骤3: | |
| …… | |