题目内容
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：
实验方法：一定量的甲苯和适量的KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应，按如图流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯．
已知：苯甲酸相对分子质量122，熔点122.4℃，在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g；纯净固体有机物一般都有固定熔点．
（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 ．
（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，该同学检验该白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物，则进一步提纯白色固体B应采用的方法是 ．
（4）白色固体B产品的纯度测定：称取1.220g产品溶解在甲醇中配成100mL溶液，移取25.00mL溶液，滴定消耗KOH的物质的量为2.40×10-3mol，该产品中苯甲酸质量分数为 （保留两位有效数字）．
实验方法：一定量的甲苯和适量的KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应，按如图流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯．
已知：苯甲酸相对分子质量122，熔点122.4℃，在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g；纯净固体有机物一般都有固定熔点．
（1）操作Ⅰ为
（2）无色液体A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，该同学检验该白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物，则进一步提纯白色固体B应采用的方法是
（4）白色固体B产品的纯度测定：称取1.220g产品溶解在甲醇中配成100mL溶液，移取25.00mL溶液，滴定消耗KOH的物质的量为2.40×10-3mol，该产品中苯甲酸质量分数为
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题：实验题
分析：一定量的甲苯和适量的KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应，按如图流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯，苯甲酸能溶于水，甲苯不溶于水，互不相溶的液体采用分液方法分离，根据实验目的知，从而得到有机相和水相，有机相中含有甲苯、水相中含有苯甲酸，有机相中的甲苯采用蒸馏方法得到无色液体A，A是甲苯，将水相盐酸酸化再蒸发浓缩，根据苯甲酸的溶解度知，得到的固体B是苯甲酸，
（1）分离互不相溶的液体采用分液方法，分离互溶且沸点不同的液体采用蒸馏方法；
（2）甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色；
（3）分离都易溶于水的物质采用重结晶的方法；
（4）苯甲酸和KOH溶液发生酸碱中和反应，根据苯甲酸和KOH之间的关系式计算苯甲酸的质量，从而计算苯甲酸的质量分数．
（1）分离互不相溶的液体采用分液方法，分离互溶且沸点不同的液体采用蒸馏方法；
（2）甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色；
（3）分离都易溶于水的物质采用重结晶的方法；
（4）苯甲酸和KOH溶液发生酸碱中和反应，根据苯甲酸和KOH之间的关系式计算苯甲酸的质量，从而计算苯甲酸的质量分数．
解答：
解：一定量的甲苯和适量的KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应，按如图流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯，苯甲酸能溶于水，甲苯不溶于水，互不相溶的液体采用分液方法分离，根据实验目的知，从而得到有机相和水相，有机相中含有甲苯、水相中含有苯甲酸，有机相中的甲苯采用蒸馏方法得到无色液体A，A是甲苯，将水相盐酸酸化再蒸发浓缩，根据苯甲酸的溶解度知，得到的固体B是苯甲酸，
（1）分离互不相溶的液体采用分液方法，根据流程图中，水相和有机相不互溶，所以可以采用分液方法分离，有机相中物质互溶且沸点不同，所以可以采用蒸馏方法分离，故答案为：分液；蒸馏；
（2）通过以上分析知，A是甲苯，甲苯中有甲基，所以能被酸性高锰酸钾氧化为苯甲酸而使酸性高锰酸钾溶液褪色，则可以用酸性高锰酸钾溶液检验甲苯，故答案为：甲苯；酸性KMnO4溶液；
（3）苯甲酸和KCl都易溶于水，所以可以采用重结晶的方法分离，故答案为：重结晶法；
（4）设苯甲酸的物质的量浓度为x，则25mL苯甲酸溶液中苯甲酸的物质的量=0.025xmol，
C6H5COOH+KOH→C6H5COOK+H2O
1mol 1mol
0.025xmol 2.40×10-3mol
1mol：1mol=0.025xmol：2.40×10-3mol
x=
=0.96，
则100mL苯甲酸中苯甲酸的质量=0.096mol/L×0.1L×122g/mol=1.1712g，
其质量分数=
×100%=96%，
故答案为：96%．
（1）分离互不相溶的液体采用分液方法，根据流程图中，水相和有机相不互溶，所以可以采用分液方法分离，有机相中物质互溶且沸点不同，所以可以采用蒸馏方法分离，故答案为：分液；蒸馏；
（2）通过以上分析知，A是甲苯，甲苯中有甲基，所以能被酸性高锰酸钾氧化为苯甲酸而使酸性高锰酸钾溶液褪色，则可以用酸性高锰酸钾溶液检验甲苯，故答案为：甲苯；酸性KMnO4溶液；
（3）苯甲酸和KCl都易溶于水，所以可以采用重结晶的方法分离，故答案为：重结晶法；
（4）设苯甲酸的物质的量浓度为x，则25mL苯甲酸溶液中苯甲酸的物质的量=0.025xmol，
C6H5COOH+KOH→C6H5COOK+H2O
1mol 1mol
0.025xmol 2.40×10-3mol
1mol：1mol=0.025xmol：2.40×10-3mol
x=
| 2.40×10-3mol×1mol |
| 1mol×0.025mol |
则100mL苯甲酸中苯甲酸的质量=0.096mol/L×0.1L×122g/mol=1.1712g，
其质量分数=
| 1.1712g |
| 1.220g |
故答案为：96%．
点评：本题考查混合物的分离和提纯，侧重考查分析问题能力、计算能力，明确物质的性质是解本题关键，知道根据物质的性质选取合适的分离方法，注意（4）中要计算100mL溶液中苯甲酸的质量，为易错点．
练习册系列答案
一线名师权威作业本系列答案
相关题目
某同学设计如下实验测量m g铜银合金样品中铜的质量分数．
下列说法中不正确的是（ ）
下列说法中不正确的是（ ）
| A、收集到的V L气体全为 NO | ||
| B、过滤用到的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒 | ||
| C、操作Ⅱ应是洗涤 | ||
D、铜的质量分数为：
|
工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如下：
下列叙述正确的是（ ）
下列叙述正确的是（ ）
| A、试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸 |
| B、反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁 |
| C、反应②通入的过量Y是CO2气体 |
| D、图中所示的转化反应①②都是氧化还原反应 |
某同学在配制500mL 0.5mol/L NaOH溶液的实验过程中，除用到玻璃棒、烧杯、500mL容量瓶、量筒、胶头滴管、试剂瓶之外，还需要的主要仪器有（ ）
| A、温度计 | B、托盘天平 |
| C、蒸发皿 | D、酒精灯 |