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苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某兴趣小组同学利用高锰酸钾氧化甲苯制备苯甲酸(KMnO4中性条件下还原产物为MnO2,酸性条件下为Mn2+)

已知:苯甲酸相对分子量122,熔点122.4,在2595时溶解度分别为0.3 g6.9 go

实验流程:

往装置A中加入2.7mL (2.3 g)甲苯和125 mL水,然后分批次加入8.5 g稍过量的KMnO4固体,控制反应温度约在100,当甲苯层近乎消失,回流不再出现油珠时,停止加热。

将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣,合并滤液与洗涤液,冷却后加入浓盐酸,经操作I得白色较干燥粗产品。

纯度测定:称取1.220g白色样品,配成100mL、甲醇溶液,取25.00mL溶液,用0.1000mol/L KOH标准溶液滴定,重复滴定四次,每次消耗的体积如下表所示列举

请回答:

1)装置A的名称????????? 。若不用温度计,本实验控制反应温度的措施为??????????

2)白色粗产品中除了KCl外,其他可能的无机杂质为____????????????

3)操作I的名称??????????????????????????????????

4)步骤中用到的定量仪器有?????????????? 100mL容量瓶,50mL酸式、碱式滴定管。

5)样品中苯甲酸纯度为???????????????????????????

6)滴定操作中,如果对装有KOH标准溶液的滴定管读数时,滴定前仰视,滴定后俯视则测定结果??? (偏大偏小不变”)

 

【答案】

(1)三颈烧瓶(1),沸水浴加热或者加热保持反应液处于沸腾(2分,仅答水浴加热得1)

(2)MnCl2(2)

(3) 过滤、干燥或抽滤(2)

(4) 分析天平(2)

(5) 0.960096.00%(2)?? (6)偏小(2)

【解析】

试题分析:(1)本实验控制反应温度约在100,可以采用水浴加热。(2)实验使用了KMnO4做氧化剂,白色粗产品中除了KCl外,还有MnCl2。(3)从混合液中得到沉淀一般采用过滤、干燥,也可以采用抽滤的方法。(4)步骤的称量需要精确度高的分析天平才能保证精确度。

5)舍弃第三次数据,平均消耗体积为24.00mL,又~NaOH,滴定的n()= 0.1000mol/L×24.00×10-3L=2.400×10-3 mol;而配制溶液用的是测定的4倍,即测定含样品0.3050g,所以,样品中苯甲酸纯度为=0.9600

6)滴定操作中,如果对装有KOH标准溶液的滴定管读数时,滴定前仰视,滴定后俯视,两次度数距离偏小,测定结果也偏小。

考点:化学实验设计与定量测定。

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,用甲苯的氧化反应制备苯甲酸.反应原理:
C6H5CH3+2KMnO4
C6H5COOK+KOH+2MnO2↓+H2O
C6H5COOK+HCl→C6H5COOH+KCl
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.
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3g和6.9g;纯净固体有机物一般都有固定熔点.
(1)操作Ⅰ用到的主要实验仪器为
分液
分液
,操作Ⅱ的名称为
蒸馏
蒸馏

(2)无色液体A是
甲苯
甲苯
,定性检验A的试剂是
酸性KMnO4溶液
酸性KMnO4溶液

(3)测定白色固体B的熔点,发现达到130℃时仍有少量不熔.则白色固体B是
苯甲酸与KCl
苯甲酸与KCl

(4)纯度测定:称取1.220g产品,配成100mL溶液,移取25.00mL溶液,用KOH溶液发生中和反应,消耗KOH的物质的量为2.40×10-3 mol.产品中苯甲酸质量分数为
96%
96%
(保留二位有效数字).

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2012?广东)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.

已知:苯甲酸分子量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;纯净固体有机物都有固定熔点.
(1)操作Ⅰ为
分液
分液
,操作Ⅱ为
蒸馏
蒸馏

(2)无色液体A是
甲苯
甲苯
,定性检验A的试剂是
酸性KMnO4溶液
酸性KMnO4溶液
,现象是
紫色溶液褪色
紫色溶液褪色

删去此空
删去此空

(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
将白色固体B加入水中,加热溶解,
冷却
冷却

过滤
过滤
得到白色晶体和无色溶液
取少量滤液于试管中,
滴入适量的硝酸酸化的AgNO3溶液
滴入适量的硝酸酸化的AgNO3溶液
生成白色沉淀 滤液含Cl-
干燥白色晶体,
加热使其融化,测其熔点
加热使其融化,测其熔点
熔点为122.4℃
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的计算表达式为
2.4×10-3mol×4×122g/mol
1.22g
×100%;
2.4×10-3mol×4×122g/mol
1.22g
×100%;
,计算结果为
96%
96%
(保留二位有效数字).

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年江苏省苏北四市高三上期末统考化学试卷(解析版) 题型:填空题

苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。某化学小组用甲苯作主要原料制备苯甲酸,反应过程如下:

甲苯、苯甲酸钾、苯甲酸的部分物理性质见下表:

物质

熔点/℃

沸点/℃

密度/g·cm-3

在水中溶解性

甲苯

-95

110.6

0.8669

难溶

苯甲酸钾

121.5~123.5

 

 

易溶

苯甲酸

122.4

248

1.2659

微溶

 

(1)将步骤①得到混合物加少量水,分离有机相和水相。有机相在    (填“上”或“下”)层;实验操作的名称是   

(2)步骤②用浓盐酸酸化的目的是   

(3)减压过滤装置所包含的仪器除减压系统外,还有        (填仪器名称)。

(4)已知温度越低苯甲酸的溶解度越小,但为了得到更多的苯甲酸晶体,重结晶时并非温度越低越好,理由是   

(5)重结晶时需要趁热过滤,目的是   

 

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

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:

            CH3 + 2KMnO4  Δ            COOK + KOH + 2MnO2  + H2O

            COOK + HCl              COOH + KCl

操作Ⅱ

 

①无水Na2SO4干燥

②过滤

 
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。

过滤

 

无色液体A

 

有机相

 

滤液

 

反应混合物

 

操作Ⅰ

 
                                

白色固体B

 

①蒸发浓缩

②冷却,过滤

 

浓盐酸酸化

 

 


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

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

取少量滤液于试管中,              

生成白色沉淀

滤液含Cl

干燥白色晶体,                    

                    

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的计算表达式为                            ,计算结果为                   (保留二位有效数字)。

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