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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25℃和95℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 g。

实验流程:
①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。
②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。
③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:
 
第一次
第二次
第三次
第四次
体积(mL)
24.00
24.10
22.40
23.90
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③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        (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(1)三颈烧瓶,沸水浴加热或者加热保持反应液处于沸腾;
(2)MnCl2
(3)过滤、干燥或抽滤
(4)分析天平
(5)0.9600或96.00%
(6)偏小
(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③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,~NaOH,
滴定的n(苯甲酸)= 0.1000mol/L×24.00×10-3L=2.400×10-3mol;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
(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,两次读数距离偏小,测定结果也偏小。
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)生产Ni2O3。其工艺流程为:

(1)根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱,可知浸出渣含有三种主要成分,其中“物质X”为            。图Ⅱ表示镍的浸出率与温度的关系,当浸出温度高于70℃时,镍的浸出率降低,浸出渣中Ni(OH)2含 量增大,其原因是        
(2)工艺流程中“副产品”的化学式为            
(3)已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Ni(OH)2
开始沉淀的pH
1.5
6.5
7.7
沉淀完全的pH
3.7
9.7
9.2
操作B是为了除去滤液中的铁元素,某同学设计了如下实验方案:向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液,调节溶液pH为3.7~7.7,静置,过滤。请对该实验方案进行评价
                       (若原方案正确,请说明理由;若原方案错误,请加以改正)。
(4)操作C是为了除去溶液中的Ca2+,若控制溶液中F浓度为3×10-3mol·L-1,则Ca2+的浓度为         mol·L-1。(常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10-11
(5)电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步:
①碱性条件下Cl在阳极被氧化为ClO
②Ni2+被ClO氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。
第②步反应的离子方程式为                      

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

海洋约占地球表面积的71%,对其进行开发利用的部分流程如图所示。下列说法错误的是(   )
A.试剂1可以选用石灰乳
B.从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为:2Br - + Cl2=2Cl- + Br2
C.工业上,电解熔融MgO冶炼金属镁可减小能耗
D.可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO42

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

(15分)某校一研究性学习小组对胆矾晶体受热分解进行讨论。
Ⅰ.他们查阅资料得知:将胆矾晶体置于烘箱中加热时,在79~134℃,晶体失重14.4%;134~250℃,又失重14.4%;250~300℃,再失重7.2%。之后加热至620℃,质量维持不变。小组经过计算得出,胆矾在300~620℃的固体残留物为无水硫酸铜,134℃时的固体残留物的化学式为                    
Ⅱ.小组对无水硫酸铜继续升温加热的可能变化进行猜想。他们提出了产物的以下几种猜想:
①.CuO、SO3;。
②.CuO、SO2和O2
③.CuO、SO3和SO2
④.CuO、SO3、SO2和O2
小组经过激烈讨论,认为猜想③不用实验就可排除,他们的理由是                   
查阅资料:①SO3为无色晶体,熔点16.6℃,沸点44.8℃。
②SO2,熔点:-72.4℃,沸点:-10℃;SO2通入BaCl2溶液中,无明显现象。
Ⅲ.实验探究:
小组按下图所示安装好实验装置。

(1)安装好装置后,未装药品前必须进行的操作是                          
D装置的作用是                    
(2)按图示装好药品后,用酒精喷灯对着硬质试管加热。一会儿后,B中溶液产生白色浑浊,C中溶液逐渐褪色。
Ⅳ.实验结果分析:
(1)小组同学大多认为无水硫酸铜热分解产物应该为猜想④。但有一个同学提出质疑,他认为B中溶液产生白色浑浊并不一定能确定产物中含有SO3。他的依据涉及的化学方程式是                                        。于是,小组同学经讨论决定,再增加一个装置E,你认为该装置应加在          (填装置字母)之间。增加装置后,小组重新实验,证明了产物中确实存在SO3。你认为他们根据什么现象得到这一结论?                                      
(2)小组在完成无水硫酸铜热分解的化学方程式时遇到了困难。他们发现该化学方程式为不定方程式,存在无数种配平情况,经过慎密地分析,他们认为只要能确定某些物质的计量数之比,即可确定该化学方程式。如已知SO2与SO3的计量数之比,就能确定该化学方程式。若设SO2与SO3的计量数之比为x,请写出配平后的化学方程式                   

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

[实验化学]
邻叔丁基对苯二酚(TBHQ) 是一种新颖的食品抗氧剂,其制备原理为:

实验过程中的主要步骤如下:

步骤1.向三口烧瓶中加入5.5g对苯二酚,5.OmL浓磷酸及20mL二甲苯(装置如图所示),启动搅拌器。
步骤2.缓缓加热到100-110°C,慢慢滴加7.5mL叔丁醇和5mL二甲苯组成的溶液,30-60min内滴完。
步骤3.升温到135-140°C,恒温回流2.5h。
步骤4.将反应液冷却到120°C,直到反应完成
步骤5.将反应液倒入烧杯,并用热水洗涤三口烧瓶,洗液并入烧杯中。
步骤6.冷却结晶,抽滤,回收滤液中的二甲苯和磷酸
步骤7.用二甲苯重结晶、脱色、冷水洗涤、干燥
(1)磷酸在实验中的作用是          
(2)本实验中二甲苯的作用是          
(3)步骤4中反应完成的标志是          
(4)步骤7脱色时,可用的脱色剂是          
(5)对合成得到的产品表征,还需要的主要现代分析仪器是                    

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O,工艺流程如下(部分操作和条件略)
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤:
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3;
Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色:
Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤;
Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品。
(1)H2SO4溶解A12O3的离子方程式是                    
(2)KMnO4氧化Fe2+的离子方程式补充完整:

(3)已知:生成氢氧化物沉淀的pH
 
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀时
3.4
6.3
1.5
完全沉淀时
4.7
8.3
2.8
注:金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的               
(4)己知:一定条件下,MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2,
①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCI并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是         
②Ⅳ中加入MnSO4的目的是           。 

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

(16分)利用钛白工业的副产品FeSO4(含TiO2+、Al3+)可以生产电池级高纯超微细草酸亚铁。其工艺流程如下:

(1)检验FeSO4是否已有部分氧化的方法是                                           
(2)已知过滤1得到的滤渣的主要成分是Al(OH)3、H2TiO3。请补充化学方程式:
TiOSO4 +    =H2SO4 + H2TiO3↓;铁粉的作用有:①除去溶液中的Fe3+,②           
(3)沉淀反应的离子方程式是                                                      
(4)沉淀过程的反应温度为40℃,温度不宜过高的原因除了控制沉淀的粒径外,还有       。FeC2O4生成后,为提高产品纯度,还需调节溶液pH=2,若pH过低,则导致FeC2O4的产率______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(5)过滤2得到的滤液经蒸发浓缩、       、洗涤可得到副产品,该物质可用作             (写出一种用途)。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

(2014届山西省山大附中高三下学期第一次月考化学试卷)
下列实验中,为实现实验目的而必须除杂的是:
 
实验
除杂试剂
实验目的

电石与水反应
CuSO4溶液
用KMnO4酸性溶液检验乙炔的还原性

CH3CH2Br与NaOH溶液共热
HNO3溶液
用AgNO3溶液检验CH3CH2Br中的Br

淀粉与稀H2SO4水浴共热
NaOH溶液
用银氨溶液检验水解产物的还原性

C2H5OH与浓H2SO4加热至170 ℃
NaOH溶液
用Br2的CCl4溶液证明该反应为消去反应
A.只有①②③      B.只有①②④      C.只有②③④      D.①②③④

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品及精制的流程:

已知:Br2是易挥发、深红棕色的液体;氢溴酸是易挥发、无色液体。
根据上述流程回答下列问题:
(1)反应室①中发生反应的化学方程式为              
(2)反应室①使用冰水的目的           
(3)操作I的名称          ,操作Ⅱ用到的玻璃仪器有           
(4)反应室②中加入Na2SO3的目的是             
(5)工业生产中制得的氢溴酸带有淡淡的黄色。于是甲乙两同学设计了实验加以探究:
①甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3,则用于证明该假设所用的试剂为           ,若假设成立可观察到的现象为           
②乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为        ,其用于证明该假设成立的方法为              

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