名称 | 相对分 子质量 | 性状 | 熔点 | 沸点 | 密度 | 溶解度 | ||
水 | 乙醇 | 乙醚 | ||||||
甲苯 | 92 | 无色液体易燃易挥发 | -95 | 110.6 | 0.8669 | 不溶 | 易溶 | 易溶 |
苯甲酸 | 122 | 白色片状或针状晶体 | 122.4 | 248 | 1.2659 | 微溶 | 易溶 | 易溶 |
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,从而得到有机层和水层,有机层中含有甲苯、水层中含有苯甲酸,有机层中的甲苯采用蒸馏方法得到无色液体A,A是甲苯,将水层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)A是甲苯;分离互溶且沸点不同的液体采用蒸馏方法;
(2)如果滤液呈紫色,说明高锰酸钾过量,要先加亚硫酸氢钾,将高锰酸钾还原,否则浓盐酸可能被氧化成氯气;
(3)A.抽滤时,瓶中压强较小,可以加快过滤速度;
B.为了防止搅拌棒下端打坏三颈烧瓶底或温度计,因此不能与它们接触;
C.图1回流搅拌装置应采用水浴加热的方法;
D.冷凝管中水的流向与蒸汽的流向相反;
(4)甲苯与NaOH不反应,苯甲酸与NaOH反应生成苯甲酸钠,分液,苯甲酸钠溶液中加盐酸可以制得苯甲酸;
(5)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,从而得到有机层和水层,有机层中含有甲苯、水层中含有苯甲酸,有机层中的甲苯采用蒸馏方法得到无色液体A,A是甲苯,将水层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)A是甲苯,其结构简式为:;有机层中物质互溶且沸点不同,所以可以采用蒸馏方法分离,则操作II为蒸馏
故答案为:;蒸馏;
(2)如果滤液呈紫色,说明高锰酸钾过量,要先加亚硫酸氢钾,除去未反应的高锰酸钾,否则浓盐酸酸化时可能被高锰酸钾氧化成氯气,
故答案为:除去未反应的高锰酸钾氧化剂,否则用盐酸酸化时会发生盐酸被高锰酸钾所氧化,产生氯气;
(3)A.抽滤时,瓶中压强较小,可以加快过滤速度,得到较干燥的沉淀,故A正确;
B.为了防止搅拌棒下端打坏三颈烧瓶底或温度计,因此不能与它们接触,所以在搅拌时,搅拌棒下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触,故B正确;
C.沸水浴加热便于控制温度和使容器受热均匀,图1回流搅拌装置应采用水浴加热的方法,故C错误;
D.冷凝管中水的流向与蒸汽的流向相反,则冷凝管中水的流向是下进上出,故D正确;
故答案为:ABD;
(4)除去残留在苯甲酸中的甲苯应先加入,应该先加NaOH溶液,甲苯与NaOH不反应,苯甲酸与NaOH反应生成苯甲酸钠,分液,苯甲酸钠溶液中加盐酸可以制得苯甲酸,
故答案为:NaOH溶液;浓盐酸酸化;
(5)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为0.025xmol,
C6H5COOH+KOH→C6H5COOK+H2O
1mol 1mol
0.025xmol 2.40×10-3mol
1mol:1mol=0.025xmol:2.40×10-3mol
x=$\frac{2.4×10{\;}^{-3}mol×1mol}{1mol×0.025mol}$=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=$\frac{1.1712g}{1.220g}$=96%,
故答案为:96%.
点评 本题考查了实验方案设计、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,题目难度中等.
科目:高中化学 来源:2017届广西桂林十八中高三上10月月考化学试卷(解析版) 题型:选择题
用如图所示装置除去含有CN﹣、Cl﹣ 废水中的CN﹣时,控制溶液pH为9~10,阳极产生的ClO﹣将CN﹣氧化为两种无污染的气体,下列说法不正确的是( )
A.用石墨作阳极,铁作阴极
B.阳极的电极反应式:Cl﹣+2OH﹣﹣2e﹣═ClO﹣+H2O
C.阴极的电极反应式:2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣
D.除去CN﹣的反应:2CN﹣+5ClO﹣+2H+═N2↑+2CO2↑+5Cl﹣+H2O
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科目:高中化学 来源: 题型:多选题
A. | 用物质 B 表示的反应的平均速率为 0.6 mol•L-1•s-1 | |
B. | 2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 mol•L-1 | |
C. | 2 s 时物质 A 的转化率为70% | |
D. | 用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol•L-1•s-1 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:多选题
A. | 0.1mol Fe在0.1mol Cl2中充分燃烧,转移的电子数为0.2NA | |
B. | 1.2gNaHSO4固体中含有的阳离子数目为0.02NA | |
C. | Na2O2与足量CO2反应生成2.24L O2,转移电子数为0.2NA | |
D. | 4.6 g NO2和N2O4混合物中含有的原子总数为0.3NA |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 硫酸型酸雨的形成会涉及反应:2H2SO3+O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2H2SO4 | |
B. | 工业上制取粗硅的化学方程式SiO2+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+CO2↑ | |
C. | 成分为盐酸的洁厕灵与84消毒液混合使用易中毒:Cl?+ClO?+2H+=Cl2↑+H2O | |
D. | Na2S2O3溶液中加入稀硫酸:S2O32-+2H+=SO2↑+S↓+H2O |
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