【題目】芳香族羧酸通常用芳香烴的氧化來(lái)制備。芳香烴的苯環(huán)比較穩(wěn)定,難于氧化,而環(huán)上的支鏈不論長(zhǎng)短,在強(qiáng)烈氧化時(shí),最終都氧化成羧基。某同學(xué)用甲苯的氧化反應(yīng)制備苯甲酸 。反應(yīng)原理:

+2KMnO4 +KOH+2MnO2 +H2O

+HCl+KCl

反應(yīng)試劑、產(chǎn)物的物理常數(shù):

名稱

相對(duì)分 子質(zhì)量

性狀

熔點(diǎn)

沸點(diǎn)

密度

溶解度

乙醇

乙醚

甲苯

92

無(wú)色液體易燃易揮發(fā)

-95

110.6

0.8669

不溶

易溶

易溶

苯甲酸

122

白色片狀或針狀晶體

122.4

248

1.2659

微溶

易溶

易溶

主要實(shí)驗(yàn)裝置和流程如下:

下圖回流攪拌裝置

下圖抽濾裝置

實(shí)驗(yàn)方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液置于圖1裝置中,在90℃時(shí), 反應(yīng)一段時(shí)間,再停止反應(yīng),按如下流程分離出苯甲酸和回收未反應(yīng)的甲苯。

(1)無(wú)色液體A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___________。操作Ⅱ?yàn)?/span>__________。

(2)如果濾液呈紫色,要先加亞硫酸氫鉀,然后再加入濃鹽酸酸化,加亞硫酸氫鉀的目的是______

(3)下列關(guān)于儀器的組裝或者使用正確的是__________。

A.抽濾可以加快過(guò)濾速度,得到較干燥的沉淀

B.安裝電動(dòng)攪拌器時(shí),攪拌器下端不能與三頸燒瓶底、溫度計(jì)等接觸

C.回流攪拌裝置應(yīng)采用直接加熱的方法

D.冷凝管中水的流向是下進(jìn)上出

(4)除去殘留在苯甲酸中的甲苯應(yīng)先加入__________,分液,水層再加入__________,然后抽濾,干燥即可得到苯甲酸。

(5)純度測(cè)定:稱取1.220g產(chǎn)品,配成100ml溶液,取其中25.00ml溶液,進(jìn)行滴定 ,消耗KOH物質(zhì)的量為2.4×10-3mol。產(chǎn)品中苯甲酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______________。

【答案】12分) 蒸餾(2分)

2)除去未反應(yīng)的高錳酸鉀氧化劑,否則用鹽酸酸化時(shí)會(huì)發(fā)生鹽酸被高錳酸鉀所氧化,產(chǎn)生氯氣;(2分)

3ABD 2分)漏選得一分,錯(cuò)選不得分

4NaOH溶液(2分) 濃鹽酸酸化(2分) (596% 2分)

【解析】

試題(1)結(jié)合操作目的,分析流程知:對(duì)反應(yīng)后的溶液過(guò)濾除去生成的MnO2,濾液經(jīng)分液所得有機(jī)層含有末反應(yīng)的甲苯,水層含有生成的苯甲酸鉀及其它可溶性物質(zhì)。有機(jī)層經(jīng)干燥劑干燥、過(guò)濾后,再經(jīng)操作II得到的無(wú)色液體A應(yīng)為甲苯。操作II為蒸餾。(2) 濾液呈紫色,證明高錳酸鉀有剩余,又因?yàn)楦咤i酸鉀會(huì)與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氯氣,所以應(yīng)先加KHSO4除去末反應(yīng)的高錳酸鉀,再加濃鹽酸酸化。(3A、抽濾可以加快過(guò)濾速度,得到較干燥的沉淀;故A正確。

B、安裝電動(dòng)攪拌器時(shí),攪拌棒下端不能與三頸燒瓶底、溫度計(jì)等接觸;故B正確。C、三頸燒瓶不能直接加熱;故C不正確。D冷凝管中水的流向應(yīng)是下進(jìn)上出。故D正確。(4) 除去殘留在苯甲酸中的甲苯時(shí),先加入NaOH溶液,使苯甲酸轉(zhuǎn)化為可溶性的苯甲酸鈉溶于水,再經(jīng)分液操作,將甲苯(有機(jī)層)除去,然后用濃鹽酸把可溶性的苯甲酸鈉轉(zhuǎn)化為苯甲酸。(5) 根據(jù)關(guān)系式:

--KOH

122g 1mol

m 4×2.4×10-3mol

m=122g×4×2.4×10-3mol /1mol= 1.1712g

產(chǎn)品中苯甲酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:1.1712g/1.22g×100%=96%

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】1)蘇丹紅顏色鮮艷、價(jià)格低廉,常被一些企業(yè)非法作為食品和化妝品等的染色劑,嚴(yán)重危害人們健康。蘇丹紅常見(jiàn)有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4種類型,蘇丹紅Ⅰ的分子結(jié)構(gòu)如圖1所示。

蘇丹紅Ⅰ在水中的溶解度很小,微溶于乙醇,有人把羥基取代在對(duì)位形成圖2所示的結(jié)構(gòu),則其在水中的溶解度會(huì)____(增大減小”),原因是__________________。

2Co(NH3)5BrSO4可形成兩種鈷的配合物,已知Co3+的配位數(shù)是6,為確定鈷的配合物的結(jié)構(gòu),現(xiàn)對(duì)兩種配合物進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):在第一種配合物的溶液中加BaCl2溶液時(shí),產(chǎn)生白色沉淀;在第二種配合物溶液中加入BaCl2溶液時(shí),則無(wú)明顯現(xiàn)象,則第一種配合物的結(jié)構(gòu)式為__________,第二種配合物的結(jié)構(gòu)式為_____

3Ag+能與NH3、S2O32-、CN等形成配位數(shù)為2的配合物。

利用AgNO3和氨水可配制[Ag(NH3)2]OH溶液,在[Ag(NH3)2]OH中存在的化學(xué)鍵的類型有_____(填字母)。

A 離子鍵 B 金屬鍵 C 配位鍵 D 非極性鍵 E 極性鍵

4NO3-N原子的雜化軌道類型是____,空間構(gòu)型為_____。寫(xiě)出一種與NO2-,SO2互為等電子體的短周期元素單質(zhì)分子的化學(xué)式_____。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】AB、C、DE均為有機(jī)物,其中A是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的有機(jī)物,它易溶于水并有特殊香味;B的產(chǎn)量可衡量一個(gè)國(guó)家石油化工發(fā)展的水平,有關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖甲所示:

1C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式__A中官能團(tuán)的名稱為__。

2)寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:

反應(yīng)①__;

反應(yīng)④__。

3)實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)③制取C,常用圖乙裝置:

a試管中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。反應(yīng)類型是__。

②在實(shí)驗(yàn)中用到了:鐵架臺(tái)(鐵夾),酒精燈,試管,導(dǎo)管(橡膠管)和__。(填儀器名稱)

③試管b中溶液名稱為__,實(shí)驗(yàn)后觀察到的現(xiàn)象是__

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】有機(jī)物X(C4H6O5)廣泛存在于許多水果內(nèi),尤以蘋(píng)果、葡萄、西瓜、山楂內(nèi)為多,該化合物具有如下性質(zhì):

11molX與足量的金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生1.5 mol氣體

2X與醇或羧酸在濃H2SO4和加熱的條件下均生成有香味的產(chǎn)物

3X在一定程度下的分子內(nèi)脫水產(chǎn)物(不是環(huán)狀化合物)可和溴水發(fā)生加成反應(yīng)

根據(jù)上述信息,對(duì)X的結(jié)構(gòu)判斷正確的是 ( )

AX中肯定有碳碳雙鍵

BX中可能有三個(gè)羥基和一個(gè)-COOR官能團(tuán)

CX中可能有三個(gè)羧基

DX中可能有兩個(gè)羧基和一個(gè)羥基

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】為驗(yàn)證氧化性:Cl2 > Fe3+ >SO2,某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組用圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器和A中的加熱裝置已略,氣密性已經(jīng)檢驗(yàn)完畢):

Ⅰ.打開(kāi)彈簧夾K1—K4,通入一段時(shí)間N2,再將T型導(dǎo)管插入B中,繼續(xù)通入N2,然后關(guān)閉K1,K3,K4。

Ⅱ.打開(kāi)活塞a,滴加一定量的濃鹽酸,給A加熱。

Ⅲ.當(dāng)B中溶液變黃時(shí),停止加熱,夾緊彈簧夾K2。

Ⅳ.打開(kāi)活塞b,使約2mL的溶液流入D試管中,檢驗(yàn)其中的陽(yáng)離子。

Ⅴ.打開(kāi)彈簧夾K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段時(shí)間后夾緊彈簧夾K3。

Ⅵ.更新試管D,重復(fù)過(guò)程Ⅳ,檢驗(yàn)B溶液中的離子。

回答下列問(wèn)題:

(1)過(guò)程Ⅰ的目的是________。

(2)棉花中浸潤(rùn)的溶液為________,作用是_____________

(3)導(dǎo)致步驟Ⅲ中溶液變黃的離子反應(yīng)是____,用_____,(寫(xiě)試劑化學(xué)式)檢驗(yàn)氧化產(chǎn)物,現(xiàn)象是____。

(4)能說(shuō)明氧化性Fe3+>SO2的離子方程式是________。

(5)甲、乙、丙三位同學(xué)分別完成了上述實(shí)驗(yàn),他們的檢測(cè)結(jié)果一定能夠證明氧化性:Cl2> Fe3+>SO2的是__(填“甲”“乙”“丙”)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】A(C3H6)是基本有機(jī)化工原料。由A制備聚合物C的合成路線(部分反應(yīng)條件略去)如圖所示:

已知:+R-COOH

回答下列問(wèn)題:

(1)A的名稱是_______,B中含氧官能團(tuán)的名稱是_______________。

(2)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______________D→E的反應(yīng)類型為________________。

(3)E→F的化學(xué)方程式為____________________________。

(4)發(fā)生縮聚反應(yīng)生成有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_________________。

(5)B的同分異構(gòu)體中,與B具有相同的官能團(tuán)且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的共有________種;其中核磁共振氫譜為3組峰,且峰面積之比為611的是________________(寫(xiě)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。

(6)結(jié)合題給信息,以乙烯、HBr為起始原料制備丙酸,設(shè)計(jì)合成路線(其他試劑任選)。_________________。合成路線流程圖示例如下:AB……目標(biāo)產(chǎn)物。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】霧霾天氣嚴(yán)重影響人們的生活和健康。因此采取改善能源結(jié)構(gòu)、機(jī)動(dòng)車限號(hào)等措施來(lái)減少PM2.5、SO2、NOx等污染。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

. 臭氧是理想的煙氣脫硝劑,其脫硝的反應(yīng)之一為:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),不同溫度下,在兩個(gè)恒容容器中發(fā)生該反應(yīng),相關(guān)信息如下表及圖所示,回答下列問(wèn)題:

容器

容積/L

1

1

溫度/K

T1

T2

起始充入量

1molO32molNO2

1molO32molNO2

0~15min內(nèi)乙容器中反應(yīng)的平均速率:v(NO2) =____(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))。

②該反應(yīng)的正反應(yīng)為____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

T1時(shí)平衡后,向恒容容器中再充入1molO32molNO2,再次平衡后,NO2的百分含量將____(填“增大”“減小”或“不變”)。

④反應(yīng)體系在溫度為T1時(shí)的平衡常數(shù)為____

⑤在恒溫恒容條件下,下列條件不能證明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的是____

a.容器內(nèi)混合氣體壓強(qiáng)不再改變

b.消耗2n molNO2的同時(shí),消耗了n molO3

c.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變

d.混合氣體密度不再改變

II. 某化學(xué)小組查閱資料后得知:2NO(g)O2(g) 2NO2(g) 的反應(yīng)歷程分兩步:

2NO(g)N2O2(g) ()  v1k1·c2(NO),v1k1·c(N2O2) 

N2O2(g)O2(g)2NO2(g) () v2k2·c(N2O2)·c(O2),v2k2·c2(NO2) 

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

1)已知決定2NO(g)O2(g) 2NO2(g)反應(yīng)速率的是反應(yīng)②,則反應(yīng)①的活化能E1與反應(yīng)②的活化能E2的大小關(guān)系為E1____E2(填“>”“<”或“=”)。

2)一定溫度下,反應(yīng)2NO(g)O2(g) 2NO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài),寫(xiě)出用k1k1、k2、k2表示平衡常數(shù)的表達(dá)式K____

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】科學(xué)家用金屬鈉還原CCl4SiCl4制得一種一維SiC納米棒。相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為8Na+CCl4+SiCl4SiC+8NaCl。下列說(shuō)法不正確的是

A. 一維SiC納米棒比表面積大,對(duì)微小粒子有較強(qiáng)的吸附能力

B. 上述反應(yīng)中SiC既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物

C. SiCl4是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子

D. 每生成1 mol SiC轉(zhuǎn)移8 mol電子

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某溶液X含有H+、Al3+NH4+、Fe2+Fe3+、HCO3-、S2-、SO42-Cl-、OH-中的一種或幾種,取該溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和相關(guān)數(shù)據(jù)(氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定)如下:

(1)通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程,一定不存在的離子是_______。

(2)反應(yīng)①中生成A的離子方程式為________。

(3)若測(cè)得X溶液中c(H+)=6mol·L-1,則X溶液中_______(不含”)Fe3+,c(Fe3+)=________mol·L-1(若填不含,則不需計(jì)算)X溶液中c(Cl-)=_______mol·L-1。

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