高考化学题,你试试难不难

实验步骤:

(1)在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、mL水和4.8g(约0.03mol)高锰酸钾,慢慢开启搅拌器,并加热回流至回流液不再出现油珠。

(2)停止加热,继续搅拌,冷却片刻后,从冷凝管上口慢慢加入适量的饱和亚硫酸氢钠溶液,并将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液,于冰水浴中冷却,然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤,用少量冷水洗涤,放在沸水浴上干燥。称量,粗产品为1.0g。

(3)纯度测定:称取0.g粗产品,配成乙醇溶液,于mL容量瓶中定容。每次移取25.00mL溶液,用0.00mol·L-1的KOH标准溶液滴定。三次滴定平均消耗21.50mL的KOH标准溶液。

回答下列问题:

(1)根据上述实验药品用量,三颈烧瓶的最适宜规格为(填标号)

A.mL;B.mL;C.mL;D.0mL

(2)在反应装置中应选用冷凝管(填“直形”或“球形”),当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,其判断理由是。

(3)加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是;该步骤亦可用草酸在酸性条件下处理,请用反应的离子方程式表达其原理。

(4)“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是。

(5)干燥苯甲酸晶体时,若温度过高,可能出现的结果是。

(6)本实验制备的苯甲酸的纯度为;据此估算本实验中苯甲酸的产率为。

(7)若要得到纯度更高的苯甲酸,可通过在水中的方法提纯。

解答:

(1)根据三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、mL水和4.8g(约0.03mol)高锰酸钾实验药品用量,三颈烧瓶的最适宜规格为mL。

(2)直形冷凝管用于蒸馏,在用蒸馏法分离物质时使用。而球形冷凝管用于反应装置,在反应时用球形冷凝管冷凝回流,能够使反应更彻底。当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,这是因为反应物甲苯的密度比水小,且不溶于水,从而形成油珠。当油珠消失,意味反应物甲苯已完全转化为产物苯甲酸。

(3)亚硫酸氢钠具有还原性,且能提供酸性。加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是除去反应后剩余的高锰酸钾。草酸同样具有还原性,在酸性条件下,高锰酸钾能够氧化草酸,其还原产物为二价锰离子。

2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。

(4)根据化学反应方程式,滤渣的主要成分是二氧化锰

(5)由于甲苯在°C左右开始升华,所以干燥苯甲酸晶体时,若温度过高,可能出现的结果是甲苯升华。

(6)根据滴定实验,计算出苯甲酸质量理论产量为0.1克。故本实验中苯甲酸的产率=0.1/0.=86%。

(7)由于苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水。若要得到纯度更高的苯甲酸,可通过在水中重结晶的方法提纯。




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