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(17分)(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...

(17分)(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:

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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.

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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       ,操作        

(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).

 

(1)分液,蒸馏(2)酸性KMnO4溶液,紫色溶液褪色(3) 序号 实验方案 实验现象   结论 ① 将白色固体B加入水中,加热,溶解,冷却、过滤 得到白色晶体和无色溶液   ② 取少量滤液于试管中,滴入适量的硝酸酸化的AgNO3溶液 生成白色沉淀 滤液含有Cl﹣ ③ 干燥白色晶体,加热使其融化,测其熔点; 熔点为122.4℃ 白色晶体是苯甲酸   (4)×100%; 96% 【解析】(1)依据流程分析混合物分离的实验方法和操作步骤; (2)依据分离试剂和过程可知,有机相中主要是为反应的甲苯,甲苯是苯的同系物,可以被高锰酸钾溶液氧化; (3)结合反应化学方程式中生成的产物和流程中分离步骤分析,白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物;依据苯甲酸熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;先检验苯甲酸的检验再检验氯化钾的存在; 【解析】 (1)一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯;所以操作Ⅰ是分离出有机相甲苯,用分液方法得到;操作Ⅱ是蒸馏的方法控制甲苯沸点得到纯净的甲苯液体;故答案为:分液,蒸馏; (2)依据流程和推断可知,无色液体A为甲苯,检验试剂可以用酸性高锰酸钾溶液,甲苯被氧化为苯甲酸,高锰酸钾溶液紫色褪去; 故答案为:酸性KMnO4溶液,紫色溶液褪色; (3)通过测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔,推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,氯化钾可以用硝酸酸化的硝酸银溶液检验氯离子的存在;利用苯甲酸的溶解度特征在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;利用不同温度下的溶解度,分离混合物,得到晶体后通过测定熔点判断是否为苯甲酸; 故答案为: 序号 实验方案 实验现象   结论 ① 将白色固体B加入水中,加热,溶解,冷却、过滤 得到白色晶体和无色溶液   ② 取少量滤液于试管中,滴入适量的硝酸酸化的AgNO3溶液 生成白色沉淀 滤液含有Cl﹣ ③ 干燥白色晶体,加热使其融化,测其熔点; 熔点为122.4℃ 白色晶体是苯甲酸   (4)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,苯甲酸是一元弱酸和氢氧化钾1:1反应,所以物质的量相同,注意溶液体积变化计算样品中 苯甲酸的物质的量,计算质量分数;样品中苯甲酸质量分数=×100%=96%; 故答案为:×100%; 96%
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(17分)(2012•广东)难溶性杂卤石(K2SO4•MgSO4•2CaSO4•2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡

K2SO4•MgSO4•2CaSO4•2H2O(s)2Ca2++2K++Mg2++4满分5 manfen5.com+2H2O

为能充分利用钾资源,用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如图1:

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(1)滤渣主要成分有                       以及未溶杂卤石.

(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因:                

(3)“除杂”环节中,先加入        溶液,经搅拌等操作后,过滤,再加入         溶液调滤液PH至中性.

(4)不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系是图2,由图可得,随着温度升高,①                                                          

(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂,则溶浸过程中会发生:CaSO4(s)+满分5 manfen5.comCaCO3(s)+满分5 manfen5.com

已知298K时,Ksp(CaCO3)=2.80×10﹣9,Ksp(CaSO4)=4.90×10﹣5,求此温度下该反应的平衡常数K                (计算结果保留三位有效数字).

 

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(16分)(2012•广东)碘在科研与生活中有重要作用,某兴趣小组用0.50mol•L﹣1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol•L﹣1K2S2O8、0.10mol•L﹣1Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响.

已知:S2O82﹣+2I=2SO42﹣+I2(慢)     I2+2S2O32﹣=2I+S4O62﹣ (快)

(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的          耗尽后,溶液颜色将由无色变为蓝色,为确保能观察到蓝色,S2O32﹣与S2O82﹣初始的物质的量需满足的关系为:n(S2O32﹣):n(S2O82﹣            

(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:

实验

序号

体积V/ml

K2S2O8溶液

KI溶液

Na2S2O3溶液

淀粉溶液

10.0

0.0

4.0

4.0

2.0

9.0

1.0

4.0

4.0

2.0

8.0

Vx

4.0

4.0

2.0

表中Vx=        ml,理由是                    

(3)已知某条件下,浓度c(S2O82﹣)~反应时间t的变化曲线如图13,若保持其它条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O82﹣)~反应时间t的变化曲线示意图(进行相应的标注).

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(4)碘也可用作心脏起捕器电源﹣锂碘电池的材料,该电池反应为:2Li(s)+I2 (s)=2LiI(s)H

已知:4Li(s)+O2 (g)=2Li2O(s)H1

4LiI(s)+O2 (g)=2I2 (s)+2Li2O(s)H2

则电池反应的H=               ;碘电极作为该电池的         极.

 

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(14分)(2012•广东)过渡金属催化的新型碳﹣碳偶联反应是近年来有机合成的研究热点之一,如:

反应①

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化合物可由化合物合成:

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(1)化合物的分子式      

 

(2)化合物与Br2加成的产物的结构简式为             

 

(3)化合物的结构简式为               

 

(4)在浓硫酸存在和加热条件下,化合物易发生消去反应生成不含甲基的产物,该反应的方程式为            (注明反应条件),因此,在碱性条件下,由与CH3CO﹣Cl反应生成,其反应类型为           

(5)的一种同分异构体能发生银镜反应,也可以发生类似反应①的反应,生成化合物的结构简式为                     (写出其中一种).

 

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(6分)(2012•广东)对于常温下pH为2的盐酸,传述正确的是(  )

A.c(H+)=c(Cl)+c(OH

B.与等体积pH=12的氨水混合后所得溶液显酸性

C.由H2O电离出的c(H+)=1.0×10﹣12 mol•L﹣1

D.与等体积0.01 mol•L﹣1乙酸钠溶液混合后所得溶液中:c(Cl)=c(CH3COO

 

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(6分)(2012•广东)如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图,下列说法正确的是(  )

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A.原子半径:Z>Y>X

B.气态氢化物的稳定性:R>W

C.WX3和水反应形成的化合物是离子化合物

D.Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应

 

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