【題目】甲苯是一種重要的化工原料,能用于生產(chǎn)苯甲醛、苯甲酸等產(chǎn)品。下表列出了有關(guān)物質(zhì)的部分物理性質(zhì),請(qǐng)回答:
名稱 | 性狀 | 溶點(diǎn)(℃) | 沸點(diǎn)(℃) | 相對(duì)密度() | 溶解性 | |
水 | 乙醇 | |||||
甲苯 | 無(wú)色液體易熱易揮發(fā) | -95 | 110.6 | 0.8660 | 不溶 | 互溶 |
苯甲醛 | 無(wú)色液體 | -26 | 179 | 1.0440 | 微溶 | 互溶 |
苯甲酸 | 白色片狀或針狀晶體 | 122.1 | 249 | 1.2659 | 微溶 | 易溶 |
注:甲苯、苯甲醛,苯甲酸三者互溶;
實(shí)驗(yàn)室可用如圖裝置模擬制備苯甲醛。實(shí)驗(yàn)時(shí)先在三頸燒瓶中加入0.5g固態(tài)難溶性催化劑, 再加入15mL冰醋酸和2mL甲苯,攪拌升溫至7O℃,同時(shí)緩慢加入12mL過(guò)氧化氫,在此溫度下攪拌反應(yīng)3小時(shí)。
(1)裝置a主要作用是_____________。三頸燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
(2)經(jīng)測(cè)定,反應(yīng)溫度升高時(shí),甲苯的轉(zhuǎn)化率逐漸增大,但溫度過(guò)高時(shí),苯笨甲醛的產(chǎn)量卻有所減少,可能的原因是_____________。
(3)反應(yīng)完畢后,反應(yīng)混合液經(jīng)過(guò)自然冷卻至室溫時(shí),還應(yīng)經(jīng)過(guò)_____、______(填坡操作名稱)等操作,才能得到苯甲醛粗產(chǎn)品。
(4)實(shí)驗(yàn)中加入過(guò)量的過(guò)氧化氫并延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間時(shí),會(huì)使苯甲醛產(chǎn)品中產(chǎn)生較多的苯甲酸。①若想從混有苯甲酸的苯甲醛中分離出苯甲酸,正確的操作步驟是_____(按步驟順序填字母)。
a.對(duì)混合液進(jìn)行分液 b.過(guò)濾、洗滌、干燥
c.水層中加入鹽酸調(diào)節(jié)pH=2 d.與適量碳酸氫鈉溶液混合振蕩
②若對(duì)實(shí)驗(yàn)①中獲得的苯甲酸產(chǎn)品進(jìn)行純度測(cè)定?煞Q取2.500g產(chǎn)品,溶于200mL乙醇配成溶液,量取所得的乙醇溶液20.OOmL于錐形瓶,滴加2~3滴酚酞指示劑,然后用預(yù)先配好的0.1000mol/L KOH標(biāo)準(zhǔn)液滴定,到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)消耗KOH溶液vmL。產(chǎn)品中苯甲酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______(列出原始的計(jì)算式,不需要化簡(jiǎn))。
③下列情況會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏低的是_______(填字母)。
a.滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀取耗喊量 b.KOH標(biāo)準(zhǔn)液長(zhǎng)時(shí)間接觸空氣
c.配且KOH標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)仰視定容 d.將酚酞指示劑換為甲基橙溶液
【答案】 冷凝回流 H2O2在較高溫度時(shí)分解速度加快,使實(shí)際參加反應(yīng)H2O2的減少,影響產(chǎn)量 過(guò)濾 蒸餾 dacb ab
【解析】(1)儀器a具有球形特征的冷凝管,名稱為為球形冷凝管,甲苯揮發(fā)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)率降低,冷凝回流,防止甲苯揮發(fā)導(dǎo)致產(chǎn)率降低;三頸瓶中甲苯被過(guò)氧化氫氧化生成苯甲醛,同時(shí)還生成水,反應(yīng)方程式為:;
(2)但溫度過(guò)高時(shí)過(guò)氧化氫分解速度加快,實(shí)際參加反應(yīng)的過(guò)氧化氫質(zhì)量減小,苯甲醛的產(chǎn)量卻有所減少;
(3)反應(yīng)完畢后,反應(yīng)混合液經(jīng)過(guò)自然冷卻至室溫時(shí),先過(guò)濾分離固體催化劑,再利用蒸餾的方法分離出苯甲酸;
(4)實(shí)驗(yàn)中加入過(guò)量的過(guò)氧化氫并延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間時(shí),會(huì)使苯甲醛產(chǎn)品中產(chǎn)生較多的苯甲酸;
①先與碳酸氫鈉反應(yīng)之后為苯甲酸鈉,再分液分離,水層中加入鹽酸得到苯甲酸晶體,最后過(guò)濾分離得到苯甲酸,再洗滌、干燥得到苯甲酸,故正確的操作步驟是:dacb;
②若對(duì)實(shí)驗(yàn)①中獲得的苯甲酸產(chǎn)品進(jìn)行純度測(cè)定,可稱取1.2g產(chǎn)品,溶于200mL乙醇配成溶液,量取所得的乙醇溶液20.00mL于錐形瓶,滴加2~3滴酚酞指示劑,然后用預(yù)先配好的0.1000mo/L KOH標(biāo)準(zhǔn)液滴定,到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)消耗KOH溶液VmL,苯甲酸的物質(zhì)的量等于消耗KOH物質(zhì)的量,則2.500g產(chǎn)品中苯甲酸為0.001VL×0.1mol/L××122g/molg,產(chǎn)品中苯甲酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為;
③a.滴定時(shí)俯視讀取耗堿量,會(huì)使KOH溶液體積讀數(shù)偏小,計(jì)算苯甲酸的質(zhì)量偏小,測(cè)定結(jié)果偏低,故a符合;b.KOH標(biāo)準(zhǔn)液長(zhǎng)時(shí)間接觸空氣,會(huì)吸收二氧化碳步驟轉(zhuǎn)化為碳酸鉀,導(dǎo)致消耗氫氧化鉀溶液體積偏大,測(cè)定結(jié)果偏高,故b不符合;c.配置KOH標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)仰視定容,液面在刻度線上方,配制標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大、濃度偏小,導(dǎo)致滴定時(shí)消耗KOH溶液體積偏大,測(cè)定結(jié)果偏高,故c不符合;
d.將酚酞指示劑換為甲基橙溶液,終點(diǎn)時(shí)溶液呈酸性,消耗氫氧化鉀溶液體積偏小,測(cè)定結(jié)果偏低,故d符合,故答案為ad。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列敘述中正確的是( )
A.在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,1L庚烷完全燃燒后,所生成的氣態(tài)產(chǎn)物的分子數(shù)為NA
B.1mol碳正離子CH5+所含的電子數(shù)為11NA
C.標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,16g甲烷完全燃燒所消耗的氧氣的分子數(shù)為2NA
D.0.5molC3H8分子中含C﹣H共價(jià)鍵2NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】19世紀(jì)中葉,門捷列夫的突出貢獻(xiàn)是
A. 提出原子學(xué)說(shuō) B. 提出分子學(xué)說(shuō) C. 發(fā)現(xiàn)氧氣 D. 發(fā)現(xiàn)元素周期律
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列各化合物中,能發(fā)生酯化、還原、加成、消去四種反應(yīng)的是
A. CH3-CH=CH-CHOB. CH3CH(OH)CH(OH)CH3
C. HOCH2-CH2-CH=CH-CHOD. HOCH2COCH2CHOH
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下述實(shí)驗(yàn)?zāi)艿竭_(dá)預(yù)期目的的是
選項(xiàng) | 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 | 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span> |
A | 用注射器收集銅與濃硝酸反應(yīng)生成的氣體,然后推拉注射器 | 研究壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響 |
B | 在實(shí)驗(yàn)室制得的乙酸乙酯中加入飽和碳酸鈉溶液,然后蒸餾 | 除去乙酸乙酯中混有的乙酸、乙醇 |
C | 用飽和FeCl3溶液制得Fe(OH)3膠體,然后過(guò)濾 | 提純Fe (OH) 3膠體 |
D | 往混有FeCl2的CuCl2溶液中加人H2O2 后,用氨水調(diào)節(jié)pH 至2.7 后過(guò)濾 | 除去CuCl2溶液中FeCl2雜質(zhì) |
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有機(jī)物A只由C、H、O三種元素組成.常用作有機(jī)合成的中間體,測(cè)得8.4g該有機(jī)物經(jīng)燃燒生成22.0gCO2和7.2g水。質(zhì)譜圖表明其相對(duì)分子質(zhì)量為84;紅外光譜分析表明A中含有-O-H和位于分子端的-C-H,該核磁共振氫譜顯示有3種峰,且峰面積之比為6:1:1
(1)寫出A的分子式_______;(2)寫出A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式________;
(3)下列物質(zhì)一定能與A發(fā)生反應(yīng)的是______(填序號(hào))
a.氫溴酸 b.高錳酸鉀 c.溴的四氯化碳 d. Na
(4)有機(jī)物B是A的同分異構(gòu)體,1molB可以與1molBr2加成,該有機(jī)物的所有碳原子在同一平面上,核磁共振氫譜顯示3種峰,且峰面積之比為6:1:1。則B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鋰離子電池的應(yīng)用很廣,一種利用鈦鐵礦[主要成分為偏鈦酸亞鐵(FeTiO3),含有少量Fe2O3]制取鈦白粉(TiO2)和利用其副產(chǎn)物制取鋰離子電池的正極材料(LiFePO4)的工藝流程如下(部分條件未給出)。
(1)FeTiO3中Ti的化合價(jià)為______;在“還原”步驟中,還原“Fe3+”的反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為__________。
(2)FeSO4溶解度與溫度關(guān)系如下表,
溫度(℃) | 30 | 20 | l5 | l0 | 5 | 0 | -2 | -6 |
FeSO4 (g/L) | 240 | 190 | 130 | 117 | 95 | 79 | 59 | 38 |
則操作I 的名稱為_______、過(guò)濾。
(3)“轉(zhuǎn)化” 步驟中對(duì)溶液進(jìn)行加熱的主要目的是_____________。
(4)寫出“沉鐵”的離子反應(yīng)方程式___________,為使Fe3+完全沉降,則PO43-的濃度至少應(yīng)為___________(己知:Ksp (FePO4· 2H2O) = 9.91×10-16)。
(5)流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是(H2O除外)______,寫出固相焙燒的反應(yīng)方程式______。
(6)某鋰離子充放電時(shí),正極發(fā)生LiFePO4與FePO4的轉(zhuǎn)化,當(dāng)充電時(shí),電池負(fù)極發(fā)生的
反應(yīng)為6C+xLi++xe-=LixC6,寫出放電時(shí)電池反應(yīng)方程式______________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知常溫下,HA的電離平衡常數(shù)Ka=6.25×10-5,H2CO3的電離平衡常數(shù)Ka1=4.17×10-7、Ka2=4. 90×10 -11。在生產(chǎn)碳酸飲料的過(guò)程中,除了添加NaA外,還需加壓充入CO2氣體。下列說(shuō)法不正確的是(不考慮飲料中其他成分)
A. 相同物質(zhì)的量濃度的NaA、HA混合溶液呈堿性
B. 提高CO2兗?xì)鈮毫,碳酸飲料中c (A-)減小
C. 當(dāng)碳酸飲料的pH為5.0時(shí),
D. 碳酸飲料中各粒子的濃度關(guān)系為c( H+) =c( HCO3-)+2c( CO32-) +c(OH-) -c(HA)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】工業(yè)上可用軟錳礦漿(主要成分為MnO2)吸收硫酸廠的廢氣SO2,并制備
MnSO4·H2O晶體,其工藝流程如下:
已知:①浸出液的pH<2,其中的金屬陽(yáng)離子主要是Mn2+,還有少量Fe2+、Al3+等。
②幾種離子沉淀時(shí)數(shù)據(jù)信息如下:
離子 | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mn2+ |
開(kāi)始沉淀時(shí)pH | 7.6 | 2.7 | 3.8 | 8.3 |
完全沉淀時(shí)pH | 9.7 | 4.0 | 4.7 | 9.8 |
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)加入MnO2氧化時(shí)溶液中反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。
(2) 若流程中取消“加入MnO2”,對(duì)上述流程的影響是____________________________。
(3)試劑X能否選用碳酸錳(MnCO3)或氫氧化錳[Mn(OH)2],判斷并說(shuō)明理由: ________。
(4)濾渣的主要成分是________,利用濾渣能提取鐵紅,其原理是___________________。
(5)從濾液中提取MnSO4·H2O晶體的操作是___________________。
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