Question

隨著人民生活水平的提高，食品安全問(wèn)題倍受社會(huì)關(guān)注．苯甲酸是常見(jiàn)的食品防腐劑．它是一種片狀晶體，在水中的溶解度如下表：

溫度	25℃	50℃	95℃
溶解度	0.17g	0.95g	6.8g

某研究性學(xué)習(xí)小組要確定苯甲酸的組成，現(xiàn)有苯甲酸樣品（含泥沙等難溶于水的雜質(zhì)），實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）提純苯甲酸：室溫下，取樣品約10g放入大燒杯中，加入500mL蒸餾水充分?jǐn)嚢瑁�發(fā)現(xiàn)樣品幾乎沒(méi)溶解，原因是

室溫時(shí)，苯甲酸的溶解度較小

，將燒杯放在石棉網(wǎng)上加熱，將樣品充分溶解后，在加入少量蒸餾水，然后趁熱過(guò)濾．趁熱過(guò)濾的目的是

減少過(guò)濾時(shí)苯甲酸的損失

，將所得濾液

緩慢冷卻至室溫

，使苯甲酸以晶體形式析出，然后過(guò)濾得到較純凈的苯甲酸晶體6.1g．
（2）化學(xué)組成分析（苯甲酸中一定含有C、H元素，可能含有氧元素）

①儀器A中所發(fā)生的反應(yīng)化學(xué)方程式為

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

．
②儀器B的作用是

干燥氧氣

．
③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后發(fā)現(xiàn)裝置D增重2.7g，裝置E增重15.4g，試通過(guò)計(jì)算確定苯甲酸中

含有

氧元素（填“含有”或“不含有”），苯甲酸的化學(xué)式為

C₇H₆O₂

．

Answer 1

分析：（1）利用表格提供的不同溫度下的溶解度解釋此題．溫度低時(shí)苯甲酸溶解度很低，易析出過(guò)濾會(huì)使其損失．為使其形成顆粒較大的晶體，應(yīng)緩慢降溫；
（2）①根據(jù)過(guò)氧化氫溶液在二氧化錳的催化作用下分解的反應(yīng)，寫(xiě)出反應(yīng)的方程式；
②根據(jù)濃硫酸具有吸水性分析；
③根據(jù)反應(yīng)的流程圖，分析生成的二氧化碳和水的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量守恒定律分析苯甲酸的組成元素的質(zhì)量，并由相對(duì)原子質(zhì)量求出各元素的原子個(gè)數(shù)比，寫(xiě)出化學(xué)式．

解答：解：（1）苯甲酸的溶解度隨溫度升高而增大，25℃時(shí)其溶解度只有0.17g，室溫時(shí)會(huì)更�。�所以，室溫時(shí)苯甲酸幾乎沒(méi)溶解的原因是：苯甲酸的溶解度較小．溫度低時(shí)苯甲酸溶解度很低，易析出，過(guò)濾會(huì)使其與泥沙混合濾出導(dǎo)致其損失．所以，趁熱過(guò)濾的目的是：減少過(guò)濾時(shí)苯甲酸的損失．緩慢降溫使其析出會(huì)得到顆粒較大的晶體，便于得到苯甲酸晶體；
（2）①過(guò)氧化氫溶液在二氧化錳的催化作用下分解，生成了水和氧氣，反應(yīng)的方程式是：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；②由于濃硫酸具有吸水性，所以，儀器B的作用是干燥氧氣；
③由于濃硫酸具有吸水性，裝置D增重2.7g是生成的水的質(zhì)量，氫元素的質(zhì)量為：2.7g×

1×2

1×2+16

×100%=0.3g；由于氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳，裝置E增重15.4g即是生成二氧化碳的質(zhì)量．碳元素的質(zhì)量為：15.4g×

12

12+16×2

×100%=4.2g；由質(zhì)量守恒定律可知，苯甲酸中含有碳、氫元素的質(zhì)量分別為4.2g、0.3g，由于4.2g+0.3g=4.5g＞6.1g，所以，苯甲酸中含有氧元素．苯甲酸中碳、氫、氧元素的原子個(gè)數(shù)比為：

4.2g

12

：

0.3g

1

：

6.1g-4.5g

16

=7：6：2，所以，苯甲酸的化學(xué)式是：C₇H₆O₂．
故答為：（1）室溫時(shí)，苯甲酸的溶解度較�。粶p少過(guò)濾時(shí)苯甲酸的損失；緩慢冷卻至室溫；（2）①2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；②干燥氧氣；③含有，C₇H₆O₂．

點(diǎn)評(píng)：此題是利用物質(zhì)的溶解度對(duì)混合物進(jìn)行分離，利用表格數(shù)據(jù)結(jié)合相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作解決此題．