【題目】苯甲酸(無色針狀晶體,熔點122.4℃)可廣泛用于醫(yī)藥、染料載體、香料等,實驗室用甲苯和高錳酸鉀制備苯甲酸。反應方程式如下:
+2KMnO4+KOH+2MnO2↓+H2O
+HCl→+KCl
已知有關(guān)化合物的相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示:
化合物 | 相對分子質(zhì)量 | 密度(g/cm3) | 溶解性 | 沸點(℃) |
甲苯 | 92 | 0.87 | 難溶于水 | 110.0 |
苯甲酸鉀 | 160 | — | 易溶于水 | — |
苯甲酸 | 122 | 1.26 | 微溶于水 | 248.0 |
苯甲酸在100g水中的溶解度0.18g(4℃),0.27g(18℃),2.2g(75℃)。
合成:如上圖(固定及加熱裝置略去)所示,在三頸燒瓶中加入4.23mL甲苯和100mL蒸餾水,瓶口裝上溫度計、電動攪拌器、冷凝管,慢慢開啟電動攪拌器,加熱至沸騰。經(jīng)冷凝管上口分批加入21.30g高錳酸鉀(過量),繼續(xù)煮沸至甲苯層消失,回流液中不再出現(xiàn)油珠為止,得到反應混合物。
對反應混合物進行分離:①趁熱過濾→②洗滌濾渣→③合并濾液和洗滌液→④冷卻→⑤鹽酸酸化→⑥過濾。
對粗產(chǎn)品苯甲酸進行提純:①沸水溶解→②活性炭脫色→③趁熱過濾→④_________→⑤過濾→⑥洗滌→⑦干燥。
請回答下列問題:
(1)實驗室中量取4.23mL甲苯所需儀器為_________。
(2)冷凝管的上口是否需要塞上塞子________(填“是”或“否”),a處水流方向是_______(填“進水”或“出水”)。
(3)高錳酸鉀需要分批加入,請用化學反應速率觀點說明理由_________。
(4)在對粗產(chǎn)品苯甲酸進行提純過程中,“③趁熱過濾”的目的是_________;“④”的操作名稱是________;可證明“⑥洗滌”步驟已洗滌干凈的方法是_____________。
(5)干燥后稱量得苯甲酸2.93g,則苯甲酸的產(chǎn)率為________。
【答案】(1)酸式滴定管;
(2)否;進水
(3)避免反應過快,使反應液從回流管上端噴出;
(4)除去活性炭,減少苯甲酸結(jié)晶析出 ;取最后一次洗滌液,加入用HNO3酸化的AgNO3溶液,若無白色程度生成,說明沉淀已洗滌干凈。(或取最后一次洗滌液已成無色也可) ;
(5)60.0%
【解析】
試題分析:(1)橡膠易溶于甲苯,不能利用堿式滴定管量取,則實驗中準確量取4.23mL甲苯所需儀器為酸式滴定管,故答案為:酸式滴定管;
(2)冷凝管的上口不需要塞上塞子,a處水流方向是進水,故答案為:否;進水;
(3)高錳酸鉀需要分批加入,用化學反應速率觀點說明理由為避免反應過快,使反應液從回流管上端噴,故答案為:避免反應過快,使反應液從回流管上端噴;
(4)由表格數(shù)據(jù)可知,溫度高苯甲酸的溶解度大,在對粗產(chǎn)品苯甲酸進行提純過程中,“③趁熱過濾”的目的是除去活性炭,減少苯甲酸結(jié)晶析出;“④”的操作名稱是 冷卻結(jié)晶;可證明“⑥洗滌”步驟已洗滌干凈的方法是取最后一次洗滌液,加入用HNO3酸化的AgNO3溶液,若無白色沉淀生成,說明沉淀已洗滌干凈,故答案為:除去活性炭,減少苯甲酸結(jié)晶析出;冷卻結(jié)晶;取最后一次洗滌液,加入用HNO3酸化的AgNO3溶液,若無白色沉淀生成,說明沉淀已洗滌干凈;
(5)加入4.23mL甲苯,理論上得到苯甲酸為mol×122g/mol=4.88g,則苯甲酸的產(chǎn)率為×100%=60%,故答案為:60%。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】M、R、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,Z是一種過渡元素。M基態(tài)原子L層中p 軌道電子數(shù)是s軌道電子數(shù)的2倍,R是同周期元素中最活潑的金屬元素,X和M形成的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物,Z的基態(tài)原子4s和3d軌道半充滿。
據(jù)此請回答下列問題:
(1)R基態(tài)原子的電子排布式是 ,X和Y中電負性較大的是 (填元素符號)。
(2)X的氫化物的沸點低于與其組成相似的M的氫化物,其原因是 。
(3)X與M形成的XM3分子的空間構(gòu)型是 。
(4)M和R所形成的一種離子化合物R2M晶體的晶胞如右圖所示,則圖中黑球代表的離子是 (填離子符號)。
(5)在稀硫酸中,Z的最高價含氧酸的鉀鹽(橙色)氧化M的一種氫化物,Z被還原為+3價,該反應的化學方程式是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有機物A、B、C、D、E能發(fā)生如圖所示的轉(zhuǎn)化。請完成下面有關(guān)問題:
(1)C中官能團的名稱 。
(2)反應②的化學方程式 ,反應類型為 。
(3)某烴X的最簡式與上述C2H2的相同,X蒸汽相對氫氣的密度為39,F(xiàn)取兩支試管,分別加入適量溴水,實驗操作及現(xiàn)象如下:
有關(guān)X的說法正確的是
A.X難溶于水
B.煤炭中含有這種烴
C.X使溴水褪色是因為發(fā)生加成反應
D.試驗后試管2中的有機層是上層還是下層,可通過加水確定
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】氮化鈉(Na3N)是科學家制備的一種重要化合物。它與水作用可生成NH3 和一種強堿。回答下列問題:
(1)氮化鈉的電子式是 ,該化合物是 化合物(選填“離子”、“共價”)。
(2)氮化鈉與水反應的化學方程式是 ,該反應屬于 反應。
(3)氮化鈉與鹽酸反應生成 種鹽,其中 (填鹽的化學式)既含離子鍵又含有共價鍵。
(4)氮化鈉中兩種微粒的半徑大小比較: r(Na+) r(N3-)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有關(guān)天然產(chǎn)物水解的敘述不正確的是
A.油脂水解可得到丙三醇
B.麥芽糖水解只生成葡萄糖
C.蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物均為氨基酸
D.纖維素水解與淀粉水解得到的最終產(chǎn)物不同
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D、E、F、G、I均為前四周期原子序數(shù)依次增大的元素。A原子的L電子層的p能級上有一個空軌道;C的最外層有6個運動狀態(tài)不同電子;D的基態(tài)原子外圍電子排布式為3S2;E與D同周期,且在該周期中電負性最大;F、G是同族且原子序數(shù)差2的元素;I的基態(tài)原子外圍只有一個單電子。
(1) 下列關(guān)于A2H4分子和H2C2分子的說法正確的是 。
A.分子中都含有σ鍵和π鍵
B.中心原子都sp2雜化
C.都是含極性鍵和非極性鍵的非極性分子
D.互為等電子體
E.A2H4分子的沸點明顯低于H2C2分子
(2)A、B、C三種元素中的兩種,能形成原子個數(shù)比為l:3的常見微粒,推測這兩種微粒的空間構(gòu)型為 。
(3)E能形成多種含氧酸,如HEO3、HEO2,請簡述酸性HEO3大于HEO2的原因: 。
(4) G與AC能形成揮發(fā)性液體G(AC)4,則其固體屬于 晶體。
(5) F常見晶體結(jié)構(gòu)為體心立方堆積,原子半徑為a nm,I常見晶體結(jié)構(gòu)為面心立方堆積,原子半徑為b nm,則兩種金屬的密度比為 (用含a、b的算式表示)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】量取16.0mL 10.0molL﹣1HCl溶液,加蒸餾水稀釋至100mL,取兩份稀釋后的HCl溶液各25mL,分別加入等質(zhì)量的Mg和Al,相同條件下充分反應,產(chǎn)生氫氣的體積隨時間變化的曲線如圖所示(氫氣體積已折算成標準狀況下的體積),請計算:
(1)稀釋后HCl溶液的物質(zhì)的量濃度為 mol·L-1。
(2)加入Al的質(zhì)量至少有 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于電解池的敘述中,不正確的是 ( )
A.與電源正極相接的是電解池的陰極
B.與電源負極相接的是電解池的陰極
C.電解池的陽極發(fā)生氧化反應
D.電子從電源的負極沿導線流向電解池的陰極
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