【題目】芳香族羧酸通常用芳香烴的氧化來制備。芳香烴的苯環(huán)比較穩(wěn)定，難于氧化，而環(huán)上的支鏈不論長短，在強烈氧化時，最終都氧化成羧基。某同學用甲苯的氧化反應制備苯甲酸 。反應原理：

+2KMnO4 +KOH+2MnO2 +H2O

+HCl+KCl

反應試劑、產(chǎn)物的物理常數(shù)：

名稱

相對分 子質(zhì)量

性狀

熔點

沸點

密度

溶解度

水

乙醇

乙醚

甲苯

92

無色液體易燃易揮發(fā)

-95

110.6

0.8669

不溶

易溶

易溶

苯甲酸

122

白色片狀或針狀晶體

122.4

248

1.2659

微溶

易溶

易溶

主要實驗裝置和流程如下：

下圖回流攪拌裝置

下圖抽濾裝置

實驗方法：一定量的甲苯和KMnO4溶液置于圖1裝置中，在90℃時， 反應一段時間，再停止反應，按如下流程分離出苯甲酸和回收未反應的甲苯。

(1)無色液體A的結(jié)構(gòu)簡式為___________。操作Ⅱ為__________。

(2)如果濾液呈紫色，要先加亞硫酸氫鉀，然后再加入濃鹽酸酸化，加亞硫酸氫鉀的目的是______。

(3)下列關于儀器的組裝或者使用正確的是__________。

A．抽濾可以加快過濾速度，得到較干燥的沉淀

B．安裝電動攪拌器時，攪拌器下端不能與三頸燒瓶底、溫度計等接觸

C．回流攪拌裝置應采用直接加熱的方法

D．冷凝管中水的流向是下進上出

(4)除去殘留在苯甲酸中的甲苯應先加入__________，分液，水層再加入__________，然后抽濾，干燥即可得到苯甲酸。

(5)純度測定：稱取1.220g產(chǎn)品，配成100ml溶液，取其中25.00ml溶液，進行滴定 ，消耗KOH物質(zhì)的量為2.4×10-3mol。產(chǎn)品中苯甲酸質(zhì)量分數(shù)為______________。

【答案】（1）（2分） 蒸餾（2分）

（2）除去未反應的高錳酸鉀氧化劑，否則用鹽酸酸化時會發(fā)生鹽酸被高錳酸鉀所氧化，產(chǎn)生氯氣；（2分）

（3）ABD （2分）漏選得一分,錯選不得分

（4） NaOH溶液（2分） 濃鹽酸酸化（2分） （5） 96% （2分）

【解析】

試題（1）結(jié)合操作目的，分析流程知：對反應后的溶液過濾除去生成的MnO2，濾液經(jīng)分液所得有機層含有末反應的甲苯，水層含有生成的苯甲酸鉀及其它可溶性物質(zhì)。有機層經(jīng)干燥劑干燥、過濾后，再經(jīng)操作II得到的無色液體A應為甲苯。操作II為蒸餾。（2） 濾液呈紫色，證明高錳酸鉀有剩余，又因為高錳酸鉀會與濃鹽酸反應產(chǎn)生氯氣，所以應先加KHSO4除去末反應的高錳酸鉀，再加濃鹽酸酸化。（3） A、抽濾可以加快過濾速度，得到較干燥的沉淀；故A正確。

B、安裝電動攪拌器時，攪拌棒下端不能與三頸燒瓶底、溫度計等接觸；故B正確。C、三頸燒瓶不能直接加熱；故C不正確。D冷凝管中水的流向應是下進上出。故D正確。（4） 除去殘留在苯甲酸中的甲苯時，先加入NaOH溶液，使苯甲酸轉(zhuǎn)化為可溶性的苯甲酸鈉溶于水，再經(jīng)分液操作，將甲苯（有機層）除去，然后用濃鹽酸把可溶性的苯甲酸鈉轉(zhuǎn)化為苯甲酸。（5） 根據(jù)關系式：

--KOH

122g 1mol

m 4×2.4×10-3mol

m=122g×4×2.4×10-3mol /1mol= 1.1712g

產(chǎn)品中苯甲酸質(zhì)量分數(shù)為：1.1712g/1.22g×100%=96%

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】（1）蘇丹紅顏色鮮艷、價格低廉，常被一些企業(yè)非法作為食品和化妝品等的染色劑，嚴重危害人們健康。蘇丹紅常見有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4種類型，蘇丹紅Ⅰ的分子結(jié)構(gòu)如圖1所示。

蘇丹紅Ⅰ在水中的溶解度很小，微溶于乙醇，有人把羥基取代在對位形成圖2所示的結(jié)構(gòu)，則其在水中的溶解度會____(填“增大”或“減小”)，原因是__________________。

（2）Co(NH3)5BrSO4可形成兩種鈷的配合物，已知Co3+的配位數(shù)是6，為確定鈷的配合物的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)對兩種配合物進行如下實驗：在第一種配合物的溶液中加BaCl2溶液時，產(chǎn)生白色沉淀；在第二種配合物溶液中加入BaCl2溶液時，則無明顯現(xiàn)象，則第一種配合物的結(jié)構(gòu)式為__________，第二種配合物的結(jié)構(gòu)式為_____。

（3）Ag+能與NH3、S2O32-、CN等形成配位數(shù)為2的配合物。

利用AgNO3和氨水可配制[Ag(NH3)2]OH溶液，在[Ag(NH3)2]OH中存在的化學鍵的類型有_____（填字母）。

A 離子鍵 B 金屬鍵 C 配位鍵 D 非極性鍵 E 極性鍵

（4）NO3-中N原子的雜化軌道類型是____，空間構(gòu)型為_____。寫出一種與NO2-，SO2互為等電子體的短周期元素單質(zhì)分子的化學式_____。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】A、B、C、D、E均為有機物，其中A是化學實驗中常見的有機物，它易溶于水并有特殊香味；B的產(chǎn)量可衡量一個國家石油化工發(fā)展的水平，有關物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關系如圖甲所示：

（1）C的結(jié)構(gòu)簡式__；A中官能團的名稱為__。

（2）寫出下列反應的化學方程式：

反應①__；

反應④__。

（3）實驗室利用反應③制取C，常用圖乙裝置：

①a試管中主要反應的化學方程式為__。反應類型是__。

②在實驗中用到了：鐵架臺（鐵夾），酒精燈，試管，導管（橡膠管）和__。（填儀器名稱）

③試管b中溶液名稱為__，實驗后觀察到的現(xiàn)象是__。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】有機物X(C4H6O5)廣泛存在于許多水果內(nèi)，尤以蘋果、葡萄、西瓜、山楂內(nèi)為多，該化合物具有如下性質(zhì)：

（1）1molX與足量的金屬鈉反應產(chǎn)生1.5 mol氣體

（2）X與醇或羧酸在濃H2SO4和加熱的條件下均生成有香味的產(chǎn)物

（3）X在一定程度下的分子內(nèi)脫水產(chǎn)物(不是環(huán)狀化合物)可和溴水發(fā)生加成反應

根據(jù)上述信息，對X的結(jié)構(gòu)判斷正確的是 ( )

A．X中肯定有碳碳雙鍵

B．X中可能有三個羥基和一個-COOR官能團

C．X中可能有三個羧基

D．X中可能有兩個羧基和一個羥基

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】為驗證氧化性：Cl2 > Fe3+ >SO2，某化學研究性學習小組用圖所示裝置進行實驗（夾持儀器和A中的加熱裝置已略，氣密性已經(jīng)檢驗完畢）：

Ⅰ.打開彈簧夾K1—K4，通入一段時間N2，再將T型導管插入B中，繼續(xù)通入N2，然后關閉K1,K3,K4。

Ⅱ.打開活塞a，滴加一定量的濃鹽酸，給A加熱。

Ⅲ.當B中溶液變黃時，停止加熱，夾緊彈簧夾K2。

Ⅳ.打開活塞b，使約2mL的溶液流入D試管中，檢驗其中的陽離子。

Ⅴ.打開彈簧夾K3、活塞c，加入70%的硫酸，一段時間后夾緊彈簧夾K3。

Ⅵ.更新試管D，重復過程Ⅳ，檢驗B溶液中的離子。

回答下列問題：

（1）過程Ⅰ的目的是________。

（2）棉花中浸潤的溶液為________，作用是_____________。

（3）導致步驟Ⅲ中溶液變黃的離子反應是____，用_____，（寫試劑化學式）檢驗氧化產(chǎn)物，現(xiàn)象是____。

（4）能說明氧化性Fe3＋>SO2的離子方程式是________。

（5）甲、乙、丙三位同學分別完成了上述實驗，他們的檢測結(jié)果一定能夠證明氧化性：Cl2> Fe3＋>SO2的是__（填“甲”“乙”“丙”）。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】A(C3H6)是基本有機化工原料。由A制備聚合物C和的合成路線(部分反應條件略去)如圖所示：

已知：；+R-COOH

回答下列問題：

(1)A的名稱是_______，B中含氧官能團的名稱是_______________。

(2)C的結(jié)構(gòu)簡式為_______________，D→E的反應類型為________________。

(3)E→F的化學方程式為____________________________。

(4)發(fā)生縮聚反應生成有機物的結(jié)構(gòu)簡式為_________________。

(5)B的同分異構(gòu)體中，與B具有相同的官能團且能發(fā)生銀鏡反應的共有________種；其中核磁共振氫譜為3組峰，且峰面積之比為6：1：1的是________________(寫結(jié)構(gòu)簡式)。

(6)結(jié)合題給信息，以乙烯、HBr為起始原料制備丙酸，設計合成路線(其他試劑任選)。_________________。合成路線流程圖示例如下：AB……目標產(chǎn)物。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】霧霾天氣嚴重影響人們的生活和健康。因此采取改善能源結(jié)構(gòu)、機動車限號等措施來減少PM2.5、SO2、NOx等污染。請回答下列問題:

Ⅰ. 臭氧是理想的煙氣脫硝劑，其脫硝的反應之一為：2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，不同溫度下，在兩個恒容容器中發(fā)生該反應，相關信息如下表及圖所示，回答下列問題：

容器

甲

乙

容積/L

1

1

溫度/K

T1

T2

起始充入量

1molO3和2molNO2

1molO3和2molNO2

①0~15min內(nèi)乙容器中反應的平均速率：v(NO2) =____(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))。

②該反應的正反應為____(填“吸熱”或“放熱”)反應。

③T1時平衡后，向恒容容器中再充入1molO3和2molNO2，再次平衡后，NO2的百分含量將____(填“增大”“減小”或“不變”)。

④反應體系在溫度為T1時的平衡常數(shù)為____。

⑤在恒溫恒容條件下，下列條件不能證明該反應已經(jīng)達到平衡的是____。

a．容器內(nèi)混合氣體壓強不再改變

b．消耗2n molNO2的同時，消耗了n molO3

c．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變

d．混合氣體密度不再改變

II. 某化學小組查閱資料后得知：2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g) 的反應歷程分兩步：

①2NO(g)＝N2O2(g) (快)　 v1正＝k1正·c2(NO)，v1逆＝k1逆·c(N2O2)　

②N2O2(g)＋O2(g)＝2NO2(g) (慢) v2正＝k2正·c(N2O2)·c(O2)，v2逆＝k2逆·c2(NO2)　

請回答下列問題：

（1）已知決定2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)反應速率的是反應②，則反應①的活化能E1與反應②的活化能E2的大小關系為E1____E2(填“＞”“＜”或“＝”)。

（2）一定溫度下，反應2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)達到平衡狀態(tài)，寫出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示平衡常數(shù)的表達式K＝____。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】科學家用金屬鈉還原CCl4和SiCl4制得一種一維SiC納米棒。相關反應的化學方程式為8Na+CCl4+SiCl4SiC+8NaCl。下列說法不正確的是

A. 一維SiC納米棒“比表面積”大，對微小粒子有較強的吸附能力

B. 上述反應中SiC既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物

C. SiCl4是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子

D. 每生成1 mol SiC轉(zhuǎn)移8 mol電子

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】某溶液X含有H+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、HCO3-、S2-、SO42-、Cl-、OH-中的一種或幾種，取該溶液進行實驗，實驗內(nèi)容和相關數(shù)據(jù)(氣體體積在標準狀況下測定)如下：

(1)通過上述實驗過程，一定不存在的離子是_______。

(2)反應①中生成A的離子方程式為________。

(3)若測得X溶液中c(H+)=6mol·L-1，則X溶液中_______(填“含”或“不含”)Fe3+，c(Fe3+)=________mol·L-1(若填不含，則不需計算)，X溶液中c(Cl-)=_______mol·L-1。

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