芳香族羧酸通常用芳香烃的氧化来制备。芳香烃的苯环比较稳定,难于氧化,而环上的支链不论长短,在强烈氧化时,最终都氧化成羧基。某同学用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。反应原理:
反应试剂、产物的物理常数:
名称 |
相对分子质量 |
性状 |
熔点 |
沸点 |
密度 |
溶解度 |
||
水 |
乙醇 |
乙醚 |
||||||
甲苯 |
92 |
无色液体易燃易挥发 |
-95 |
110.6 |
0.8669 |
不溶 |
∞ |
∞ |
苯甲酸 |
122 |
白色片状或针状晶体 |
122.4 |
248 |
1.2659 |
微溶 |
易溶 |
易溶 |
主要实验装置和流程如下:
图1回流搅拌装置 图2抽滤装置
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图1装置中,在100℃时,反应一段时间,再停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
(1)仪器K的名称为 。无色液体A的结构简式为 。操作Ⅱ为 。
如果滤液呈紫色,要先加亚硫酸氢钾,然后再加入浓盐酸酸化,加亚硫酸氢钾的目的是 。
(3)下列关于仪器的组装或者使用正确的是 。
A.抽滤可以加快过滤速度,得到较干燥的沉淀
B.安装电动搅拌器时,搅拌棒下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触
C.抽滤结束后,为防止倒吸,应先关闭水龙头,再断开真空系统与过滤系统的连接
D.冷凝管中水的流向是下进上出
(4)除去残留在苯甲酸中的甲苯应先加入 ,分液,水层再加入 ,然后抽滤,干燥即可得到苯甲酸。
(5)纯度测定:称取1.220g产品,配成100ml溶液,取其中25.00ml溶液,进行滴定,消耗KOH物质的量为2.4×10-3mol。产品中苯甲酸质量分数为 。
固态化合物A由两种短周期元素组成,可与水发生复分解反应,甲组同学用如图装置(夹持装置略)对其进行探究实验。
(1)仪器B的名称是________。
(2)试验中,Ⅱ中的试纸变蓝,Ⅳ中黑色粉末逐渐变为红色并有M生成,则Ⅲ中的试剂为_________;Ⅳ发生反应的化学方程式为________;Ⅴ中的试剂为_____________。
(3)乙组同学进行同样实验,但装置连接顺序为Ⅰ—Ⅲ—Ⅳ—Ⅱ—Ⅴ—Ⅵ,此时Ⅱ中现象为________,原因是__________________。
(4)经上述反应,2.5g化合物A理论上可得0.56L(标准状况)M;则A的化学式为________________。
如图甲、乙是电化学实验装置。
(1)若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液。
①甲中石墨棒上的电极反应式为_________________________________________;
②乙中总反应的离子方程式为___________________________________________;
③将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯上方,发现试纸先变蓝后褪色,这是因为过量的Cl2氧化了生成的I2。若反应中Cl2和I2的物质的量之比为5:1,且生成两种酸,该反应的化学方程式为_______________________________________________________。
(2)若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO4溶液。
①甲中铁棒上的电极反应式为___________________________________________;
②如果起始时乙中盛有200mLpH=5的CuSO4溶液(25℃),一段时间后溶液的pH变为1,若要使溶液恢复到电解前的状态,可向溶液中加入______________(填写物质的化学式)_______________g。
某校化学实验兴趣小组欲采用如图所示的实验装置制备Cl2,同时进行与氯气有关的某些实验,按要求回答问题。
(1)A是浓盐酸,B为二氧化锰,将A滴入B中时发生反应的离子方程式为______________________________________________;
(2)甲同学用含有0.2molHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2,结果制得的Cl2体积(标准状况下)小于1.12L,这是由于反应过程中盐酸浓度变小造成的。请列举导致盐酸浓度变小的原因:___________________________________________________。
(3)在实验室中,乙同学欲用下图中的装置净化氯气,则瓶①②中应盛放的试剂分别是①_________________________,②_________________________(填试剂名称)。
(4)丙同学将纯净的Cl2通入一定量石灰乳中来制取漂白粉,若通入224mL(标准状况下)Cl2完全反应,则反应过程中转移电子的物质的量为____________________。
某课外小组同学设计了下列实验装置,通过测定某些装置中试剂的质量变化,探究某孔雀石[化学式为aCuCO3·bCu(OH)2,a、b为正整数]中各元素的质量关系。
①为使数据准确,还需补充装置,请你在方框内绘出装置图并写出试剂名称;(注:碱石灰可看作烧碱和生石灰的混合物)
②向装置中鼓入空气的目的是__ ________;
丙装置中药品的名称为________,
实验时,该药品未见明显变化,证明____________________________________________;
③连续两次加热、鼓气、冷却、称量甲装置的质量,质量差不超过0.1 g,判断该孔雀石已完全分解。
④更精确的测定得出如下数据:孔雀石受热后完全分解,固体由16.52 g变为12.00 g,装置乙增重1.44 g。写出该孔雀石的化学式________________________。
某学校化学科研小组从文献资料上获得如下信息:NaHCO3在潮湿的空气中会缓慢分解成Na2CO3、H2O和CO2。为了验证这一信息,该科研小组将一瓶在潮湿空气中久置的NaHCO3样品混合均匀后,进行如下实验:
(1)在一个质量为ag的蒸发皿中加入一些样品,称得总质量为bg。用酒精灯对其充分加热,冷却后称得其总质量为cg。残留在蒸发皿中的固体是(填化学式)_________。
(2)另称取相同质量的样品放入锥形瓶中,实验装置如右图所示。为了保证实验成功,所选用针筒的最大刻度值应大于或等于_________(mL)。(设实验在标准状况下进行,请把合适的答案编号都挑选出来)
A.[(b-a)/84]×22.4×1000 mL |
B.[(b-c)/31]×22.4×1000 mL |
C.[(c-a)/106]×22.4×1000 mL |
D.[(c-a)/106]×2×22.4×1000 mL |