苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。反应原理:
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
已知:苯甲酸相对分子质量是122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;纯净固体有机物一般都有固定熔点。
(1)操作Ⅰ为 ,操作Ⅱ为 。
(2)无色液体A是 ,定性检验A的试剂是 ,现象是 。
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔。该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。
| 序号 |
实验方案 |
实验现象 |
结论 |
| ① |
将白色固体B加入水中,加热,溶解,Ⅰ |
得到白色晶体和无色溶液 |
———— |
| ② |
取少量滤液于试管中, Ⅱ |
生成白色沉淀 |
滤液含有Cl- |
| ③ |
干燥白色晶体, Ⅲ |
Ⅳ |
白色晶体是苯甲酸 |
(4)纯度测定:称取1.220g产品,配成100ml甲醇溶液,移取25.00ml溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为2.40×10-3mol。产品中苯甲酸质量分数为 (保留两位有效数字)。
38.S2Cl2常用于橡胶硫化、有机物氯化的试剂,实验室可利用如下装置来制备S2Cl2。(部分夹持仪器已略去)
已知:①制备的反应方程式为:
②反应涉及的几种物质性质如下:
| 性质 物质 |
熔点 |
沸点 |
着火点 |
其他性质 |
| 单斜硫 |
119.2℃ |
446.6℃ |
363℃ |
/ |
| 斜方硫 |
112.8℃ |
446.6℃ |
363℃ |
/ |
| S2Cl2 |
-77℃ |
137℃ |
/ |
遇水强烈分解生成S、SO2和HCl |
回答下列问题:
(1)A部分仪器装配时,放好铁架台之后,应先安放(填仪器名称)。整套装置装配完毕后,应先进行,再添加试剂,冷凝水进水口是(填“a”或“b”)。实验完毕,A中不再产生氯气时,可拆除装置,拆除时,最先进行的操作应是。
(2)S2Cl2分子中各原子均达到8电子稳定结构,写出其电子式;用化学方程式表示撤去C装置的后果;用直接加热代替水浴加热的后果是。
(3)单斜硫、斜方硫互称为,从熔点、沸点、着火点等信息得到的启示是。
(4)M溶液可以选择下列试剂中的(填序号)
①碳酸钠溶液 ②氯化铁溶液 ③亚硫酸钠溶液 ④高锰酸钾溶液
21.某中药主要含二硫化亚铁(FeS2),某学习小组欲用下图所示装置进行实验,测定其铁、硫元素的质量分数。
(1)装置中,A为高温灼烧装置,B为气体吸收装置,C为检测尾气中是否含有SO2的传感器。取m g该中药样品于装置A中,经充分反应,使硫元素全部转化为SO2和SO3,在B中得到白色沉淀,传感器(装置C)未检测到SO2。
① 装置B中的H2O2反应时表现出了性。
② 欲计算硫元素的质量分数,需测量的数据是。
③ 传感器的工作原理如下图所示。
传感器中阴极的电极反应式是。
(2)为测定铁元素的质量分数,继续实验。
a.将A装置中的剩余固体用足量盐酸酸浸,有少量H2产生。充分反应后过滤,得到黄色滤液;
b.向滤液中滴加TiCl3溶液,至恰好完全反应,TiCl3被氧化为TiO2+;
c.用滴定法测定Fe2+的量,消耗v mL n mol/LK2Cr2O7溶液。
① a中滤液含有的金属阳离子是。
② b中反应的离子方程式是。
③ c中K2Cr2O7被还原为Cr3+,样品中铁元素质量分数的数学表示式是。
20.某厂以重晶石(有效成分是BaSO4)为主要原料制取Ba(OH)2·8H2O晶体的示意图如下:
已知:i.BaSO4(s)+2C(s)=2CO2(g)+BaS(s)ΔH1=+226.2 kJ/mol
C(s)+CO2(g)=2CO(g)ΔH2=+172.5kJ/mol
ii.某些物质的溶解度(g/100g)简表
| 10℃ |
20℃ |
40℃ |
60℃ |
80℃ |
|
| Ba(OH)2·8H2O |
2.48 |
3.89 |
8.22 |
20.9 |
101 |
| NaOH |
98.0 |
109 |
129 |
174 |
314 |
| NaCl |
35.8 |
35.9 |
36.4 |
37.1 |
38.0 |
| BaCl2 |
33.5 |
35.8 |
40.8 |
46.2 |
52.5 |
回答下列问题:
(1)炭与重晶石直接反应的热化学方程式是:BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g) ΔH=____kJ/mol。
(2)由BaCl2溶液可通过不同途径得到Ba(OH)2·8H2O。
途径1:
①得到固体1的离子方程式是______。
②固体2与水反应的化学方程式是______。
途径2:
途径2中的“操作”是加热浓缩,冷却结晶,过滤。依据上述溶解度简表分析,过滤时的最佳温度是______;能从混合液中得到Ba(OH)2·8H2O晶体的原因是______。
(3)若向滤液1中加入CuO粉末,可直接得到含Ba(OH)2·8H2O晶体和CuS的浊液,反应化学方程式是______。将该浊液加热到80℃左右浓缩,趁热过滤,冷却滤液至室温,再过滤,即可得到Ba(OH)2·8H2O晶体。上述操作中趁热过滤的原因是______。
30.将11.2L(标准状况)乙烯和乙烷的混合气体通入足量的溴的四氯化碳溶液中,充分反应后,溴的四氯化碳溶液的质量增加了8.4g,求原气体混合物中乙烯与乙烷的物质的量之比和质量比。
20.(11分) 如图是某同学设计的放热反应的观察装置,其实验操作是:
①按图所示将实验装置连接好;
②在U形管内加入少量红墨水(或品红溶液)打开T形管螺旋夹,使U形管内两边的液面处于同一水平面,再夹紧螺旋夹;
③在中间的试管里盛1 g氧化钙,当滴入2 mL左右的蒸馏水后,即可观察.
试回答:
(1) 实验中观察到的现象是。
(2) 该实验中必须进行的一步实验操作是。
(3) 该实验的原理是。
(4) 实验中发生的化学反应方程式:。
(5) 说明CaO、H2O的能量与Ca(OH)2能量之间的关系:。
(6) 若该实验中CaO换成NaCl,实验还能否观察到相同现象?(填“能”或“否”).