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 |
易溶 |
易溶 |
| 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:
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图1装置中,在90℃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)无色液体A的结构简式为 。操作Ⅱ为 。
(2)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,搅拌器下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触
C.图1回流搅拌装置应采用直接加热的方法
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 。
某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示,A中放有浓硫酸,B中放有乙醇、无水醋酸钠,D中放有饱和碳酸钠溶液。
已知①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6 C2H50H
②有关有机物的沸点:
| 试剂 |
乙醚 |
乙醇 |
乙酸 |
乙酸乙酯 |
| 沸点/℃ |
34.7 |
78.5 |
118 |
77.1 |
请回答:
(1)浓硫酸的作用是;若用含同位素18O的乙醇分子与乙酸反应,写出能表示18O位置的化学方程式:。
(2)球形干燥管C的作用是。若反应前向D中加入几滴酚酞,溶液呈红色,产生此现象的原因是(用离子方程式表示);反应结束后D中的现象是.
(3)从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入无水氯化钙,分离出;再加入(此空从下列选项中选择),然后进行蒸馏,收集77℃左右的馏分,以得较纯净的乙酸乙酯。
A.无水硫酸钠 B.碱石灰
有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色黏稠液体,易溶于水。为研究A的组成与结构,进行了如下实验:
| 实验步骤 |
解释或实验结论 |
| (1)称取A 9.0 g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍。 |
试通过计算填空: (1)A的相对分子质量为:________。 |
| (2)将此9.0 g A在足量纯O2中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4 g和13.2 g。 |
(2)A的分子式为:________。 |
| (3)另取A 9.0 g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24 L CO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况)。 |
(3)写出A中含有的官能团:________、________。 |
(4)A的核磁共振氢谱如下图:![]() |
(4)A中含有______种氢原子 |
| (5)综上所述A的结构简式____________________。 |
(Ⅰ)溴乙烷在不同溶剂中与NaOH发生不同类型的反应,生成不同的反应产物。
(1)写出溴乙烷在NaOH水溶液中的反应方程式:
反应类型。某同学取少量溴乙烷与NaOH水溶液反应后的混合溶液,向其中滴加AgNO3溶液,加热,产生少量沉淀。该同学由此得出溴乙烷与NaOH水溶液反应,生成了溴化钠,你认为是否合理,原因:。
(2)写出溴乙烷在NaOH乙醇溶液中的反应方程式反应类型。反应中生成的气体可以用下图所示装置检验,现象是,水的作用是。除高锰酸钾酸性溶液外,还可以用检验生成的气体,此时还有必要将气体先通入水中吗?(填“有”或“没有”) 
(Ⅱ)下面是实验室制乙烯并检验其性质的装置图,请回答:
(1)写出圆底烧瓶中反应的方程式,
反应类型_______________;
(2)烧瓶中混合液逐渐变黑,并产生某些无机杂质气体,写出产生杂质气体的化学方程式:
;
(3)为了检验乙烯的生成,试管中应盛放,
现象为;
(4)洗瓶中盛放的试剂为,作用________________________________。
(Ⅲ)某学习小组同学为了确定盐酸 、苯酚、碳酸的酸性强弱,设计了如图所示的装置图进行实验:
(1)锥形瓶内装某可溶性盐,写出A中反应的离子方程式:
;
(2)C中的现象为,写出C中反应的化学方程式:_____________;
(3)B中的试剂为,作用。
(I) 电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。用FeCl3溶液做腐蚀液与Cu反应生成CuCl2和FeCl2。
(1) 写出该反应的化学方程式。
(2) 检验溶液中Fe3+存在的试剂是,证明Fe3+存在的现象是。
(Ⅱ) 印刷电路的废腐蚀液含有大量CuCl2、FeCl2、FeCl3,任意排放会造成环境污染及资源的浪费。通过下列流程可从该废液中回收铜,并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液,作为腐蚀液原料循环使用。
⑴ 步骤①中发生反应的离子方程式。
(2) 步骤②需加入的试剂A是(填化学式)。
(3) 步骤③通入的气体B是(填化学式),写出该反应的化学方程式。
(4) 为测定滤渣中铜的质量分数,取50g的滤渣与足量的试剂A反应,得到5.6L气体(标准状况下),试计算滤渣中铜的质量分数。
混合物A中含有KAl(SO4)2·12H2O、Al2O3和Fe2O3,通过下图所示方法可分离回收Al2O3和Fe2O3:
回答下列问题:
(1) 滤渣Ⅰ的主要成分是(填化学式)。
(2) 为了使滤渣Ⅰ中某些成分溶解,便于分离出Fe2O3,所加入的试剂Ⅰ是(填化学式),发生反应的离子方程式是:。
(3) 向滤液Ⅰ中加入过量氨水可得到白色沉淀,反应的离子方程式是:。
(4) 滤渣Ⅲ的主要成分是(填化学式);滤渣Ⅲ在一定条件下反应生成 Al2O3,反应的化学方程式是。