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 。
某化学实验小组为验证常见还原剂SO2、I-、Fe2+的还原性强弱的顺序为:
SO2>I->Fe2+,用下图所示装置进行实验(加热和夹持装置已略,气密性已检验)。
(1)上述实验需要加热的装置是
(2)D中,烧杯盛放的是
(3)实验开始时,关闭K1,打开K2,通入少量氯气,写出B中发生反应的离子方程式 ________________
①为验证I-的还原性比Fe2+强,取(3)后B中的少量溶液于试管中,应再往试管中滴入 ________ 溶液,现象是
②在(3)后,为了比较SO2和I-的还原性强弱,接下来的操作是
A.关闭K2开K1
B.关闭K1打开K2
C.同时打开K1和K2
(4)若打开K2,通入Cl2恰好将Fe2+、I-全部氧化后,再打开K1通入SO2,当Fe3+全部转化为Fe2+时,此时通入的SO2的体积(标准状况下)为 ________
海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下:
(1)指出提取碘的过程中有关实验操作名称 ①③
(2)写出过程②中有关反应的离子方程式
(3)提取碘的过程中,可供选择的有机试剂是
A.乙酸 | B.苯 | C.四氯化碳 | D.酒精 |
有机试剂 |
酒精 |
四氯化碳 |
苯 |
乙酸 |
毒性 |
无 |
无 |
有 |
无 |
水溶性 |
与水以任意比互溶 |
与水互不相溶 |
与水互不相溶 |
与水以任意比互溶 |
“酒是陈的香”,就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室我们也可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯。回答下列问题:
⑴装置中导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,不能插入溶液中,目的是防止 。
⑵该反应属于哪类反应类型。
A.加成反应 | B.取代反应 | C.水解反应 | D.酯化反应 |
⑶反应中浓硫酸的作用是:
⑷写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式:
德国化学家凯库勒认为:苯分子是由6个碳原子以单双键相互交替结合而成的环状结构。为了验证凯库勒有关苯环的观点,甲同学设计了如下实验方案。
①按如图所示的装置图连接好各仪器;
②检验装置的气密性;
③在A中加入适量的苯和液溴的混合液体,再加入少量铁粉,塞上橡皮塞,打开止水夹K1、K2、K3;
④待C中烧瓶收集满气体后,将导管b的下端插入烧杯里的水中,挤压预先装有水的胶头滴管的胶头,观察实验现象。
请回答下列问题。
(1)A中所发生反应的反应方程式为_____________________,
能证明凯库勒观点错误的实验现象是_____________________________;
(2)装置B的作用是____________________;
(3)C中烧瓶的容积为500 mL,收集气体时,由于空气未排尽,最终水未充满烧瓶,假设烧瓶中混合气体对H2的相对密度为37.9,则实验结束时,进入烧瓶中的水的体积为________mL(空气的平均相对分子质量为29);
(4)实验前应对A、B、C三个装置的气密性进行逐一检查,则检查装置C气密性的方法为_______________________________________。
下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:
实验序号 |
金属质量/g |
金属状态 |
c(H2SO4) /mol·L-1 |
V(H2SO4) /mL |
溶液温度/℃ |
金属消失的时间/s |
|
反应前 |
反应后 |
||||||
1 |
0.10 |
粉末 |
0.5 |
50 |
20 |
35 |
50 |
2 |
0.10 |
块状 |
0.8 |
50 |
20 |
35 |
200 |
3 |
0.10 |
粉末 |
0.8 |
50 |
20 |
36 |
25 |
4 |
0.10 |
块状 |
1.0 |
50 |
20 |
35 |
125 |
分析上述数据,请回答下列问题。
(1)实验1和3表明,对反应速率有影响,能表明这种影响因素的实验还有(填实验序号)。
(2)本实验中影响反应速率的其他因素还有,其实验序号是。该实验说明,则反应速率越快;
(3)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15 ℃)相近,推测其原因:
。