(11分) 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,难以氧化,而环上的支链不论长短,在强烈氧化时,最终能氧化成羧基。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)操作Ⅰ所需的玻璃仪器为________________;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1.220 g产品,配成100 mL溶液,取其中25.00 mL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______________。
已知某混合金属粉末,除铝外还含有铁、铜中的一种或两种,所含金属的量都在5%以上。请设计合理实验探究该混合物金属粉末中铁、铜元素的存在。
仅限选择的仪器和试剂:烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙;1 mol·L-1硫酸、2 mol·L-1硝酸、2 mol·L-1 NaOH溶液、20% KSCN溶液。
完成以下实验探究过程:
(1)提出假设:
假设1:该混合金属粉末中除铝外还含有__________元素;
假设2:该混合金属粉末中除铝外还含有__________元素;
假设3:该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素。
(2)设计实验方案
基于假设3,设计出实验方案
(3)实验过程
根据(2)的实验方案,叙述实验操作、预期现象和结论。
编号 |
实验操作 |
预期现象和结论 |
① |
||
② |
||
③ |
||
④ |
某待测溶液中可能含有Fe2+、Fe3+、Al3+、Ag+、Ba2+、、Ca2+等,进行以下实验(所加酸、碱、氨水、溴水都是过量的)。
根据实验结果:
(1)判断待测液中有无Ba2+、Ca2+,并写出理由____________________。
(2)写出沉淀D的化学式__________。
(3)写出从溶液D生成沉淀E的反应的离子方程式:____________________。
某同学用比色法测定标准含铁量100 mg/片的抗贫血药片剂。已知实验室有以下仪器:100 mL容量瓶、500 mL容量瓶、酸式滴定管、碱式滴定管,其他仪器任选,1×10-3 mol·L-1 Fe3+标准溶液,其他试剂若干。
(1)补血剂中铁元素均为亚铁化合物,而不用三价铁的化合物,这是因为__________。
A.Fe3+易水解生成Fe(OH)3,不利于吸收 |
B.Fe3+易被还原成Fe2+,不便于在空气中保存 |
C.Fe3+有强氧化性,对人体有腐蚀、刺激作用 |
D.三价铁有毒 |
(2)比色实验必须用到的专用仪器是;
实验前必须检漏的仪器是__________;
必须用待装液润洗的仪器是__________;
取用Fe3+标准液要选__________滴定管。
(3)Fe3+易水解,使溶液显__________性,溶液越稀Fe3+的水解百分比越__________,因此要加入__________溶液调节pH。
(4)该同学分别取1 mL、2 mL、4 mL、8 mL标准Fe3+溶液配制成25 mL标准色阶,并标号为1、2、3、4。为便于与标准色阶比较,如用1片该药品配制待测液,应选用__________mL容量瓶,溶解药片时,先加少量水溶解,再加入2 mL 1∶1 HNO3,并加盐,目的是____________________。该同学发现待测液与色阶3颜色最接近,该药品的铁元素含量是否达到3标准值?__________(填“是”或“否”)。
下面是关于药物华素片(西地碘片)使用说明书的部分内容。
华素片(西地碘片)使用说明书
[品名和组成]
品名:西地碘片
商品名:华素片
英文名:Gydiodine tablets
华素片(西地碘片)的主要活性成分是分子碘,含量1.5 mg/片。将碘利用分子分散技术制成分子态西地碘,并含适量薄荷脑等。
[贮藏]遮光、密闭、在阴凉处保存。
[有效期]二年
(1)根据上述说明和所学化学知识回答:
①华素片中含有的活性成分是__________(写分子式)。
②请推断华素片__________(“是”或“不是”)白色的。
(2)某学生为验证华素片中确实含有上述成分,完成实验如下,请填空:
①取一粒药片放入研钵中研碎,再将药粉装入试管并加入约2 mL蒸馏水;向试管中加入约1.5 mL __________(填选项字母),并用力振荡。
A.酒精 |
B.热裂汽油 |
C.四氯化碳 |
D.甘油 |
②描述加入该液体后可能观察到的现象____________________。
(3)请再设计另一种方法,验证华素片中的成分。(注意叙述实验操作方法和实验结论)
溶液中某些具有一定氧化性的离子的浓度的测定方法是:取一定体积的溶液,先向其中加入足量的经酸化的KI溶液,I-在酸性条件下被氧化成I2,然后用已知浓度的Na2S2O3溶液进行滴定,发生反应:I2+2====2I-+
来测定I2的量,从而可以求出氧化性离子的浓度。
(1)以上滴定操作需要加入__________(从选项中选择)作为指示剂来判断滴定终点,滴定终点的现象是__________。
A.酚酞溶液 |
B.KMnO4酸性溶液 |
C.淀粉溶液 |
D.甲基橙溶液 |
(2)已知Cu2+可以与I-发生反应:2Cu2+4I-====2CuI+I2,若取20.00 mL某CuCl2溶液进行上述操作,最后消耗0.11 mol·L-1的Na2S2O3溶液20.00 mL,则CuCl2溶液的物质的量浓度为__________mol·L-1。
(3)也可以与I-发生如下反应:5I-+
+6H+====3I2+3H2O,某学生取Cu(IO3)2饱和溶液100 mL,加入足量酸化的KI溶液,用0.11 mol·L-1的Na2S2O3溶液进行滴定,消耗了Na2S2O3溶液35.30 mL,有关系式Cu(IO3)2~6.5I2,则Cu(IO3)2溶液的物质的量浓度为__________mol·L-1。