苯甲酸是一种重要的化工原料。实验室合成苯甲酸的原理、有关数据及装置示意图如下:
草酸(H2C2O4)为易溶于水的固体
某学习小组在实验室制备、分离、提纯苯甲酸,并测定所得样品的纯度,步骤如下:
一、制备苯甲酸
在三颈瓶中加人2.7mL甲苯、100mL水和2~3片碎瓷片,开动电动搅拌器,a中通入流动水,在石棉网上加热至沸腾,然后分批加入8.5g高锰酸钾,继续搅拌约4~5h,直到甲苯层几乎近于消失、回流液不再出现油珠,停止加热和搅拌,静置。
二、分离提纯
在反应混合物中加入一定量草酸充分反应,过滤、洗涤,将滤液放在冰水浴中冷却,然后用浓盐酸酸化,苯甲酸全部析出后减压过滤,将沉淀物用少量冷水洗涤,挤压去水分后放在沸水浴上干燥,得到粗产品。
三、测定纯度
称取mg产品,配成100mL乙醇溶液,移取25.00mL溶液于锥形瓶,滴加2~3滴酚酞,然后用标准浓度KOH溶液滴定。
请回答下列问题:
(1)装置a的名称是____________,其作用为______________________。
(2)甲苯被高锰酸钾氧化的原理为: 
,
请完成并配平该化学方程式。
(3)分离提纯过程中加人的草酸是一种二元弱酸,反应过程中有酸式盐和无色气体生成。加入草酸的作用是_______,请用离子方程式表示反应原理_________________________。
(4)产品减压过滤时用冷水洗涤的原因是________________________。
(5)选用下列__________操作,可以将粗产品进一步提纯。(选填字母)
| A.溶于水后过滤 | B.溶于乙醇后蒸馏 | C.用甲苯萃取后分液 | D.升华 |
(6)测定纯度步骤中,滴定终点溶液的颜色变化是______________。若m=1.200g,滴定时用去0.1200mol· L-1标准KOH溶液20.00mL,则所得产品中苯甲酸的质量分数为_______________。
为验证木炭与浓硫酸反应生成物中有二氧化硫和二氧化碳,选用下图仪器(含所盛物质),组装成套实验装置,试回答下列问题。
(1)在实验进行中,按气流方向从左到右顺序,A、B、C、D各装置的连接应该(用字母符号)是:。
(2)试管B、C、D中各有什么现象,才能表示已检出二氧化碳、二氧化硫?
B中为。 C中为D中为。
(3)写出A装置中反应化学方程式: 。
“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右图所示的装置制取乙酸乙酯。回答下列问题:
(1)写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式。
(2)浓硫酸的作用是。
(3)饱和碳酸钠溶液的主要作用是
。
(4)装置中通蒸气的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 。
(5)若要把制得的乙酸乙酯分离出来,应采用的实验操作是 。
实验室中用苯甲醛制备苯甲醇和苯甲酸,已知反应原理:
苯甲醛易被空气氧化;苯甲醇的沸点为205.3℃;苯甲酸的熔点121.7℃,沸点249℃,溶解度0.34g(常温);乙醚的沸点34.8℃,难溶于水。
制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如下:
(1)混合苯甲醛、氢氧化钾和水应选用的仪器是
(填序号)。
A.带胶塞的锥形瓶 B.烧杯
C.容量瓶
(2)操作I的名称是
。
(3)操作II的名称是,产品甲的成分是。
(4)操作III的名称是,产品乙是。
(5)在使用下图所示的仪器的操作中,温度计水银球x的放置位置为(填图标a、b、c、d)。控制蒸气的温度为。
某学生活动小组设计了溴苯的制取装置,如图所示。请填写下列空白:
(1)制取溴苯的反应方程式是:
。
(2)在滴入混合液几分钟后,能观察到的现象是:
Ⅰ处:,
Ⅱ处:,
Ⅲ处:,
Ⅳ处:。
(3)在2~3min后,可以在a管底部得到。
(4)NaOH的作用是,
U形管中苯的作用是,
AgNO3 溶液的作用是。
某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。
(1)右图为某实验小组依据氧化还原反应:(用离子方程式表示)设计的原电池装置,一段时间后,两电极质量相差12g,导线中通过mol电子。
(2)其它条件不变,若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液,石墨电极反应式为,这是由于NH4Cl溶液显性,(填酸性、碱性或中性)用离子方程式表示溶液显此性的原因,用吸管吸出铁片附近溶液少许至于试管中,向其中滴加少量新制饱和氯水,写出发生反应的离子方程式,然后滴加几滴硫氰化钾溶液,溶液变红,继续滴加过量新制饱和氯水,颜色褪去,同学们对此做了多种假设,某同学的假设是:溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。”如果+3价铁被氧化为FeO42-,试写出该反应的离子方程式。
(3)如图其它条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型,如图所示,一段时间后,在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液,现象是,电极反应为;乙装置中石墨(1)为极(填正、负、阴、阳),乙装置中与铜线相连石墨电极上发生的反应式为,产物常用检验,反应的离子方程式为。