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_______________。
(1)指出在使用下列仪器(已经洗涤干净)或用品时的第一步操作:
①石蕊试纸(检验气体):___________________________________________。
②容量瓶:________________________________________________________。
③托盘天平________________________________________________________。
(2)①现有0.1mol/L的纯碱溶液,请用离子方程式表示纯碱溶液呈碱性的原因:___________________________________________________________________。
②为探究纯碱溶液呈碱性是由CO32-引起的,请你设计一个简单的实验方案:___________________________________________________________________。
实验室需要0.1mol/LNaOH溶液450mL,根据溶液配制中情况回答下列问题:
(1)实验中除了托盘天平、烧杯、容量瓶外还需要的其它仪器有:
。
(2)根据计算得知,所需NaOH的质量为g。
(3)下列操作对所配浓度有何影响(填写字母)偏大的有;偏小的有;无影响的有。
A.称量用了生锈的砝码; |
B.将NaOH放在纸张上称量; |
C.NaOH在烧杯中溶解后,未冷却就立即转移到容量瓶中; |
D.往容量瓶转移时,有少量液体溅出 |
E.未洗涤溶解NaOH的烧杯
F.定容时仰视刻度线
G.容量瓶未干燥即用来配制溶液
H.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面不到刻度线,再加水至刻度线。
现有两种配合物晶体[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5 Cl]Cl2,一种为橙黄色,另一种为紫红色。请设计实验方案将这两种配合物区别出来。
某同学为了测定三聚氰胺的分子式和结构简式,设计了如下实验:
查阅资料:三聚氰胺的相对分子质量为126,三聚氰胺在常温下呈晶体,在加热条件下能与氧气发生反应生成二氧化碳、氮气和水。取12.6 g的三聚氰胺晶体按如图装置进行实验(假设三聚氰胺完全反应转化成产物)。
(1)写出A装置中发生反应的化学方程式:。(一个即可)。
(2)当C装置中反应完全发生后,读取H中水的体积的实验操作顺序为。(填序号)
①读数②冷却至室温③调平G、H装置中的液面
(3)测定数据如下:
经测定,G中收集的气体折合标准状况下的体积为6.72 L。
①利用上述实验数据,计算三聚氰胺的实验式为。
②三聚氰胺的分子式为。
③若D装置选用下列材料代替铜网,可选用(填序号)
A.CuO | B.Mg | C.Ag | D.C |
(4)已知氢氰酸(HCN)的结构简式为H-C≡N,三聚氰胺分子类似于苯分子结构,每个原子最外层电子数均达到8电子或2电子结构,试写出其结构简式:。
(5)三聚氰胺分子中所有原子(填是、否)共平面。
15分) 某工厂从乙醇、乙酸、乙酸乙酯的混合物中分离、回收上述三种物质,设计了以下方案:(1)A、B、C是被回收的物质,它们分别是(写名称)
A________________ B_________________ C___________________
(2)所用试剂分别是(写名称)I__________Ⅱ___________Ⅲ______________
(3)三步操作分别是①_______________②_______________③_______________。
(4)在实验室,操作①应在_______________(填仪器名称)中进行。
(5) 写出有乙酸和乙醇生成乙酸乙酯的化学反应方程式。