苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸,其反应原理简示如下:
名称 |
相对分子质量 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
密度/(g•mL﹣1) |
溶解性 |
甲苯 |
92 |
﹣95 |
110.6 |
0.867 |
不溶于水,易溶于乙醇 |
苯甲酸 |
122 |
122.4(100℃左右开始升华) |
248 |
﹣﹣ |
微溶于冷水,易溶于乙醇、热水 |
实验步骤:
(1)在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g (约0.03mol)高锰酸钾,慢慢开启搅拌器,并加热回流至回流液不再出现油珠。
(2)停止加热,继续搅拌,冷却片刻后,从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液,并将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液,于冰水浴中冷却,然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤,用少量冷水洗涤,放在沸水浴上干燥。称量,粗产品为1.0g。
(3)纯度测定:称取0.122g粗产品,配成乙醇溶液,于100mL容量瓶中定容。每次移取25.00mL溶液,用0.01000mol•L﹣1的KOH标准溶液滴定,三次滴定平均消耗21.50mL的KOH标准溶液。
回答下列问题:
(1)根据上述实验药品的用量,三颈烧瓶的最适宜规格为 (填标号)。
A.100mL B.250mL C.500mL D.1000mL
(2)在反应装置中应选用 冷凝管(填“直形”或“球形”),当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,其判断理由是 。
(3)加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是 ;该步骤亦可用草酸在酸性条件下处理,请用反应的离子方程式表达其原理 。
(4)“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是 。
(5)干燥苯甲酸晶体时,若温度过高,可能出现的结果是 。
(6)本实验制备的苯甲酸的纯度为 ; 据此估算本实验中苯甲酸的产率最接近于 (填标号)。
A.70% B.60% C.50% D.40%
(7)若要得到纯度更高的苯甲酸,可通过在水中 的方法提纯。
某研究性学习小组设计实验验证氨气与二氧化硫的性质。请你完成下列研究:
(一)氨气性质探究
(1)实验室制备氨气,下列方法中可选用的是(填编号)
①加热浓氨水;②固体生石灰中滴加浓氨水;③固态氯化铵加热分解;④固态硝酸铵加热分解;
(2)该小组成员设计实验探究氨气还原性及产物,提供实验装置如下:
(3)请你根据提供的装置从左至右连接接口序号()()()()()()
(4)该装置在设计上有一定的缺陷,为确保实验结果的准确性,你对该装置的改进措施是________________;
(5)利用改进后的装置进行实验,观察到CuO全部变为红色物质,无水CuSO4变蓝,同时生成一种无污染的气体。请写出NH3与CuO反应的化学方程式________________;
(6)装置B的作用是:________________;
(二)二氧化硫性质探究
下图是实验室制取SO2并验证SO2的某些性质的装置,试回答:
(1)盛放浓硫酸仪器的名称:_________________;
(2)若将浓硫酸改用浓硝酸能否完成此实验探究?答:____________,请写出改用浓硝酸后⑥中的离子反应方程式:_____________________________________
(3)②实验现象为:_________________,证明SO2具有________性;
(4)若③中的试剂改为Na2S溶液,实验现象与原溶液是否相同:______________,含有1mol Na2S的水溶液最多可以吸收SO2的物质的量为:________。
(5)④中发生的离子反应为:_______________________________________。
资料显示:“氨气可在纯氧中安静燃烧……某校化学小组学生设计如下装置(图中铁夹等夹持装置已略去)进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验。
(1)用装置A制取纯净、干燥的氨气,大试管内碳酸盐的化学式是;碱石灰的作用是。
(2)将产生的氨气与过量的氧气通到装置B(催化剂为铂石棉)中,用酒精喷灯加热:
①氨催化氧化的化学方程式是试管内气体变为红棕色,该反应的化学方程式是
②停止反应后,立即关闭B中两个活塞。一段时间后,将试管浸入冰水中。试管内气体颜色变浅,请结合化学方程式说明原因
(3)将过量的氧气与A产生的氨气分别从A、B两管进气口通人到装置C中,并在B管上端点燃氨气,两气体通入的先后顺序是:先通入______(O2 ,NH3 ),后通入__________(O2,NH3)其理由是
某课外活动小组的同学,在实验室做锌与浓硫酸反应的实验时,方方同学认为产生的气体除SO2外,还可能产生氢气。该同学为了验证他的判断是否正确,设计了如图所示的实验装置,其中,装置B中盛有浓硫酸,装置C中放置黑色CuO粉末,装置D中放置的是无水硫酸铜粉末(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X,且该装置略去)。试回答:
(1) E中加入的试剂是碱石灰,作用是_____________;装置A、B之间的酸性高锰酸钾溶液的作用是_________________;
(2)上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为___________________________________;
(3)如果去掉装置B,就不能根据D中的现象判断气体X中有氢气,原因是:_______________________。
(4可以证明气体X中含有氢气的实验现象是:
C中______________________________,D中_______________________。
(14分)某学习小组同学探究FeSO4的化学性质和用途。
(一)利用下图装置探究FeSO4的稳定性和用途。(绿矾成分为FeSO4·7H2O)
(1)II中有白色沉淀生成,说明FeSO4固体分解生成了_____________。
(2)III中溴水是用来检验是否有SO2气体生成,涉及的化学方程式为_________________,实验中,观察到溴水褪色,据此推测FeSO4分解最有可能被氧化的元素是______________。
(3)Ⅳ中足量NaOH溶液的作用是吸收SO2气体,防止其污染环境,请写出反应的离子方程式___________。
(二)探究FeSO4中Fe2+的还原性
(4)证明FeSO4有较强的还原性,完成下表步骤二及其现象。
(三)硫酸亚铁用途探究
(5)缺铁性贫血往往口服硫酸亚铁,当用硫酸亚铁制成药片时,外表包有一层特殊的糖衣,其作用是_______________________。
研究性学习小组进行CH4的性质探究实验。
(1)通入高锰酸钾酸性溶液,现象是____。
(2)在无色玻璃集气瓶中与Cl2混合后光照,现象是____。
(3)为了验证CH4是否具有还原性,某小组设计了如下实验:
实验过程中还观察到无水CuSO4逐渐变蓝,澄清石灰水出现浑浊现象,则CH4与CuO反应的化学方程式为______。
(4)研究小组将CH4通入溴水时,发现溴水逐渐褪色,你认为原因可能是______。
请设计一个实验方案证明你的结论(用文字表示,不必画实验装置图) ______。