解答题-实验探究题 适中0.65 引用1 组卷593
苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯(
)制苯甲酸(
),其反应原理简示如下:
+ KMnO4 →
+ MnO2
+ HCl →
+ KCl
实验步骤:
①如图所示,在三颈烧瓶中加入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。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/9/666bd621-4b3d-44bd-a7ef-f74109dc2f45.jpg?resizew=274)
②停止加热,继续搅拌,冷却片刻后,从a仪器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
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)仪器a的名称是_______ ,冷却水应从_______ (填“上口”或“下口”)通入;根据上述实验药品的用量,三颈烧瓶的最适宜规格为_______ (填序号)。
A.100mL B.250mL C.500mL D.1000mL
(2)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_______ 。
(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(实际产量/理论产量)最接近于_______ (填选项序号)。
A.70% B.60% C.50% D.40%
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/9/c40a161c-fd8d-435b-99c5-d881d1155f77.png?resizew=45)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/9/d352b635-9565-47f5-9755-82faeecc0541.png?resizew=69)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/9/bd5d72f8-249b-45f7-b282-42b58ec3f002.png?resizew=46)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/9/b62d3993-8ba4-4dfc-8e58-581ca509ae02.png?resizew=70)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/9/d585d8e0-d57e-497e-a313-4fc94ecc0200.png?resizew=73)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/9/c337ee85-5d98-4a3e-8a21-ee6be44743ec.png?resizew=71)
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 |
①如图所示,在三颈烧瓶中加入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。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/9/666bd621-4b3d-44bd-a7ef-f74109dc2f45.jpg?resizew=274)
②停止加热,继续搅拌,冷却片刻后,从a仪器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
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是
A.100mL B.250mL C.500mL D.1000mL
(2)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
(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
A.70% B.60% C.50% D.40%
21-22高一下·山东泰安·期末
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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:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/15/2980094319747072/2980708920500224/STEM/2a2bba48-3810-4e14-8c77-63caea806a8c.png?resizew=217)
实验步骤:
i.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。
ii.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(滤渣的成分是
)。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。
iii.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
的KOH标准溶液滴定,三次滴定平均消耗
的KOH标准溶液。
回答下列问题:
(1)在反应装置中为了效果更好的加热回流,应选用_______ 冷凝管(填“直形”或“球形”)。
(2)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为了除去过量的高锰酸钾,如果省略该步骤,则会在用浓盐酸酸化的过程中发生不必要的副反应,请用离子方程式表示该副反应的原理_______ 。
(4)“用少量热水洗涤滤渣”一步中使用热水的目的是_______ 。
(5)本实验制备的苯甲酸的纯度为_______ (保留三位有效数字)。
(6)若要得到纯度更高的苯甲酸,可通过在水中_______ 的方法提纯。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/15/2980094319747072/2980708920500224/STEM/2a2bba48-3810-4e14-8c77-63caea806a8c.png?resizew=217)
名称 | 相对分子质量 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g/mL | 溶解性 |
甲苯 | 92 | 110.6 | 0.867 | 不溶于水,易溶于乙醇 | |
苯甲酸 | 122 | 122.4( | 248 | —— | 微溶于冷水,易溶于乙醇、热水 |
i.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。
ii.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(滤渣的成分是
iii.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
回答下列问题:
(1)在反应装置中为了效果更好的加热回流,应选用
(2)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为了除去过量的高锰酸钾,如果省略该步骤,则会在用浓盐酸酸化的过程中发生不必要的副反应,请用离子方程式表示该副反应的原理
(4)“用少量热水洗涤滤渣”一步中使用热水的目的是
(5)本实验制备的苯甲酸的纯度为
(6)若要得到纯度更高的苯甲酸,可通过在水中
实验室由甲苯制备苯甲酸的反应式如下:
①烧瓶最适宜规格为_______ mL,仪器A中应加入_______ (填“水”或“油”)作为热传导介质。
②仪器B的名称是_______ 。当烧瓶中出现_______ (填写现象)时停止加热。
(2)①从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液,其目的是_______ ;反应后的混合物趁热过滤,用少量_______ (填热水或冷水)洗涤滤渣。该滤渣的主要成份是_______ (填化学式)。烧瓶中发生反应的离子方程式是_______ 。
②滤液和洗涤液合并,用浓盐酸酸化后于冰水浴中冷却、过滤、洗涤、干燥、称量,得粗产品1.0g。冰水浴中冷却的目的是_______ 。
(3)苯甲酸纯度测定
①称取0.122g粗产品,用乙醇溶解配成100mL溶液,每次移取25.00mL溶液于锥形瓶中,并加入几滴_______ (填指示剂名称),用0.01000mol⋅L-1的KOH标准溶液滴定,滴定终点的现象是_______ 。
②三次滴定平均消耗21.50mL的KOH标准溶液。本实验制备的苯甲酸的纯度为_______ %。
③将粗产品进行提纯得到更纯净的苯甲酸,常用实验方法的名称是_______ 。
+KMnO4
+MnO2
+HCl→
+KCl
名称 | 相对分子质量 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度,/(g·mL | 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 |
(1)制备的装置如下图所示:
①烧瓶最适宜规格为
②仪器B的名称是
(2)①从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液,其目的是
②滤液和洗涤液合并,用浓盐酸酸化后于冰水浴中冷却、过滤、洗涤、干燥、称量,得粗产品1.0g。冰水浴中冷却的目的是
(3)苯甲酸纯度测定
①称取0.122g粗产品,用乙醇溶解配成100mL溶液,每次移取25.00mL溶液于锥形瓶中,并加入几滴
②三次滴定平均消耗21.50mL的KOH标准溶液。本实验制备的苯甲酸的纯度为
③将粗产品进行提纯得到更纯净的苯甲酸,常用实验方法的名称是
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:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/9/597b8745-8fd6-4ecd-8323-6dd0208c23e2.png?resizew=90)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/9/92ffc681-0501-417c-8dd8-e9834e66aca5.png?resizew=107)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/52a4e11d10c156e3e46d6b5b2b3cf223.svg)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/9/2d56960c-80bd-42e6-b299-c8a9c0290662.png?resizew=108)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1d317e37b295f4471df65ac2d17830d.svg)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/9/99b367ec-742f-4e6e-b751-38231fac51e7.png?resizew=107)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09dff60295c0710675afe8d5bb17f0e9.svg)
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
甲苯、
水和
(约
)高锰酸钾,慢慢开启搅拌器,并加热回流反应。
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
。
③纯度测定:称取经过提纯后的
产品,配成
甲醇溶液,取
溶液与
溶液反应,消耗
的物质的量为
。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/9/77c6cf67-536e-451b-84b2-dcb41b28f406.png?resizew=275)
回答下列问题:
(1)步骤①中当看到__________ 现象即可判断反应已完成,可以停止加热。
(2)步骤②中加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的作用是__________ 。
(3)测定粗产品的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔,该同学推测粗产品是苯甲酸与
的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。按要求填写下列表格:
(4)若要得到纯度更高的苯甲酸可通过__________ 的方法对粗产品提纯。在该操作中,不需要用到的仪器是__________ 。
A.
B.
C.
D.![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/9/e1d1d107-cf7a-45dc-95b9-04dfb4ac4d04.png?resizew=47)
(5)步骤③纯度测定,根据有关数据计算粗产品中苯甲酸质量分数为__________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/9/597b8745-8fd6-4ecd-8323-6dd0208c23e2.png?resizew=90)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/9/92ffc681-0501-417c-8dd8-e9834e66aca5.png?resizew=107)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/9/2d56960c-80bd-42e6-b299-c8a9c0290662.png?resizew=108)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/9/99b367ec-742f-4e6e-b751-38231fac51e7.png?resizew=107)
名称 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度 | 溶解性 | |
甲苯 | 92 | 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 |
①在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入
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
③纯度测定:称取经过提纯后的
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/9/77c6cf67-536e-451b-84b2-dcb41b28f406.png?resizew=275)
回答下列问题:
(1)步骤①中当看到
(2)步骤②中加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的作用是
(3)测定粗产品的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔,该同学推测粗产品是苯甲酸与
序号 | 实验方案 | 实验现象 | 结论 |
① | 将粗产品加入水中,加热溶解, | 得到白色晶体和无色溶液 | — |
② | 取少量滤液于试管中,滴入适量的硝酸酸化的 | 生成白色沉淀 | 滤液含 |
③ | 干燥白色晶体, | 白色晶体是苯甲酸 |
A.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/9/d3c36047-221d-44ff-8564-b9e8a01a60d4.png?resizew=53)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/9/6df2e87d-a09a-44aa-9802-e2efb0dab50b.png?resizew=50)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/9/149534c8-a78e-4f93-ba69-aea2d28bdf3a.png?resizew=63)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/9/e1d1d107-cf7a-45dc-95b9-04dfb4ac4d04.png?resizew=47)
(5)步骤③纯度测定,根据有关数据计算粗产品中苯甲酸质量分数为
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