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        1. 甲酸廣泛應(yīng)用于制藥和化工行業(yè)。某同學(xué)嘗試用甲苯的氧化反應(yīng)制備苯甲酸。反應(yīng)原理:

          實驗方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反應(yīng)一段時間后停止反應(yīng),按如下流程分離出苯甲酸和回收未反應(yīng)的甲苯。

          已知:苯甲酸分子量是122,熔點122.4℃,在25℃和95℃時溶解度分別為0.3g和6.9g;純凈固體有機(jī)物一般都有固定熔點。
          (1)操作Ⅰ為               ,操作Ⅱ為          。
          (2)無色液體A是         ,定性檢驗A的試劑是             ,現(xiàn)象是             
          (3)測定白色固體B的熔點,發(fā)現(xiàn)其在115℃開始熔化,達(dá)到130℃時仍有少量不熔。該同學(xué)推測白色固體B是苯甲酸與KCl的混合物,設(shè)計了如下方案進(jìn)行提純和檢驗,實驗結(jié)果表明推測正確。請在答題卡上完成表中內(nèi)容。

          序號
          實驗方案
          實驗現(xiàn)象
          結(jié)論

           
          將白色固體B加入水中,      
          ,                                 
          得到白色晶體和無色溶液
           

           
          取少量濾液于試管中,             
          生成白色沉淀
          濾液含有Cl-

           
          干燥白色晶體,                 
          熔點為122.4℃
          白色晶體是苯甲酸
          (4)純度測定:稱取1.220g產(chǎn)品,配成100ml甲醇溶液,移取25.00ml溶液,滴定,消耗KOH的物質(zhì)的量為2.40×10-3mol。產(chǎn)品中甲苯酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算表達(dá)式為          

          (1)分液,蒸餾  (2)甲苯,酸性KMnO4溶液,溶液褪色

          序號
          實驗方案
          實驗現(xiàn)象
          結(jié)論

          將白色固體B加入水中加熱,溶解,冷卻、過濾
          得到白色晶體和無色溶液
           

          取少量濾液于試管中,滴入2-3滴AgNO3溶液
          生成白色沉淀
          濾液含有Cl-

          干燥白色晶體,加熱使其融化,測其熔點
          熔點為122.4℃
          白色晶體是苯甲酸
          (4)(2.40×10-3×122×4)/1.22

          解析試題分析:(1)一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反應(yīng)一段時間后停止反應(yīng),按流程分離出苯甲酸和回收未反應(yīng)的甲苯;所以操作Ⅰ是分離出有機(jī)相甲苯,用分液方法得到;操作Ⅱ是蒸餾的方法控制甲苯沸點得到純凈的甲苯液體。
          (2)依據(jù)流程和推斷可知,無色液體A為甲苯,檢驗試劑可以用酸性高錳酸鉀溶液,甲苯被氧化為苯甲酸,高錳酸鉀溶液紫色褪去。
          (3)通過測定白色固體B的熔點,發(fā)現(xiàn)其在115℃開始熔化,達(dá)到130℃時仍有少量不熔,推測白色固體B是苯甲酸與KCl的混合物,氯化鉀可以用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗氯離子的存在;利用苯甲酸的溶解度特征在25℃和95℃時溶解度分別為0.3g和6.9g;利用不同溫度下的溶解度,分離混合物,得到晶體后通過測定熔點判斷是否為苯甲酸;

          序號
          實驗方案
          實驗現(xiàn)象
          結(jié)論

          將白色固體B加入水中加熱,溶解,冷卻、過濾
          得到白色晶體和無色溶液
           

          取少量濾液于試管中,滴入2-3滴AgNO3溶液
          生成白色沉淀
          濾液含有Cl-

          干燥白色晶體,加熱使其融化,測其熔點
          熔點為122.4℃
          白色晶體是苯甲酸
          (4)稱取1.220g產(chǎn)品,配成100ml甲醇溶液,移取25.00ml溶液,滴定,消耗KOH的物質(zhì)的量為2.40×10-3mol,苯甲酸是一元弱酸和氫氧化鉀1:1反應(yīng),所以物質(zhì)的量相同,即樣品中苯甲酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)=(2.40×10-3×122×4)/1.22。
          考點:考查了物質(zhì)性質(zhì)的實驗、物質(zhì)分離,試劑選擇、操作步驟、物質(zhì)成分的實驗設(shè)計方案、樣品純度的計算
          點評:該題是高考中的常見考點和題型,屬于中等難度試題的考查,試題綜合性強(qiáng),側(cè)重對學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練,旨在考查學(xué)生靈活運用基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炘O(shè)計能力,提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。該類試題綜合性強(qiáng),理論和實踐的聯(lián)系緊密,有的還提供一些新的信息,這就要求學(xué)生必須認(rèn)真、細(xì)致的審題,聯(lián)系所學(xué)過的知識和技能,進(jìn)行知識的類比、遷移、重組,全面細(xì)致的思考才能得出正確的結(jié)論。

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          科目:高中化學(xué) 來源:2014屆甘肅省高二下學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

          甲酸廣泛應(yīng)用于制藥和化工行業(yè)。某同學(xué)嘗試用甲苯的氧化反應(yīng)制備苯甲酸。反應(yīng)原理:

          實驗方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反應(yīng)一段時間后停止反應(yīng),按如下流程分離出苯甲酸和回收未反應(yīng)的甲苯。

          已知:苯甲酸分子量是122,熔點122.4℃,在25℃和95℃時溶解度分別為0.3g和6.9g;純凈固體有機(jī)物一般都有固定熔點。

          (1)操作Ⅰ為               ,操作Ⅱ為          

          (2)無色液體A是         ,定性檢驗A的試劑是             ,現(xiàn)象是             。

          (3)測定白色固體B的熔點,發(fā)現(xiàn)其在115℃開始熔化,達(dá)到130℃時仍有少量不熔。該同學(xué)推測白色固體B是苯甲酸與KCl的混合物,設(shè)計了如下方案進(jìn)行提純和檢驗,實驗結(jié)果表明推測正確。請在答題卡上完成表中內(nèi)容。

          序號

          實驗方案

          實驗現(xiàn)象

          結(jié)論

           

          將白色固體B加入水中,      

                                           

          得到白色晶體和無色溶液

           

           

          取少量濾液于試管中,             

          生成白色沉淀

          濾液含有Cl-

           

          干燥白色晶體,                 

          熔點為122.4℃

          白色晶體是苯甲酸

          (4)純度測定:稱取1.220g產(chǎn)品,配成100ml甲醇溶液,移取25.00ml溶液,滴定,消耗KOH的物質(zhì)的量為2.40×10-3mol。產(chǎn)品中甲苯酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算表達(dá)式為          

           

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