11．苯甲酸是一種重要的化工產(chǎn)品，某學(xué)習(xí)小組設(shè)計方案制備苯甲酸．反應(yīng)原理如下：
+2KMnO4$\stackrel{△}{→}$+KOH+2MnO2+H2O
+HCl→+KCl
已知甲苯的熔點(diǎn)為-95℃，沸點(diǎn)為110.6℃，易揮發(fā)，密度為0.866g•cm-3；苯甲酸的熔點(diǎn)為122.4℃，在25℃和95℃下溶解度分別為0.3g和6.9g．
【制備產(chǎn)品】
30.0mL甲苯和25.0mL 1mol•L-1高錳酸鉀溶液在80℃下反應(yīng)30min，裝置如圖所示：
（1）圖中支管的作用是平衡壓強(qiáng)，使甲苯順利滴入三頸燒瓶．
（2）在本實(shí)驗中，三頸燒瓶最合適的容積是B（填字母）
A．50mL B．100mL C．200mL D．250mL
【分離產(chǎn)品】
他們設(shè)計如下流程分離粗產(chǎn)品苯甲酸和回收甲苯：
（3）操作Ⅰ的名稱是分液；含雜質(zhì)的產(chǎn)物經(jīng)操作Ⅱ進(jìn)一步提純得無色液體A，則操作Ⅱ的名稱是蒸餾．
（4）操作Ⅲ的名稱是冷卻結(jié)晶、過濾．檢驗B中是否含有Cl-的方法如下：取少量B溶于水，在上層清液中滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則B中含有Cl-．

分析 （1）支管連接了恒壓滴液漏斗中的液體上、下方，使恒壓滴液漏斗中的液體上、下方的壓強(qiáng)相等；
（2）本實(shí)驗中用到的液體體積約為55mL，據(jù)此選擇三頸燒瓶的規(guī)格；
反應(yīng)混合物過濾得到濾液通過分液得到有機(jī)相和水相，有機(jī)相中用無水硫酸鈉干燥，蒸餾過濾得到無色液體A，水相加入濃鹽酸酸化，蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶過濾洗滌得到白色固體B，
（3）依據(jù)流程分析混合物分離的實(shí)驗方法和操作步驟；
（4）結(jié)合反應(yīng)化學(xué)方程式中生成的產(chǎn)物和流程中分離步驟分析，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，先檢驗苯甲酸的檢驗再檢驗氯化鉀的存在，利用硝酸酸化的硝酸銀檢驗氯離子的存在．

解答 解：（1）支管連接了恒壓滴液漏斗中的液體上、下方，使恒壓滴液漏斗中的液體上、下方的壓強(qiáng)相等，便于甲苯順利滴入三頸燒瓶，
故答案為：平衡壓強(qiáng)，便于甲苯順利滴入三頸燒瓶；
（2）本實(shí)驗中用到的液體體積約為55mL，所以選擇100mL的三頸燒瓶，故選B，
故答案為：B；
（3）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(diǎn)得到純凈的甲苯液體，
故答案為：分液；蒸餾；
（4）操作Ⅲ的名稱是冷卻結(jié)晶、過濾得到白色固體B，通過測定白色固體B的熔點(diǎn)，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，滴入適量的硝酸酸化的AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則B中含有Cl-．
故答案為：冷卻結(jié)晶、過濾；AgNO3．

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗原理的分析判斷，物質(zhì)分離條件，試劑選擇，操作步驟的理解應(yīng)用，物質(zhì)成分的實(shí)驗設(shè)計方案、步驟、試劑，樣品純度的計算，題目難度中等．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

3．酯X完全燃燒生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量之比為1：1，X水解可得羧酸B和醇C，C氧化后可得羧酸D，且B和D是同分異構(gòu)體，則酯X是（　�。�
A．CH3CH2COOCH（CH3）2B．CH3CH2COOCH2CH=CH2
C．（CH3）2CHCOOCH2CH（CH3）2D．CH3CH2CH2COOCH2CH（CH3）2

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

2．用含少量鐵的氧化銅為原料制取氯化銅晶體（CuCl2•xH2O）的主要流程如下：

已知有關(guān)金屬離子的氫氧化物從開始沉淀到沉淀完全時溶液的pH數(shù)據(jù)為：
Fe3+：2.7-3.7；CU2+：5.2-6.4；Fe2+：7.6-9.6
請回答下列問題：
（1）原料經(jīng)酸溶所得到的pH=2的混合液中含有的金屬離子主要有Cu2+、Fe2+．（寫離子符號）
（2）使用氧化劑A的目的是將Fe2+氧化為Fe3+．A可選下列物質(zhì)中的①．（填序號）
①Cl2 ②KMnO4 ③HNO3
（3）試劑B的作用是調(diào)節(jié)溶液的PH至3.7～5.2，使Fe3+完全沉淀．濾渣的主要成分除可能含有B外，還一定含有的物質(zhì)是Fe（OH）3．（寫化學(xué)式）
（4）過濾所得到的濾液必須呈較強(qiáng)的酸性（即含有一定量的鹽酸，必要時可以使用鹽酸進(jìn)行酸化），其主要目的是防止Cu2+在蒸發(fā)結(jié)晶時水解．從濾液中得到氯化銅晶體的實(shí)驗操作方法依次是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、干燥．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

19．一定溫度下，向2L的密閉容器中充入2molPCl3（g）和1molCl2（g），發(fā)生反應(yīng)：PCl3（g）+Cl2（g）?PCl5（g），5min達(dá)平衡，容器中的壓強(qiáng)為開始時的$\frac{13}{15}$，并且放出37.2kJ的熱量，請回答下列問題：
（1）前5min內(nèi)，v（Cl2）=0.04mol•L-1•min，此溫度下，平衡常數(shù)K=0.83．
（2）下列哪個圖象能正確說明上述反應(yīng)在進(jìn)行到t1時刻時，達(dá)到平衡狀態(tài)AC．

（3）平衡后，從容器中移走0.4molPCl3，0.2molCl2和0.2molPCl5，則平衡不移動（填“正向移動”“逆向移動”或“不移動”），c（PCl3）減�。ㄌ睢霸龃蟆薄皽p小”或“不變”）．
（4）相同條件下，若起始時，向2L的密閉容器中充入1molPCl3（g）和1molPCl5（g），反應(yīng)達(dá)平衡后，理論上吸收55.8kJ的熱量．
（5）PCl5與足量的水能完全反應(yīng)生成H3PO4和HCl，將反應(yīng)后的混合液逐滴加入到過量的Na2CO3溶液中，請寫出可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式H++CO32-=HCO3-、H3PO4+2CO32-=HPO42-+2HCO3-．（已知：H3PO4的電離平衡常數(shù)：Ka1=7.52×10-3，Ka2=6.23×10-8，Ka3=2.2×10-13；H2CO3的電離平衡常數(shù)：Ka1=4.3×10-7，Ka2=5.61×10-11）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

6．一定條件下，通過下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收：SO2（g）+2CO（g）$\stackrel{催化劑}{?}$2CO2（g）+S（l）
為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用超靈敏氣體傳感器測得不同時間的SO2和CO濃度如表：
時間（s）012345
c（SO2）（mol•L-1）1.000.500.233.00×10-373.00×10-373.00×10-37
c（CO）（mol•L-1）4.003.002.462.002.002.00
請回答下列問題（均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響）：
（1）在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的△H＜0（填寫“＞”、“＜”、“=”）．
（2）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（CO2）=0.77mol/（L•s）．
（3）在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=3.33×1036．
（4）假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時，下列措施既不會提高成本，又能提高SO2轉(zhuǎn)化率的是BC．
A．選用更有效的催化劑               B．提高n（CO）：n（SO2）投料比
C．降低反應(yīng)體系的溫度               D．縮小容器的體積
（5）為了分別驗證不同催化劑、溫度、濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計了四組實(shí)驗使反應(yīng)速率依次增大，部分實(shí)驗條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗設(shè)計表中．
實(shí)驗
編號		T（℃）SO2初始濃度
（mol•L-1）		CO初始濃度
（mol•L-1）		催化劑
Ⅰ2601.003.00Cr2O3
ⅡFe2O3
Ⅲ380
Ⅳ4.00
①請將上述表格中剩余的實(shí)驗條件數(shù)據(jù)填入答題卷相應(yīng)位置．
②研究表明：Fe2O3的催化效果好于Cr2O3．請在答題卷相應(yīng)位置畫出上表中的四個實(shí)驗條件下混合氣體中SO2濃度隨時間變化的趨勢曲線圖，并標(biāo)明各實(shí)驗編號．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

16．如圖是苯和溴的取代反應(yīng)的實(shí)驗裝置圖，其中A為具有支管的試管改制成的反應(yīng)容器，在其下端開了一個小孔，塞好石棉絨，再加入少量的鐵屑粉，填寫下列空白：

（1）向反應(yīng)容器A中逐滴加入溴和苯的混合液，幾秒鐘內(nèi)就發(fā)生反應(yīng)，寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式2Fe+3Br2=2FeBr3；
（2）試管C中苯的作用是除去HBr氣體中混有的溴蒸氣，反應(yīng)開始后，觀察D和E兩試管，看到的現(xiàn)象是D管中石蕊試液慢慢變紅，并在導(dǎo)管口有白霧產(chǎn)生，而后E管中出現(xiàn)淺黃色沉淀．
（3）反應(yīng)2min～3min后，在B中的氫氧化鈉溶液里可觀察到的現(xiàn)象是溶液中有紅褐色的絮狀物生成，底部有無色油狀物質(zhì)生成，液面上有白霧
（4）在上述整套裝置中，具有防倒吸作用的儀器有DEF（填字母）．
（5）改進(jìn)后的實(shí)驗除：①步驟簡單，操作方便，成功率高；②各步現(xiàn)象明顯；③對產(chǎn)品便于觀察這三個優(yōu)點(diǎn)外，還有一個優(yōu)點(diǎn)是：充分吸收有毒氣體，防止大氣污染
（6）將B中的產(chǎn)物進(jìn)行過濾，將濾液轉(zhuǎn)移到分液漏斗中分液，將下層液體再次水洗分液而后進(jìn)行干燥，最后得到的液體中主要含有的有機(jī)物苯和溴苯．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

3．CO、SO2是主要的大氣污染氣體，利用化學(xué)反應(yīng)原理是治理污染的重要方法．
I、甲醇可以補(bǔ)充和部分替代石油燃料，緩解能源緊張．利用CO可以合成甲醇．
（1）已知：CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO2（g）△H1=-283.0kJ•mol-1
H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（I）△H2=-285.8kJ•mol-1
CH3OH（g）+$\frac{3}{2}$O2（g）═CO2（g）+2H2O（I）△H3=-764.5kJ•mol-1
則CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H=-90.1kJ•mol-1
（2）一定條件下，在容積為VL的密閉容器中充入α mol　CO與2a mol H2合成甲醇
平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示．

①P1＜ P2（填“＞”、“＜”或“=”），理由是甲醇的合成反應(yīng)是氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，相同溫度下，增大壓強(qiáng)CO的轉(zhuǎn)化率提高
②該甲醇合成反應(yīng)在A點(diǎn)的平衡常數(shù)K=$\frac{12{V}^{2}}{{a}^{2}}$（用a和V表示）
③該反應(yīng)達(dá)到平衡時，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的關(guān)系是：CO=H2（填“＞”、“＜”或“=”）
④下列措施中能夠同時滿足增大反應(yīng)速率和提高CO轉(zhuǎn)化率的是c．（填寫相應(yīng)字母）
a、使用高效催化劑 b、降低反應(yīng)溫度 　　c、增大體系壓強(qiáng)
d、不斷將CH30H從反應(yīng)混合物中分離出來 e、增加等物質(zhì)的量的CO和H2
Ⅱ、某學(xué)習(xí)小組以SO2為原料，采用電化學(xué)方法制取硫酸．
（3）原電池法：
該小組設(shè)計的原電池原理如圖2所示，寫出該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+．
（4）電解法：
該小組用Na2SO3溶液充分吸收S02得到NaHSO3溶液，然后電解該溶液制得了硫酸．原理如圖3所示．寫出開始電解時陽極的電極反應(yīng)式HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

20．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值．下列說法正確的是（　　）
A．80mL 10mol•L-1 鹽酸與足量MnO2加熱反應(yīng)，產(chǎn)生Cl2分子數(shù)為0.2NA
B．2 L0.5 mol•L-1硫酸鉀溶液中陰離子所帶電荷數(shù)為NA
C．標(biāo)況下，11.2 L氯氣完全溶于1 L水中，所得溶液中Cl-和ClO-兩種粒子數(shù)之和為NA
D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2LSO3所含的分子數(shù)大于0.5NA

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

1．某探究小組在實(shí)驗室中用鋁土礦（主要成分為Al2O3，還含有Fe2O3、SiO2）冶煉鋁．回答下列問題：

（1）在實(shí)驗中需用1mol•L-1的NaOH溶液480mL，配制該溶液已有下列儀器：托盤天平（砝碼）、膠頭滴管、藥匙、玻璃棒、量筒、燒杯，還缺少的玻璃儀器是500mL容量瓶．
（2）請寫出溶解過程中加快溶解速率和提高浸出率的兩點(diǎn)措施：適當(dāng)升溫，充分?jǐn)嚢琛⒀娱L溶解時間等．
（3）沉淀1的主要成份為：SiO2．
（4）生成沉淀2的離子反應(yīng)方程式為Fe3++3OH-═Fe（OH）3↓．
（5）寫出NaHCO3的一種用途作發(fā)酵粉或制純堿．
（6）電解Al2O3制備Al的反應(yīng)方程式為2Al2O3$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Al+3O2↑．

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同步練習(xí)冊答案