7.對氯苯甲酸是合成非甾族消炎鎮(zhèn)痛藥的中間體,還能用于燃料和濃藥的合成,實驗室中制備對氯苯甲酸的反應、裝置圖如圖:
$→_{催化劑}^{KMnO_{4}}$+MnO2

常溫條件下的有關數(shù)據(jù)如下表所示:
熔點/℃沸點/℃密度/g•cm-3顏色水溶性
對氯甲苯7.51621.07無色難溶
對氯苯甲酸2432751.54白色微溶
對氯苯甲酸鉀具有鹽的通性,屬于可溶性鹽
實驗步驟:在規(guī)格為250mL的裝置A中加入一定量的催化劑、適量KMnO4、100mL水;安裝好裝置,在滴液漏斗中加入6.00mL對氯甲苯,在溫度為93℃左右時,逐滴滴入對氯甲苯;控制溫度在93℃左右,反應2h,過濾,將濾渣用熱水洗滌,使洗滌液與濾液合并,加入稀硫酸酸化,加熱濃縮;然后過濾,將濾渣用冷水進行洗滌,干燥后稱量其質量為7.19g.
請回答下列問題:
(1)裝置B的名稱是冷凝管.
(2)量取6.00mL對氯甲苯應選用的儀器是C.
A.10mL量筒    B.50mL容量瓶   C.50mL酸式滴定管  D.50mL堿式滴定管
(3)控制溫度為93℃左右的方法是水浴加熱.對氯甲苯的加入方法是逐滴加入而不是一次性加入,原因是減少對氯甲苯的揮發(fā),提高原料利用率.
(4)第一次過濾的目的是除去MnO2,濾液中加入稀硫酸酸化,可觀察到的實驗現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀.
(5)第二次過濾所得濾渣要用冷水進行洗滌,其原因是可除去對氯苯甲酸表面的可溶性雜質且盡量減小對氯苯甲酸的損耗.
(6)本實驗的產(chǎn)率是D(填標號).
A.60%        B.70%       C.80%         D.90%

分析 一定量的對氯甲苯和適量KMnO4在93℃反應一段時間后停止反應生成對氯苯甲酸鉀和二氧化錳,二氧化錳不溶于水,加入稀硫酸酸化,生成對氯苯甲酸,對氯苯甲酸屬于可溶性鹽,加熱濃縮、冷卻結晶、過濾,洗滌濾渣得對氯苯甲酸.
(1)根據(jù)儀器的圖形判斷;
(2)量取6.OOmL對氯甲苯,結合量取體積精度可知應選擇滴定管,且對氯甲苯容易腐蝕橡皮管;
(3)控制溫度在93℃左右,低于水的沸點,可以采取水浴加熱;對氯甲苯易揮發(fā),對氯甲苯的加入方法是逐滴加入而不是一次性加入,以提高原料的利用率;
(4)二氧化錳不溶于水,過濾可除去;對氯苯甲酸鉀與稀硫酸反應生成對氯苯甲酸,對氯苯甲酸微溶于水,是白色沉淀;
(5)除去對氯苯甲酸表面的可溶性雜質并盡量減小對氯苯甲酸的損耗;
(6)根據(jù)對氯甲苯質量計算對氯苯甲酸的理論產(chǎn)量,產(chǎn)率=$\frac{實際產(chǎn)量}{理論產(chǎn)量}$×100%.

解答 解:(1)由儀器的圖形可知,B為冷凝管;
故答案為:冷凝管;
(2)量取6.OOmL對氯甲苯,結合量取體積精度可知應選擇滴定管,對氯甲苯是一種優(yōu)良的有機溶劑,對堿式滴定管上橡膠制品有明顯的溶解腐蝕作用,則選25mL酸式滴定管,
故答案為:C;
(3)控制溫度在93℃左右,低于水的沸點,可以采取水浴加熱,對氯甲苯易揮發(fā),對氯甲苯的加入方法是逐滴加入而不是一次性加入,以提高原料的利用率,
故答案為:水浴加熱;減少對氯甲苯的揮發(fā),提高原料利用率;
(4)對氯甲苯和適量KMnO4反應生成對氯苯甲酸鉀和二氧化錳,二氧化錳不溶于水,步驟③過濾得到濾渣MnO2;濾液中加入稀硫酸酸化,對氯苯甲酸鉀與稀硫酸反應生成對氯苯甲酸,對氯苯甲酸微溶于水,是白色沉淀,可觀察到的實驗現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀;
故答案為:除去MnO2;產(chǎn)生白色沉淀;
(5)對氯苯甲酸微溶于水,熱水洗滌可能增大對氯苯甲酸的溶解度使其損耗,用冷水進行洗滌既可除去對氯苯甲酸表面的可溶性雜質還能減小對氯苯5酸的損耗;
故答案為:可除去對氯苯甲酸表面的可溶性雜質且盡量減小對氯苯甲酸的損耗;
(6)對氯甲苯的質量為:6ml×1.07g•cm-3=6.42g,由,可知對氯苯甲酸的理論產(chǎn)量為 $\frac{6.42g}{126.5g/mol}$×156.5g,
則對氯苯甲酸的產(chǎn)率為:[7.19g÷($\frac{6.42g}{126.5g/mol}$×156.5g)]×100%≈90%,故選D.

點評 本題考查有機物的制備實驗,為高考常見的題型,注意把握合成流程中的反應條件、已知信息等推斷各物質,熟悉有機物的結構與性質即可解答,題目難度中等.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

19.下列判斷錯誤的是(  )
A.沸點:H2S>H2SeB.熔點:NaCl>CCl4
C.酸性:HClO4>H2SO4D.堿性:NaOH>Mg(OH)2

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

20.將4g NaOH溶于36g水中,可使溶液中H2O與Na+的物質的量之比為20:1,此溶液中溶質的質量分數(shù)為10%.若測得該溶液的密度為1.1g/cm3,則溶液中c(Na+)為2.75mol/L.

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

17.用“雙線橋法”標明電子轉移的方向和數(shù)目.
MnO2+4HCl(濃)═MnCl2+Cl2↑+2H2O
有0.5mol氯氣生成,則轉移的電子的數(shù)目是NA、被氧化的鹽酸質量36.5g,該反應的離子方程式為MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O,該反應中濃鹽酸表現(xiàn)了還原性和酸性.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

2.下列離子方程式正確的是(  )
A.Fe(NO33溶液中加入過量的HI溶液:2Fe3++2I-═2Fe2++I2
B.往硝酸銀溶液中滴加少量氨水:Ag++2NH3═[Ag(NH32]+
C.NaHCO3溶液中加入過量的Ba(OH)2溶液:2HCO3-+Ba2++2OH-═BaCO3↓+2H2O+CO32-
D.石灰石溶于醋酸:CaCO3+2CH3COOH═2CH3COO-+Ca2++CO2↑+H2O

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

12.在平板電視顯示屏生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢玻璃粉末中含有二氧化鈰(CeO2).
(1)在空氣中煅燒Ce(OH)CO3可制備CeO2,該反應的化學方程式4Ce(OH)CO3+O2=4CeO2+4CO2+2H2O
(2)已知在一定條件下,電解熔融狀態(tài)的CeO2可制備Ce,寫出陰極的電極反應式Ce4++4e-=Ce;
(3)某課題組以上述廢玻璃粉末(含有SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量不溶于稀酸的物質)為原料,設計如圖1流程對資源進行回收,得到Ce(OH)4和硫酸鐵銨.

①得到濾渣B時,需要將其表面雜質洗滌干凈.檢驗濾渣B已經(jīng)洗滌干凈的方法是取最后一次的洗滌液滴入KSCN溶液無變化,加入氯水若不變紅色,證明洗滌干凈.
②反應(1)的離子方程式為2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O.
③操作I的名稱是冷卻結晶
④如圖2,氧化還原滴定法測定制得的Ce(OH)4產(chǎn)品的純度.

該產(chǎn)品中Ce(OH)4的質量分數(shù)為65.30%(保留小數(shù)點后兩位).若滴定所用FeSO4溶液已在空氣中露置了一段時間,則測得該Ce(OH)4產(chǎn)品的純度偏高(“偏高”、“偏低”或“無影響”).

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

19.如圖1為周期表的一部分,其中的編號代表對應的元素.

請回答下列問題:
(1)表中屬于d區(qū)的元素是⑨(填編號).
(2)寫出元素⑨的基態(tài)原子的電子排布式1S22S22P63S23P63d64S2;
(3)某元素的特征電子排布式為nsnnpn+1,該元素原子的核外最外層電子的成對電子為1對,其單質的電子式為;
(4)元素④的氫化物的分子構型為三角錐形,中心原子的雜化方式為sp3;
(5)第3周期8種元素按單質熔點高低的順序如圖2,其中序號“8”代表Si(填元素符號);其中電負性最大的是2(填圖中的序號).

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

16.高錳酸鉀是一種用途廣泛的強氧化劑,實驗室制備高錳酸鉀所涉及的化學方程式如下:
MnO2熔融氧化:3MnO2+KClO3+6KOH $\frac{\underline{\;熔融\;}}{\;}$3K2MnO4+KCl+3H2O;
K2MnO4歧化:3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
已知K2MnO4溶液顯綠色.請回答下列問題:
(1)MnO2熔融氧化應放在中加熱④(填儀器編號).
①燒杯、诖邵釄濉、壅舭l(fā)皿、荑F坩堝
(2)在MnO2熔融氧化所得產(chǎn)物的熱浸取液中通入CO2氣體,使K2MnO4歧化的過程在如圖裝置中進行,A、B、C、D、E為旋塞,F(xiàn)、G為氣囊,H為帶套管的玻璃棒.

①為了能充分利用CO2,裝置中使用了兩個氣囊.當試管內(nèi)依次加入塊狀碳酸鈣和鹽酸后,關閉旋塞B、E,微開旋塞A,打開旋塞C、D,往熱K2MnO4溶液中通入CO2氣體,未反應的CO2被收集到氣囊F中.待氣囊F收集到較多氣體時,關閉旋塞A、C,打開旋塞B、D、E,輕輕擠壓氣囊F,使CO2氣體緩緩地壓入K2MnO4溶液中再次反應,未反應的CO2氣體又被收集在氣囊G中.然后將氣囊G中的氣體擠壓入氣囊F中,如此反復,直至K2MnO4完全反應.
②檢驗K2MnO4歧化完全的實驗操作是用玻璃棒蘸取三頸燒瓶內(nèi)的溶液點在濾紙上,若濾紙上只有紫紅色痕跡,無綠色痕跡,表明反應已歧化完全.
(3)將三頸燒瓶中所得產(chǎn)物進行抽濾,將濾液倒入蒸發(fā)皿(填儀器)中,蒸發(fā)濃縮至溶液表面出現(xiàn)晶膜為止,自然冷卻結晶(填操作),抽濾,得到針狀的高錳酸鉀晶體.本實驗應采用低溫烘干的方法來干燥產(chǎn)品,原因是高錳酸鉀晶體受熱易分解.
(4)利用氧化還原滴定法進行高錳酸鉀純度分析,原理為:
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
現(xiàn)稱取制得的高錳酸鉀產(chǎn)品7.245g,配成500mL溶液,用移液管量取25.00mL待測液,用0.1000mol•L-1草酸鈉標準溶液液進行滴定,終點時消耗標準液體積為50.00mL(不考慮雜質的反應),則高錳酸鉀產(chǎn)品的純度為87.23%(保留4位有效數(shù)字,已知M(KMnO4)=158g•mol-1).若移液管用蒸餾水洗凈后沒有用待測液潤洗或烘干,則測定結果將偏小.(填“偏大”、“偏小”、“不變”)

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

17.已知在25℃,101kPa下,1g C8H18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出48.40kJ熱量.表示上述反應的熱化學方程式正確的是( 。
A.C8H18(1)+$\frac{25}{2}$O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g);△H=-48.40kJ/mol
B.C8H18(1)+$\frac{25}{2}$O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1);△H=-5518kJ/mol
C.C8H18(1)+$\frac{25}{2}$O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l);△;△H=+5518kJ/mol
D.2C8H18(1)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(1);△H=-11036kJ/mol

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