问题标题:
【苯甲酸应用广泛.实验室用甲苯的氧化制备苯甲酸,反应原理:3─CH3+6KMnO4→3─COOK+6MnO2+3KOH+3H2O─COOK+HCl→─COOH+KCl反应试剂、产物的物理常数:名称相对分子质量性状熔点/℃沸】
问题描述:
苯甲酸应用广泛.实验室用甲苯的氧化制备苯甲酸,反应原理:
3─CH3+6KMnO4→3─COOK+6MnO2+3KOH+3H2O
─COOK+HCl→─COOH+KCl
反应试剂、产物的物理常数:
名称相对分子质量性状熔点/℃沸点/℃密度/g•cm-3溶解度水 | 乙醇 | 乙醚 | ||||||
甲苯 | 92 | 无色液体易燃易挥发 | -95 | 110.6 | 0.8669 | 不溶 | 易溶 | 易溶 |
苯甲酸 | 122 | 白色片状或针状晶体 | 122.4 | 248 | 1.2659 | 微溶 | 易溶 | 易溶 |
实验方法:
一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图1装置中,在90℃时,反应一段时间,然后按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯.
(1)无色液体A的结构简式为___,操作Ⅱ为___.
(2)如果水层呈紫色,要先加亚硫酸氢钾,然后再加入浓盐酸酸化,加亚硫酸氢钾的目的是___.
(3)下列关于仪器的组装或者使用正确的是___.
A.图2是抽滤,容器B可以省略
B.安装电动搅拌器时,搅拌器下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触
C.图1回流搅拌装置应采用直接加热的方法
D.图2中仪器A是布氏漏斗
(4)除去残留在苯甲酸中的甲苯应先加入___,分液,水层再加入___,然后抽滤,干燥即可得到苯甲酸.
(5)证明白色固体B是纯净物___.
(6)证明苯甲酸是弱酸___.
封磊回答:
一定量的甲苯和适量的KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如图流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯,苯甲酸能溶于水,甲苯不溶于水,互不相溶的液体采用分液方法分离,根据实验目的知,从而得到有机层和水层,有机层中含有甲苯、水层中含有苯甲酸,有机层中的甲苯采用蒸馏方法得到无色液体A,A是甲苯,将水层盐酸酸化再蒸发浓缩,根据苯甲酸的溶解度知,得到的固体B是苯甲酸,
(1)A是甲苯,其结构简式为:;有机层中物质互溶且沸点不同,所以可以采用蒸馏方法分离,则操作II为蒸馏
故答案为:;蒸馏;
(2)如果滤液呈紫色,说明高锰酸钾过量,要先加亚硫酸氢钾,除去未反应的高锰酸钾,否则浓盐酸酸化时可能被高锰酸钾氧化成氯气,
故答案为:除去未反应的高锰酸钾氧化剂,否则用盐酸酸化时会发生盐酸被高锰酸钾所氧化,产生氯气;
(3)A.抽滤中可以直接接水泵,容器B可以省略,故A正确;
B.为了防止搅拌棒下端打坏三颈烧瓶底或温度计,因此不能与它们接触,所以在搅拌时,搅拌棒下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触,故B正确;
C.沸水浴加热便于控制温度和使容器受热均匀,图1回流搅拌装置应采用水浴加热的方法,故C错误;
D.抽滤中用布氏漏斗,即图2中仪器A是布氏漏斗,故D正确;
故选ABD;
(4)除去残留在苯甲酸中的甲苯应先加入,应该先加NaOH溶液,甲苯与NaOH不反应,苯甲酸与NaOH反应生成苯甲酸钠,分液,苯甲酸钠溶液中加盐酸可以制得苯甲酸,
故答案为:NaOH溶液;浓盐酸酸化;
(5)固体B是苯甲酸,有固定的熔点122.4℃;
故答案为:可以测量白色固体B的熔点为122.4℃;
(6)证明苯甲酸是弱酸是取0.01mol/L的苯甲酸溶液,测得pH>2;
故答案为:取0.01mol/L的苯甲酸溶液,测得pH>2.
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