Question

【題目】苯甲酸廣泛應用于制藥和化工行業，某同學嘗試用甲苯的氧化反應制備苯甲酸。反應原理：

已知：甲苯的熔點為﹣95℃，沸點為110.6℃，易揮發，密度為0.866g/cm3；

苯甲酸的熔點為122.4℃，在25℃和95℃下在水中溶解度分別為0.344g和6.8g。

Ⅰ．【制備產品】將30.0mL甲苯和25.0mL 1mol/L高錳酸鉀溶液在100℃下反應30min，裝置如圖1所示：

（1）儀器A的名稱為________，A的進水口為___（填“a”或“b”）。支管的作用是____________。

（2）在本實驗中，三頸燒瓶最合適的容積是____（填字母）．

A．50mL B．100mL C．250mL D．500mL

Ⅱ．【分離產品】該同學設計如圖2流程分離粗產品苯甲酸和回收甲苯。

（3）操作Ⅰ的名稱是________；含有雜質的產物經操作Ⅱ進一步提純得無色液體甲苯，則操作Ⅱ的名稱是_________。

Ⅲ．【純度測定】稱取1.220g白色固體，配成100mL甲醇溶液，取25.00mL溶液，用0.1000mol/LKOH標準溶液滴定，重復滴定四次，每次消耗的體積如表所示．

	第一次	第二次	第三次	第四次
體積（mL）	24.00	24.10	22.40	23.90

（4）滴定操作中，如果對裝有KOH標準溶液的滴定管讀數時，滴定前仰視，滴定后俯視則測定結果______（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．計算樣品中苯甲酸純度為_________。

（5）從白色固體B中得到純凈的苯甲酸的實驗方法是：____________________。

Answer 1

【答案】 冷凝管 a 平衡壓強，使甲苯順利滴入三頸燒瓶 B 分液 蒸餾 偏小 96% 重結晶

【解析】(1)根據儀器構造儀器A為冷凝管，由逆流的冷卻的效率高的原理可知，進水口應在冷凝管的下方a處，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、下方的壓強相等，便于甲苯順利滴入三頸燒瓶；故答案為：冷凝管；a；平衡壓強，使甲苯順利滴入三頸燒瓶；

(2)本實驗中用到的液體30.0mL甲苯和25.0mL1mol/L高錳酸鉀溶液，體積約為55mL，所以選擇100mL的三頸燒瓶；故答案為：B；

(3)由流程知操作Ⅰ是有機相甲苯與水相分離，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；故答案為：分液；蒸餾；

(4)滴定操作中，如果對裝有KOH標準溶液的滴定管讀數時，滴定前仰視，滴定后俯視則讀取的溶液的體積小于實際用掉的溶液的體積，所以測定結果偏小；第三次實驗數據相差太大，舍去，則消耗氫氧化鉀的體積為mL=24.00mL，苯甲酸是一元弱酸和氫氧化鉀1：1反應，所以物質的量相同，苯甲酸純度=×100%=96%；故答案為：偏小；96%；

(5)苯甲酸的溶解度隨溫度的升高而增大，選擇重結晶得到純凈的苯甲酸；故答案為：重結晶。