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题型:解答题-实验探究题 难度:0.65 引用次数:582 题号:16724175
苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯()制苯甲酸(),其反应原理简示如下:
+ KMnO4 + MnO2
+ HCl → + KCl
名称相对分子质量熔点/℃沸点/℃密度g/mL-1溶解性
甲苯92−95110.60.867不溶于水,易溶于乙醇
苯甲酸122122.4
(100℃左右开始升华)
248微溶于冷水,易溶于乙醇、热水
实验步骤:
①如图所示,在三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(约0.03mol)高锰酸钾,慢慢开启搅拌器,并加热回流至回流液不再出现油珠。

②停止加热,继续搅拌,冷却片刻后,从a仪器上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液,并将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液,于冰水浴中冷却,然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤,用少量冷水洗涤,放在沸水浴上干燥。称量,粗产品为1.0g。
③纯度测定:称取0.122g粗产品配成乙醇溶液,于100mL容量瓶中定容。每次移取25.00mL溶液,用的KOH标准溶液滴定,三次滴定平均消耗21.50mL的KOH标准溶液。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______,冷却水应从_______(填“上口”或“下口”)通入;根据上述实验药品的用量,三颈烧瓶的最适宜规格为_______(填序号)。
A.100mL                    B.250mL                    C.500mL                    D.1000mL
(2)当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,其判断理由是_______
(3)加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是_______
(4)“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是_______
(5)干燥苯甲酸晶体时,若温度过高,可能出现的结果是_______
(6)本实验制备的苯甲酸的纯度为_______;据此估算本实验中苯甲酸的产率(实际产量/理论产量)最接近于_______(填选项序号)。
A.70%                    B.60%                    C.50%                    D.40%

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解题方法
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I.水合碳酸镧的制备
已知:制备水合碳酸镧时,若溶液碱性太强会有碱式碳酸镧[La(OH)CO3]生成。
(1)向氯化镧溶液中加入适量碳酸氢铵溶液,控制溶液pH为6.5~7,充分搅拌后陈化2h,洗涤数次,真空抽滤,得到水合碳酸镧。
①制备La2(CO3)3•xH2O时不宜用Na2CO3溶液代替NH4HCO3溶液,其原因是________
②证明La2(CO3)3•xH2O固体已洗涤干净的实验操作是________
(2)某兴趣小组利用以下装置模拟制备水合碳酸镧。

仪器X的名称为________;装置接口的连接顺序为a________f(填接口字母)。
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(1)与实验有关的图标和名称正确的是_______
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c.轻轻摇动容量瓶,使溶液合均匀
d.反复上下颠倒,摇匀
e.将称好的Na2CO3·10H2O固体放入烧杯中,加入适量蒸馏水,搅拌,使固体全部溶解
f.计算需要Na2CO3·10H2O固体的质量
g.将蒸馏水注入容量瓶,后定容
h.将配制好的溶液倒入试剂瓶中,并贴好标签
i.用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2-3次,将洗涤液也都注入容量瓶
(5)定容的具体操作:将蒸馏水注入容量瓶_______,改用胶头滴管滴加, 直至凹液面最低处与刻度线相切。
(6)配制溶液时,下列实验操作会使配制溶液浓度偏高的是_______
A.容量瓶清洗后,未经过干燥处理
B.定容操作时,俯视刻度线
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催化剂的制备:用镍铝合金(NiAl2)经氢氧化钠溶液处理及洗涤后制得多孔且表面积很大的海绵状的镍。
实验过程:
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②氢化开始前,打开活塞2,将装置抽真空。关闭与真空系统相连的活塞2,打开与氢气袋相连的活塞1,使氢气与贮氢筒连通,同时降低平衡瓶的位置,用排水集气法使贮氢筒内充满氢气,关闭活塞1。记下贮氢筒内氢气的体积,即可开始氢化反应。
③开动电磁搅拌、记下氢化反应开始的时间,每隔一定时间后,记录贮氢筒内氢气的体积变化,如图2所示。充分反应后干燥称重,产量约2.5 g,减压蒸馏进一步纯化(杂质主要是肉桂酸)如图3所示,收集的馏分,称量计算产率。

已知:
名称相对分子量熔点/℃沸点/℃
肉桂酸148135300
氢化肉桂酸15048.5280
(1)写出镍铝合金(NiAl2)制备海绵镍的化学方程式_______
(2)实验进行之前,应该首先_______
(3)氢化反应完成所需的时间及标志______________,氢化过程中的氢气的实际用量比理论用量高出很多的原因_______
(4)反应时、平衡瓶的水平面应略高于贮氢筒内的水平面,目的是_______,每次读数除了冷却室温还需注意_______
(5)减压蒸馏时最好使用_______加热。
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(6)提纯氢化肉桂酸时,用减压蒸馏而不用常压蒸馏的原因是_______
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