组卷网 > 高中化学综合库 > 有机化学基础 > > 芳香烃 > 苯的同系物 > 苯的同系物使高锰酸钾褪色的机理
题型:解答题-实验探究题 难度:0.65 引用次数:240 题号:19851254
苯甲酸是一种化工原料,常用作制药和染料的中间体,也用于制取增塑剂和香料等。实验室合成苯甲酸的原理及有关数据及装置示意图如下:
反应过程:    
已知:(1)苯甲酸 100 ℃左右开始升华。
(2)反应试剂、产物的物理常数如下:
名称性状熔点沸点/C密度/g·mL-1溶解度/g(室温)
乙醇
甲苯无色液体、易燃易挥发-95110.60.8669不溶互溶
苯甲酸白色片状或针状晶体122.42481.2659微溶易溶

       

按下列合成步骤回答问题:
步骤Ⅰ:按图在 250 mL 仪器 a 中放入 2.7 mL 甲苯和 100 mL 水,控制温度为 100℃,搅拌溶液,在石棉网上加热至沸腾。从冷凝管上口分批加入 8.5 g 高锰酸钾(加完后用少量水冲洗冷凝管内壁),继续搅拌约 4~5h,反应完全后,停止加热。
步骤 II:在反应结束后混合物中加入一定量亚硫酸氢钠溶液,产生黑色沉淀,趁热过滤、热水洗涤沉淀,合并滤液与洗涤液,再将其放在冰水浴中冷却,然后用浓盐酸酸化至苯甲酸全部析出;将析出的苯甲酸减压过滤,再用少量冷水洗涤苯甲酸固体,挤压除去水分,将制得的苯甲酸固体放在沸水浴上干燥,得到粗产品。
(1)仪器 a 的名称___________________
(2)步骤Ⅰ中反应完全的现象为___________________   
(3)步骤 II 在反应混合物中加入一定量亚硫酸氢钠溶液,亚硫酸氢钠溶液的作用是___________________;还可以用___________________   (填选项)代替亚硫酸氢钠溶液。
A . H2O2 B. NaHCO3               C. Na2C2O4
(4)步骤 II 中干燥苯甲酸晶体时,若温度过高,可能出现的结果是___________________
(5)若将苯甲酸粗产品进一步提纯,可用 ___________________方法。

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【推荐1】苯甲酸(   )具有广泛的用途,可用作食品防腐剂及有机合成的原料,实验室利用高锰酸钾溶液氧化甲苯制备苯甲酸,实验装置如图(部分装置省略):

   

实验操作和流程为:

   

已知:甲苯的沸点是110.6℃;苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水。

流程图中“反应”为:   +2KMnO4   +KOH+2MnO2↓+H2O。

请回答下列问题:
(1)仪器甲的名称是_______;仪器乙的进水口是_______
(2)“反应混合物”是由9.20g甲苯和稍过量的KMnO4溶液组成的。反应混合物配制好后,溶液出现分层现象,上层为_______(填“油状液体”或“紫红色溶液”)。
(3)“反应”在90℃、电动搅拌器作用下进行,并加热回流至分水器不再出现油珠。
①“反应”需在较高温度下进行并搅拌,其目的为_______
②当分水器不再出现油珠时,这说明_______
(4)用浓盐酸酸化时的相关化学方程式为_______
(5)采用“减压过滤”的优点是_______
(6)粗苯甲酸提纯后获得11.53g晶体,则苯甲酸的产率为_______%(计算结果保留三位有效数字)。
2023-06-11更新 | 155次组卷
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【推荐2】“肉桂硫胺”是抗击新型冠状病毒潜在用药,其合成路线如图:

已知:ⅰ.
ii.
回答下列问题:
(1)下列说法正确的是________
A.芳香烃A能使酸性高锰酸钾褪色
B.流程中B→C,C→D的反应均为取代反应
C.1mol肉桂硫胺最多能与3molHCl发生反应
D.肉桂硫胺的分子式为C20H24N2SO
(2)写出化合物E的结构简式________
(3)写出G→H的化学方程式________
(4)乙酰苯胺)是磺胺类药物的原料,可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体。参照上述合成路线和下面的信息,设计一条由苯和乙酸为起始原料制备乙酰苯胺的合成路线(其它试剂任选)________。已知:RNO2RNH2
(5)有机物G在一定条件下与足量H2充分反应得到有机物J。写出符合下列条件的J的所有同分异构体的结构简式________
①分子中含有碳硫双键,且硫原子满足8电子稳定结构;
②分子中有三种不同化学环境的H;
③不含氮氢键。
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【推荐3】乙醇、A、B都是重要的有机化工原料,其中A、B是常见的不饱和烃,B分子中含碳量最高,各化合物有以下转化关系,请回答:

(1)根据以上信息,反应① 的反应条件是_______,B→H的反应类型是_______
(2)1mol物质最多可与_______g氢气反应,E 物质完全氢化后产物的名称为_______,写出与E互为同分异构体且属于芳香烃的分子的结构简式_______
(3)G分子中至少有_______个原子共平面。
(4)下列说法正确的是_______(填序号)
(a)A、B、D、E、F、H分子中含碳质量分数相同
(b)反应②、③、④、⑤的反应类型相同
(c)A、E、F、G分子中官能团相同
(d)等质量的D、E、F、H分别在足量的氧气中完全燃烧消耗O2的量相同
(e)A、B、D、E均能使酸性KMnO4溶液褪色
(f)H分子中所有原子一定在同一平面上
(5)写出与苯互为同系物且一氯代物只有两种的物质的结构简式(任写一种)_______
(6)若反应⑤的反应条件是铁粉、加热,则该反应的化学方程式为_______
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