高考化学复习33.苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备

过滤 操作Ⅰ ①无水Na 2SO 4干燥 ②过滤 操作Ⅱ 浓盐酸酸化 ①蒸发浓缩 ②冷却，过滤 （2012·广东）33．苯甲酸广泛应用于制药和化工行业，某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸，反应原理：实验方法：一定量的甲苯和KMnO 4溶液在100℃反应一段时间后停止反应，按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。

已知：苯甲酸分子量122，熔点122.4℃，在25℃和95℃时溶解度分别为0.3 g 和6.9 g ；纯净固体有机物都有固定熔点。

（1）操作Ⅰ为 ，操作Ⅱ为 。

（2）无色液体A 是 ，定性检验A 的试剂是 ，现象是 。

（3）测定白色固体B 的熔点，发现其在115℃开始熔化，达到130℃时仍有少量不熔，该同学推测白色固体B 是苯甲酸与KCl 的混合物，设计了如下方案进行提纯和检验，实验结果表明推测正确。

请在答题卡上完成表中内容。

序号实验方案 实验现象 结论 ① 将白色固体B 加入水中，加热溶解， 得到白色晶体和无色溶液②取少量滤液于试管中， 生成白色沉淀 滤液含Cl — ③ 干燥白色晶体， 白色晶体是苯甲酸（4）纯度测定：称取1.220g 产品，配成100ml 甲醇溶液，移取25.00ml 溶液，滴定，消耗KOH 的物质的量为 2.40×10—3mol ，产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为 ，计算结果为（保留二位有效数字）。

【答案】 （1）分液，蒸馏 （2）甲苯，酸性KMnO 4溶液，紫色溶液褪色。

（3）反应混合物 滤液 有机相 水相 无色液体A 白色固体B（4）[(2.40×10-3×122×4)/1.22]×100%；96% 【考点定位】有机实验设计与探究（2012·福建）25. ( 15 分）实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2（发生装置如右图所示）。

(1)制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是＿（填序号）A.往烧瓶中加人MnO2粉末B.加热C.往烧瓶中加人浓盐酸(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。

为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出下列实验方案：甲方案：与足量AgNO3溶液反应，称量生成的AgCl质量。

乙方案：采用酸碱中和滴定法测定。

序号实验方案实验现象结论①将白色固体B加入水中，加热，溶解，冷却、过滤得到白色晶体和无色溶液②取少量滤液于试管中，滴入适量的硝酸酸化的AgNO3溶液生成白色沉淀滤液含有Cl-③干燥白色晶体，加热使其融化，测其熔点；熔点为122.4℃白色晶体是苯甲酸丙方案：与已知量CaCO3（过量）反应，称量剩余的CaCO3质量。

丁方案：与足量Zn 反应，测量生成的H2体积。

继而进行下列判断和实验：①判定甲方案不可行，理由是。

②进行乙方案实验：准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。

a.量取试样20.00 mL，用0 . 1000 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定，消耗22.00mL，该次滴定测得试样中盐酸浓度为mol·L-1b.平行滴定后获得实验结果。

③判断丙方案的实验结果（填“偏大”、“偏小”或“准确”）。

［已知：Ksp（CaCO3 ) = 2.8×10-9、Ksp（MnCO3 ) = 2.3×10-11④进行丁方案实验：装置如右图所示（夹持器具已略去）。

(i) 使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将转移到中。

(ii)反应完毕，每间隔1 分钟读取气体体积，气体体积逐次减小，直至不变。

气体体积逐次减小的原因是＿（排除仪器和实验操作的影响因素）。

【解析】（1）注意加药品时先加入固体MnO2，再通过分液漏斗加入浓盐酸，最后才能加热。

则依次顺序是ACB(2)①根据反应的离子方程式：MnO2+4H＋+2Cl－△Mn2＋+Cl2↑+2H2O，可以看出反应残余液中c(Cl－)>c(H＋)，用甲方案测得的是c(Cl－)，而不是(H＋)。

②根据c(盐酸)×V(盐酸)＝c(氢氧化钠)×V(氢氧化钠)，c(盐酸)＝c(氢氧化钠)×V(氢氧化钠)/ V(盐酸)=22.00mL×0.1000 mol·L－1/20.00mL=0.1100 mol·L－1。

③由于K SP(MnCO3)<K SP(CaCO3)，过量的CaCO3要转化为一部分MnCO3，由于M(MnCO3)>M(CaCO3)，故最终剩余的固体质量增加，导致测得的c(H＋)偏小。

④Zn与盐酸反应放热，因此，冷却后气体的体积将缩小。

【答案】（1）ACB（按序写出三项）（2）①残余清液中，n(Cl-)＞n(H+)(或其他合理答案)② 0.1100 ③偏小④（ⅰ）Zn粒残余清液（按序写出两项）（ⅱ）装置内气体尚未冷至室温【考点定位】本题考查了化学实验方案基本操作、实验的设计与评价等，重在考查学生的实验能力和数据处理能力。

（2012·四川）28.(17分)甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比，设计如下实验流程：实验中，先用制的的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气，再连接洗气瓶和气体收集装置，立即加热氧化铜。

反应完毕后，黑色的氧化铜转化为红色的铜。

下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置，D为盛有浓硫酸的洗气瓶。

甲小组测得，反应前氧化铜的质量m1g、氧化铜反应后剩余固体的质量m2g、生成氮气在标准状况下的体积V1L。

乙小组测得，洗气前装置D的质量m3g、洗气后装置D的质量m4g、生成氨气在标准状况下的体积V2L。

请回答下列问题：（1）写出仪器a的名称。

（2）检查A装置气密性的操作是。

（3）甲、乙两小组选择了不同的方法制取氨气，请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表的空格中。

实验药品制备原理实验装置甲小 A 氢氧化钙、硫酸、硫反应的化学方程式为组 酸铵 ① 。

乙小组 ② 浓氨水、氢氧化钠 用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用：③ 。

（4）甲小组用所测得数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为 。

（5）乙小组用所测得数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值，其原因是 。

为此，乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有某药品的实验仪器，重新实验。

根据实验前后该药品的质量变化及生成氨气的体积，得出了合理的实验结果。

该药品的名称是 。

CaSO 4+2NH 3↑+ H 2O ；②乙小组用浓氨水、氢氧化钠固体制备氨气不需加热，故选用B 装置。

浓氨水中存在NH 3+H 2O NH 3·H 2O NH 4+ + OH -，氢氧化钠固体溶于水，放出大量的热，使NH 3的溶解度减小，NH 3从氨水中析出，③同时氢氧化钠固体溶于水后发生电离，生成大量OH -，促使上述平衡向左移动，生成更多NH 3，从而使NH 3从氨水中析出。

（4）甲小组2NH 3+3CuO 3Cu+N 2+3H 2O ，由此可知，m 1- m 2为参加反应的CuO 中氧的质量，物质的量为(m 1- m 2)/16，即NH 3中H 的物质的量为(m 1- m 2)/8。

测的N 2在标准状况下体积为V 1L ，则N 原子的物质的量为V 1/22.4，则氨分子中氮、氢的原子个数之比为(V 1/22.4): (m 1- m 2)/8，化简得V 1/[2.8 (m 1- m 2)]（5）洗气前装置D 前后的质量差包含未参加反应的NH 3，使得氢原子的物质的量增大，比值减小。

要使没定值准确，只要找一种不吸收NH3的干燥剂即可，故可选用碱石灰。

【考点定位】本题通过NH3和氨气中N、H原子个数测定来考查化学实验基础知识，涉及到仪器的识别、气密性的检查、实验误差解释、相关计算、实验评价及设计。

（2011·大纲版）28．（15分）（注意：在试题卷上作答无效．．．．．．．．．）现拟用下图所示装置（尾气处理部分略）来制取一氧化碳，并用以测定某铜粉样品（混有CuO粉末）中金属铜的含量。

（1）制备一氧化碳的化学方程式是；（2）试验中，观察到反应管中发生的现象时；尾气的主要成分是；（3）反应完成后，正确的操作顺序为（填字母）a.关闭漏斗开关b.熄灭酒精1c.熄灭酒精灯2（4）若试验中称取铜粉样品5.0g，充分反应后，反应管中剩余固体的质量为4.8g，则原样品中单质铜的质量分数为；（5）从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂，设计一个测定样品中金属铜质量分数的方案；①设计方案的主要步骤是（不必描述操作过程的细节）；②写出有关反应的化学方程式。

【答案】（1）HCOOH浓硫酸CO↑+H2O△（2）铜粉中混合的氧化铜由黑色变成红色 CO、CO2（3）a、c、b（4）80%（5）开放性试题，合理得分【解析】（1）浓H 2SO 4使HCOOH 脱水生成CO 。

（2）CO 还原CuO 生成红色的Cu 。

（3）为了不使生成的Cu 被氧化，故需要继续通一会CO ，所以先熄2处的酒精灯，为防止气体倒吸，故1处的酒精灯还需要加热，故先关闭分液漏斗。

（4）固体质量减少，即为CuO 失去O 原子，关系为“CuO ～ Cu ” ∆m80 64 16m (CuO) 5-4.8得m (CuO)=1g ，则样品中Cu 的质量为5-1=4g ，Cu 的质量分数为%80%10054=⨯。

（5）将样品溶于H 2SO 4，其中CuO 被溶解，过滤出不溶物，洗涤、干燥、称得的质量即为Cu 的质量。

【考点定位】实验制备CO 中实验的基本操作与现象，样品中含量的测定，实验方案的设计。

（2011·重庆）27.（15分）氯离子插层镁铝水滑石[]262()Mg Al OH Cl xH O 是一种新型离子交换材料，其在高温下完全分解为2MgO Al HCl 、、和水蒸气，现用题27图装置进行试验确定其化学式（固定装置略去）。

（1）262)Mg Al OH Cl xH O （热分解的化学方程式为 。

（2）若只通过测定装置C 、D 的增重来确定x ,则装置的连接顺序为 （按气流方向，用接口字母表示），其中C 的作用是 。

装置连接后，首先要进行的操作名称是 。

（3）加热前先通2N 排尽装置中的空气，称取C 、D 的初始质量后，再持续通入2N 的作用是 、 等.(4)完全分解后测得C 增重3.65g 、D 增重9.90g ，则x = .若取消冷却玻管B 后进行试验，测定x 值将 （填“偏高”或“偏低”）（5）上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成[Mg 2Al(OH)6Cl 1—2y (CO 3)y ·z H 2O]，该生成物能发生类似的热分解反应，现以此物为样品，用（2）中连接的装置和试剂进行实验测定z ，除测定D 的增重外，至少还需测定 .（15分）【答案】（1）2[Mg 2Al(OH)6Cl·XH 2O]4MgO+Al 2O 3+2HCl↑+(5+2x)H 2O（2）a-e-d-b ，吸收HCl 气体，检验气密性（3）将分解产生的气体全部带入装置C 、D 中完全吸收，防止产生倒吸（合理答案均给分）（4）3 、 偏低（5）装置C 的增重及样品质量（样品质量后残余物质量或装置C 的增重及样品分解后残余物质量）管，使热的空气可以通过C 、D ，使结果偏低（5）要求得x ，在方程式中需知两种物质的量，所以可以是①装置C 的增重及样品质量，②样品质量及其分解后残余物质量，③装置C 的增重及样品分解后残余物质量，都可以解决。