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苯甲酸是一种重要的化工原料。实验室合成苯甲酸的原理、有关数据及装置示意图如下: 名词 性状 熔点(℃) 沸点(℃) 密度(g/mL) 溶解性 水 乙醇 甲苯 无色液体易燃易挥发 -95 110.6 0...
题目内容:
苯甲酸是一种重要的化工原料。实验室合成苯甲酸的原理、有关数据及装置示意图如下:
名词 | 性状 | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 密度(g/mL) | 溶解性 | |
水
| 乙醇
| |||||
甲苯 | 无色液体易燃易挥发 | -95 | 110.6 | 0.8669 | 不溶 | 互溶 |
苯甲酸 | 白色片状或针状晶体 | 112.4(100℃左右升华) | 248 | 1.2659 | 微溶 | 易溶 |
苯甲酸在水中的溶解度如表:
温度/℃ | 4 | 18 | 75 |
溶解度/g | 0.2 | 0.3 | 2.2 |
某学习小组在实验室制备、分离、提纯苯甲酸,并测定所得样品的纯度,步骤如下:
一、制备苯甲酸
在b中加入2.7mL甲苯、100mL水和2~3片碎瓷片,开动电动搅拌器,a中通入流动水,在石棉网上加热至沸腾,然后分批加人8.5g高锰酸钾,继续搅拌约4~5h,直到甲苯层几乎近于消失、回流液不再出现油珠,停止加热和搅拌,静置。
二、分离提纯
在反应混合物中加入一定量草酸(H2C2O4)充分反应,过滤、洗涤,将滤液放在冰水浴中冷却,然后用浓盐酸酸化,苯甲酸全部析出后减压过滤,将沉淀物用少量冷水洗涤,挤压去水分后放在沸水浴上干燥,得到粗产品。
三、测定纯度
称取m g产品,配成100mL乙醇溶液,移取25.00mL溶液于锥形瓶中,滴加2~3滴酚酞,然后用标准浓度的KOH溶液滴定。
请回答下列问题:
(1)装置b的名称是__________________,装置a的作用为_____________________________。
(2)分离提纯过程中加入的草酸是一种二元弱酸,反应过程中有酸式盐、无色气体和黑色固体生成。加入草酸的作用是_________________________,请用离子方程式表示反应的原理______________________________。
(3)产品减压过滤时用冷水洗涤的原因是__________________________________________。
(4)选用下列__________操作,可以将粗产品进一步提纯。(选填字母)
A.溶于水后过滤 B.溶于乙醇后蒸馏 C.用甲苯萃取后分液 D.升华
(5)测定纯度步骤中,判断滴定终点的标志是________________________________________________。若m=1.200g,滴定时用去0.1200mol· L-1标准KOH溶液18.00mL,则所得产品中苯甲酸的质量分数为__________(保留四位有效数字)。
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