题目

题型：不详难度：来源：

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KMnO₄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
	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KMnO₄溶液，紫色溶液褪色。
（3）

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

 
（4） [(2.40×10^-3×122×4)/1.22]×100%；  96%

解析

整个流程大致过程为：反应后的苯甲酸钾和未反应的甲苯通过分液，分为有机相和水相，有机相成分主要是甲苯，水相主要是苯甲酸钾；有机相通过无水硫酸钠部分水后，再用蒸馏的办法，蒸出甲苯，而有机相苯甲酸钾通过盐酸酸化变为苯甲酸，通过蒸发浓缩，多余浓盐酸挥发，冷却过滤，苯甲酸钾即为题目白色固体物质，因此（1）为分液、蒸馏；（2）有侧链的苯环能使高锰酸钾褪色，所以检验甲苯可以用酸性KMnO₄溶液，在此题中若看到酸性KMnO₄溶液褪色，即证明有甲苯（3）检验KCl的存在检验Cl-离子就好，用硝酸盐溶液；根据表格提示，苯甲酸的存在检测熔点，有机物一般熔点较低（4）苯甲酸与KOH按一比一反应，因此25ml苯甲酸的物质量为2.40×10^—3mol，100ml为2.40×10^—3×4（mol），总的苯甲酸质量为2.40×10^—3×4×122（g），因此质量分数为[(2.40×10^-3×122×4)/1.22]×100% = 96%。
【考点定位】有机实验设计与探究