【題目】用硝酸氧化淀粉水解的產(chǎn)物(C6H12O6)可以制備草酸,裝置如下圖所示(加熱、攪拌和儀器固定裝置均己略去)。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:
①將1∶1的淀粉水乳液與少許硫酸(98%)加入燒杯中,水浴加熱至85℃~90℃,保持30 min,得到淀粉水解液,然后逐漸將溫度降至60℃左右;
②將一定量的淀粉水解液加入三頸燒瓶中;
③控制反應(yīng)液溫度在55~60℃條件下,邊攪拌邊緩慢滴加一定量含有適量催化劑的混酸(65%HNO3與98%H2SO4的質(zhì)量比為2:1.5)溶液;
④反應(yīng)3h左右,冷卻,減壓過(guò)濾后得草酸晶體粗品,再重結(jié)晶得草酸晶體。
硝酸氧化淀粉水解液過(guò)程中可發(fā)生下列反應(yīng):
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O
3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)①加入少許98%硫酸的目的是:_____________________。
(2)冷凝水的進(jìn)口是________(填a或b);實(shí)驗(yàn)中若混酸滴加過(guò)快,將導(dǎo)致草酸產(chǎn)量下降,其原因是______________________。
(3)裝置B的作用是___________,為使尾氣被充分吸收,C中的試劑是___________。
(4)重結(jié)晶時(shí),將草酸晶體粗品經(jīng)I加熱溶解、Ⅱ趁熱過(guò)濾、Ⅲ冷卻結(jié)晶、Ⅳ過(guò)濾洗滌、Ⅴ干燥等實(shí)驗(yàn)步驟,得到較純凈的草酸晶體。該過(guò)程中可將粗品中溶解度較大的雜質(zhì)在_________(填上述實(shí)驗(yàn)步驟序號(hào))時(shí)除去;而粗品中溶解度較小的雜質(zhì)最后留在_______(填“濾紙上”或“濾液中”)。
(5)將產(chǎn)品在恒溫箱內(nèi)約90℃以下烘干至恒重,得到二水合草酸。稱取一定量該樣品加適量水完全溶解,用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定,反應(yīng)的離子方程式為_________________。 滴定前后滴定管中的液面讀數(shù)如圖所示,則消耗KMnO4溶液的體積為_________。
(6)已知草酸是一種二元弱酸,草酸氫鈉溶液(NaHC2O4)顯酸性。常溫下,向10 mL0.01 mol L -1IH2C2O4溶液中加入10mL0.01mol·L-1NaOH溶液時(shí),溶液中各種離子的濃度由大到小的順序?yàn)?/span>________________。
【答案】 起到催化劑的作用(或加快淀粉水解的速率) a 硝酸滴加速率過(guò)快,導(dǎo)致局部硝酸過(guò)量,使H2C2O4進(jìn)一步被氧化 作安全瓶 NaOH溶液 IV 濾紙上 2MnO4- +5H2C2O4 +6H+ =2Mn2+ +10CO2↑+8H2O 16.00mL c(Na+) >c(HC2O4 ) >c(H+) >c(C2O42-) >c(OH- )
【解析】(1)實(shí)鹼①加入98%硫酸少許的目的是:淀粉水解時(shí),硫酸能起到催化劑的作用,加快淀粉水解的速度;(2)選擇a作為冷凝水入口,下進(jìn)上出,可以加快冷凝速度;實(shí)驗(yàn)中溫度過(guò)高、硝酸濃度過(guò)大,都會(huì)導(dǎo)致H2C2O4進(jìn)一步被氧化 ,故要控制混酸滴加速度;(3) 裝置B起到安全瓶的作用,防止尾氣吸收時(shí)引起倒吸;氮的氧化物排放到空氣會(huì)造成污染,但能被強(qiáng)堿溶液吸收,為使尾氣被充分吸收,C中的試劑是NaOH溶液;(4)草酸晶體在趁熱過(guò)濾時(shí)可除去溶解度較小的雜質(zhì),在經(jīng)冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌后即Ⅳ除去,濾液中含有溶解度較大的雜質(zhì),而粗品中溶解度較小的雜質(zhì)最后留在濾紙上;(5)KMnO4氧化草酸生成二氧化碳的同時(shí)被還原成錳鹽,其反應(yīng)離子方程式為:2MnO4- +5H2C2O4 +6H+=2Mn2+ +10CO2↑+8H2O;滴定前后滴定管中的液面讀數(shù)如圖所示,則消耗KMnO4溶液的體積為18.50mL-2.50mL=16.00mL;(6)H2C2O4和NaOH反應(yīng)生成NaHC2O4,NaHC2O4溶液呈酸性說(shuō)明溶液中電離大于水解,比較溶液中Na+、HC2O4-、C2O42-、H+離子的濃度從大到小的順序?yàn)椋?/span>c(Na+) >c(HC2O4 ) >c(H+) >c(C2O42-) >c(OH- )。
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【題目】下列分離或提純物質(zhì)的方法正確的是
A. 用蒸餾的方法分離水和油的混合物
B. 用分液的方法分離酒精和水的混合物
C. 用過(guò)濾的方法除去NaCl溶液中含有的少量泥沙
D. 用加熱、蒸發(fā)的方法可以除去NaCl中CaCl2、MgCl2等雜質(zhì)
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【題目】第ⅦA族元素具有相似的化學(xué)性質(zhì),其原因是它們的原子具有相同的
A. 電子層數(shù) B. 核外電子數(shù) C. 最外層電子數(shù) D. 原子半徑
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【題目】2015年10月,浙江籍科學(xué)家屠呦呦因發(fā)現(xiàn)青蒿素(C15H22O5)而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。根據(jù)物質(zhì)的分類,青蒿素屬于
A.堿性氧化物 B.有機(jī)物 C.含氧酸鹽 D.酸性氧化物
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【題目】某烴的分子式為C10H14,不能使溴水褪色,但可使酸性KMnO4溶液褪色,分子結(jié)構(gòu)中只含一個(gè)烷基,則此烷基的結(jié)構(gòu)有( )
A. 2種 B. 3種 C. 4種 D. 5種
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【題目】下列說(shuō)法正確的是
A.分子晶體和離子晶體中一定都含有化學(xué)鍵
B.金屬晶體中,原子半徑越大,金屬鍵越強(qiáng)
C.同一個(gè)原子中的p軌道形狀完全相同
D.焰色反應(yīng)與電子躍遷有關(guān)
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【題目】寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
(1)46克NO2(g)與H2O (1)充分反應(yīng)生成HNO3(aq)和NO(g),放熱46kJ。__________;
(2)用 CO 還原1molFe2O3,放熱24.8kJ。___________;
(3)1molHgO(s)分解為液態(tài)汞和氧氣,吸熱90.7kJ。___________;
(4)根據(jù)最新“人工固氮”的研究報(bào)道,在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生下列反應(yīng),
已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-l,
2H2(g)+O2(g)=2H2O (1) △H=-571.6kJ·mol-l,
則 2N2(g)+6H2O(1)4NH3(g)+3O2(g)△H= ___________。
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【題目】下列實(shí)驗(yàn)中,所使用的裝置(夾持裝置略)、試劑和操作方法都正確的是
A. A B. B C. C D. D
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