1.草酸是一種重要的化工原料,廣泛用于藥物生產(chǎn)、高分子合成等工業(yè),草酸晶體受熱到100℃時(shí)失去結(jié)晶水,成為無(wú)水草酸.某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬以甘蔗渣為原料用水解-氧化-水解循環(huán)進(jìn)行制取草酸如圖1.

請(qǐng)跟據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題:
(1)圖1中①②的氧化-水解過(guò)程是在上圖2的裝置中進(jìn)行的,指出裝置A的名稱三頸燒瓶.
(2)圖1中①②的氧化-水解過(guò)程中,在硝酸用量、反應(yīng)的時(shí)間等條件均相同的情況下,改變反應(yīng)溫度以考察反應(yīng)溫度對(duì)草酸收率的影響,結(jié)果如圖3所示,請(qǐng)選擇最佳的反應(yīng)溫度為70℃,為了達(dá)到圖3所示的溫度,選擇圖2的水浴加熱,其優(yōu)點(diǎn)是便于控制溫度,使裝置受熱均勻.
(3)在圖示③④中的操作涉及到抽濾,洗滌、干燥,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是BC.
A.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,通過(guò)快速冷卻草酸溶液,可以得到較大的晶體顆粒,便于抽濾
B.在洗滌沉淀時(shí),應(yīng)關(guān)小水龍頭,使洗滌劑緩緩?fù)ㄟ^(guò)沉淀物
C.為了檢驗(yàn)洗滌是否完全,應(yīng)拔下吸濾瓶與安全瓶之間橡皮管,從吸濾瓶上口倒出少量濾液于試管中進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn).
D.為了得到干燥的晶體,可以選擇在坩堝中直接加熱,并在干燥器中冷卻.
(4)要測(cè)定草酸晶體(H2C2O4•2H2O)的純度,稱取7.200g制備的草酸晶體溶于適量水配成250mL溶液,取25.00mL草酸溶液于錐形瓶中,用0.1000mol/L酸性高錳酸鉀溶液滴定(5H2C2O4+2MnO4-+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O);
①取25.00mL草酸溶液的儀器是酸式滴定管.
②在草酸純度測(cè)定的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是:CD.
A.潤(rùn)洗滴定管時(shí),應(yīng)從滴定管上口加滿所需的酸或堿液,使滴定管內(nèi)壁充分潤(rùn)洗
B.移液管取草酸溶液時(shí),需將尖嘴處的液體吹入錐形瓶,會(huì)使實(shí)驗(yàn)誤差偏低
C.滴定時(shí),左手輕輕向內(nèi)扣住活塞,手心空握以免碰到活塞使其松動(dòng)漏出溶液
D.滴定終點(diǎn)讀取滴定管刻度時(shí),仰視標(biāo)準(zhǔn)液液面,會(huì)使實(shí)驗(yàn)誤差偏高
③判斷滴定已經(jīng)達(dá)到終點(diǎn)的方法是:向錐形瓶中滴入最后一滴高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液,錐形瓶中溶液變成淺紅色且半分鐘后不變色.
④達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),消耗高錳酸鉀溶液共20.00mL,則草酸晶體的純度為87.5%.

分析 (1)根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)判斷;
(2)根據(jù)溫度與醋酸的收率最高判斷最佳反應(yīng)溫度,根據(jù)加熱的要求選擇加熱的方法;
(3)A、在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,通過(guò)快速冷卻草酸溶液,得不到較大的晶體顆粒,應(yīng)該是自然冷卻;
B、在洗滌沉淀時(shí),應(yīng)關(guān)小水龍頭,使洗滌劑緩緩?fù)ㄟ^(guò)沉淀物,防止沉淀溶解而造成損失;
C、由于裝置中存在壓強(qiáng)差,所以為了檢驗(yàn)洗滌是否完全,應(yīng)拔下吸濾瓶與安全瓶之間橡皮管,從吸濾瓶上口倒出少量濾液于試管中進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn);
D、在坩堝中直接加熱,容易使草酸晶體分解;
(4)①根據(jù)草酸溶液的酸堿性及量取溶液的精確度選用相應(yīng)的儀器;
②A、根據(jù)潤(rùn)洗滴定管的基本操作要求判斷;
B、移液管取草酸溶液時(shí),不能將尖嘴處的液體吹入錐形瓶,否則使實(shí)驗(yàn)誤差偏高;
C、根據(jù)滴定管規(guī)范操作要求判斷;
D、根據(jù)滴定中的誤差分析方法進(jìn)行判斷;
③由于酸性高錳酸鉀溶液顯紫紅色,所以滴定終點(diǎn)的判斷依據(jù)是向錐形瓶中滴入最后一滴高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液,錐形瓶中溶液變成淺紅色且半分鐘后不變色;
④反應(yīng)中消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量是0.02L×0.1000mol/L=0.002000mol,所以根據(jù)方程式5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知,消耗草酸的物質(zhì)的量是0.005000mol.

解答 解:(1)根據(jù)裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知,A應(yīng)該是三頸燒瓶,
故答案為:三頸燒瓶;
(2)根據(jù)圖3可知,在溫度為70℃時(shí),醋酸的收率最高,所以選擇的最佳反應(yīng)溫度是70℃.由于溫度不超過(guò)100℃,所以采用水浴加熱,這是由于水浴加熱時(shí)便于控制溫度,且能使裝置受熱均勻;
故答案為:70℃;便于控制溫度,使裝置受熱均勻;
(3)A、在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,通過(guò)快速冷卻草酸溶液,得不到較大的晶體顆粒,應(yīng)該是自然冷卻,A不正確;
B、在洗滌沉淀時(shí),應(yīng)關(guān)小水龍頭,使洗滌劑緩緩?fù)ㄟ^(guò)沉淀物,防止沉淀溶解而造成損失,B正確;
C、由于裝置中存在壓強(qiáng)差,所以為了檢驗(yàn)洗滌是否完全,應(yīng)拔下吸濾瓶與安全瓶之間橡皮管,從吸濾瓶上口倒出少量濾液于試管中進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),C正確;
D、在坩堝中直接加熱,容易使草酸晶體分解,D不正確;
故答案為BC;
(4)①草酸溶液顯酸性,所以量取25.00mL草酸溶液的儀器是酸式滴定管,
故答案為:酸式滴定管;
②A、潤(rùn)洗滴定管時(shí),應(yīng)從滴定管上口加少量所需的酸或堿液,使滴定管內(nèi)壁充分潤(rùn)洗,并不需要加滿,故A不正確;
B、移液管取草酸溶液時(shí),不能將尖嘴處的液體吹入錐形瓶,否則使實(shí)驗(yàn)誤差偏高,故B不正確;
C、滴定時(shí),左手輕輕向內(nèi)扣住活塞,手心空握以免碰到活塞使其松動(dòng)漏出溶液,故C正確;
D、滴定終點(diǎn)讀取滴定管刻度時(shí),仰視標(biāo)準(zhǔn)液液面,由于讀數(shù)自上而下逐漸增大,所以讀數(shù)偏大,會(huì)使實(shí)驗(yàn)誤差偏高,故D正確;
故答案為:CD;
③由于酸性高錳酸鉀溶液顯紫紅色,所以滴定終點(diǎn)的判斷依據(jù)是向錐形瓶中滴入最后一滴高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液,錐形瓶中溶液變成淺紅色且半分鐘后不變色;
故答案為:向錐形瓶中滴入最后一滴高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液,錐形瓶中溶液變成淺紅色且半分鐘后不變色;
④反應(yīng)中消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量是0.02L×0.1000mol/L=0.002000mol,所以根據(jù)方程式5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知,消耗草酸的物質(zhì)的量是0.005000mol,因此原樣品中草酸的物質(zhì)的量是0.005000mol×$\frac{250ml}{25ml}$=0.05000mol/L,則質(zhì)量=0.05000mol/L×126g/mol=6.3g,所以草酸的純度是$\frac{6.3g}{7.2g}$×100%=87.5%.
故答案為:87.5%.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)探究方法和實(shí)驗(yàn)過(guò)程判斷,滴定實(shí)驗(yàn)注意問(wèn)題和充分的計(jì)算應(yīng)用,掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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4.在一定條件下,將A、B、C三種炔烴所組成的混合氣體4g,在催化條件下與足量H2發(fā)生加成反應(yīng),生成4.4g三種對(duì)應(yīng)的烷烴,則所得烷烴中一定有( 。
A.甲烷B.乙烷C.丙烷D.丁烷

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5.(1)A元素的最高正化合價(jià)是+4價(jià),A原子次外層上有2個(gè)電子,A原子的電子排布式是1s22s22p2
(2)B元素在氣態(tài)氫化物中顯-3價(jià),氣態(tài)氫化物極易溶于水,B原子的電子排布式是1s22s22p3
(3)E原子核外占有9個(gè)軌道,且只有1個(gè)未成對(duì)電子,E離子結(jié)構(gòu)示意圖是
(4)F、G都是短周期元素,F(xiàn)2-與G3+的電子層結(jié)構(gòu)相同,則F2-的電子排布式是1s22s22p6,G元素的原子序數(shù)是13.

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2.把7.4g Na2CO3•10H2O 和 NaHCO3組成的混合物溶于水配成100mL溶液,其中c(Na+)=0.6mol/L.若把等質(zhì)量的混合物加熱至恒重,殘留物的質(zhì)量是( 。
A.3.18gB.2.12gC.4.22gD.5.28g

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9.據(jù)2004年1月17日網(wǎng)易報(bào)道,意大利科學(xué)家使用普通氧分子和帶正電的氧化離子作用,制出了新型的氧分子O4,它的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜,可能具有與S4相似的長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu),是一種高能量分子.
(1)下列有關(guān)O4的說(shuō)法正確的是:C
A.O4分子內(nèi)存在極性共價(jià)鍵
B.合成O4的反應(yīng)可看作核聚變反應(yīng),即不屬于化學(xué)變化
C.O4與O3、O2都是氧的同素異形體
D.O4不可用作氧化劑
(2)制備含O2-、O22-甚至O2+的化合物都是可能的,通常它們是在氧分子進(jìn)行下列各種反應(yīng)時(shí)生成的:上述反應(yīng)中,②(填序號(hào))相當(dāng)于氧分子的氧化;①③(填序號(hào))相當(dāng)于氧分子的還原.
(3)寫(xiě)出O22-的電子式:
(4)O2[PtF6]是一種含有O2+的化合物,請(qǐng)寫(xiě)出一種含有O2-的氧化物的化學(xué)式:KO2

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6.實(shí)驗(yàn)室里需用道480mL0.1mol/L的硫酸銅溶液,以下配制溶液的操作正確的是( 。
A.稱取7.6g硫酸銅,加入500 mL的水B.稱取8.0g硫酸銅,配成500mL溶液
C.稱取12.0g膽礬,配成500mL溶液D.稱取12.5g膽礬,加入500mL水

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13.對(duì)于反應(yīng):3S+6KOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2K2S+K2SO3+3H2O,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.硫是氧化劑,KOH是還原劑
B.反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移4摩爾電子
C.還原劑和氧化劑質(zhì)量比是1:2
D.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的質(zhì)量比是1:2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

10.某地煤矸石經(jīng)預(yù)處理后主要含SiO2(61%)、Al2O3(30%)和少量的Fe2O3、FeO及鈣鎂的化合物等.某實(shí)驗(yàn)小組利用其提取Al(OH)3

(1)“酸浸”過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為Al2O3+6H+=2Al3++3H2O.
為提高“酸浸”時(shí)鋁浸出率,可采取的措施之一是提高酸的濃度(或適當(dāng)提高反應(yīng)溫度或攪拌下進(jìn)行反應(yīng)).
(2)“氧化”是將Fe2+氧化成Fe3+,其目的是將Fe2+氧化成Fe3+,有利于其水解除去鐵元素.
檢驗(yàn)Fe3+已水解完全的方法是取少量母液Ⅰ,滴加KSCN溶液,無(wú)血紅色,則Fe3+已水解完全.
(3)濾渣Ⅱ的主要成分是CaCO3、Mg(OH)2和Fe(OH)3
(4)①上述流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)的化學(xué)式是CO2(或Na2CO3).
②“轉(zhuǎn)化”時(shí)主要反應(yīng)的離子方程式為AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-(或2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-).
(5)Fe3+開(kāi)始沉淀和沉淀完全的pH分別為2.1和3.2,Al3+開(kāi)始沉淀和沉淀完全的pH分別為4.1和5.4.為了獲得產(chǎn)品Al(OH)3,從氧化后的溶液開(kāi)始,若只用純堿一種試劑,后續(xù)操作是加入純堿調(diào)節(jié)pH到3.2,過(guò)濾除去Fe(OH)3等固體后,再加入純堿調(diào)節(jié)pH到5.4,過(guò)濾得到Al(OH)3

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11.化學(xué)與科學(xué)、社會(huì)、技術(shù)和環(huán)境密切相關(guān).下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( 。
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