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计算题 (15分)淀粉水解的产物(C6H12O6)用硝酸氧化可以制备草酸,装置如图所示(加热、搅拌和仪器固定装置均已略去):实验过程如下:①将1∶1的淀粉水乳液与少许硫酸(98%)加入烧杯中,水浴加热至85℃~90℃,保持30 min, 然后逐渐将温度降至60℃左右;②将一定量的淀粉水解液加入三颈烧瓶中;③控制反应液温度在55~60℃条件下,边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸(65%HNO3、98%H2SO4的质量比为2:1.5)溶液;④反应3h左右,冷却,减压过滤后再重结晶得草酸晶体。
硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应:
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O?????????
C6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O????? 3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O
请回答下列问题:
(1)实验①加入98%硫酸少许的目的是:????????????????????????????????????。
(2)冷凝水的进口是????(填a或b);实验中若混酸滴加过快,将导致草酸产量下降,其
原因是??????????????????????????????。
(3)检验淀粉是否水解完全所用的试剂为???????????????。
(4)草酸重结晶的减压过滤操作中,除烧杯,玻璃棒外,还必须使用属于硅酸盐材料的仪器有
(5)当尾气中n(NO2):n(NO)=1:1时,过量的NaOH溶液能将NOx全部吸收,发生的化学反应方程式为:??????????????????????????????????。
(6) 将产品在恒温箱内约90℃以下烘干至恒重,得到二水合草酸。用KMnO4标准溶液滴定,该反应的离子方程式为:2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
称取该样品0.12 g,加适量水完全溶解,然后用0.020 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点(杂质不参与反应),此时滴定终点的现象为??????????????????????????????。滴定前后滴定管中的液面读数如图所示,则该草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数为????????。
计算题 (15分)淀粉水解的产物(C6H12O6)用硝酸氧化可以制备草酸,装置如图所示(加热、搅拌和仪器固定装置均已略去):实验过程如下:①将1∶1的淀粉水乳液与少许硫酸(98%)加入烧杯中,水浴加热至85℃~90℃,保持30 min,然后逐渐将温度降至60℃左右;②将一定量的淀粉水解液加入三颈烧瓶中;③控制反应液温度在55~60℃条件下,边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸(65%HNO3、98%H2SO4的质量比为2:1.5)溶液;④反应3h左右,冷却,减压过滤后再重结晶得草酸晶体。
硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应:
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O?????????
C6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O????? 3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O
请回答下列问题:
(1)实验①加入98%硫酸少许的目的是:????????????????????????????????????。
(2)冷凝水的进口是????(填a或b);实验中若混酸滴加过快,将导致草酸产量下降,其
原因是??????????????????????????????。
(3)检验淀粉是否水解完全所用的试剂为???????????????。
(4)草酸重结晶的减压过滤操作中,除烧杯,玻璃棒外,还必须使用属于硅酸盐材料的仪器有
(5)当尾气中n(NO2):n(NO)=1:1时,过量的NaOH溶液能将NOx全部吸收,发生的化学反应方程式为:??????????????????????????????????。
(6) 将产品在恒温箱内约90℃以下烘干至恒重,得到二水合草酸。用KMnO4标准溶液滴定,该反应的离子方程式为:2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
称取该样品0.12 g,加适量水完全溶解,然后用0.020 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点(杂质不参与反应),此时滴定终点的现象为??????????????????????????????。滴定前后滴定管中的液面读数如图所示,则该草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数为????????。
本题答案:(1) 加快淀粉水解的速度(或起到催化剂的作用)(2分)本题解析:
试题分析:(1) 淀粉水解时,硫酸能起到催化剂的作用,加快淀粉水解的速度;
(2) 选择a作为冷凝水入口,下进上出,可以加快冷凝速度;实验中温度过高 、硝酸浓度过大,都会导致H2C2O4进一步被氧化 ,故要控制混酸滴加速度;
(3) 检验淀粉是否水解完全所用的试剂为碘水或KI-I2 溶液,溶液由蓝色变为无色且30S不变色即水解完全;
(4) 布氏漏斗、吸滤瓶是必须使用属于硅酸盐材料的仪器;?
(5) NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O
⑹滴定终点的现象为溶液颜色由无色变为紫红色(或淡紫色),且半分钟内不退色;
2MnO4- ????????????+???????????5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
2??? ????????????????????????? 5
(18.5-2.5)×10-3×0.020mol???? c
解得c = 0.8×10-3mol
故m (二水合草酸)="126" g/mol×0.8×10-3mol = 0.1008g
则该草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数 w = (0.1008g/0.12 g)×100% = 84.0%
点评:本题考查学生对制备实验一些基础操作的掌握,涉及到了化学方程式的计算,计算的关键在于是求二水合草酸在样品中的质量分数,而不是无水草酸。
本题所属考点:【气体的净化、干燥、吸收与收集】
本题难易程度:【一般】
He commands enough that obeys a wise man. 听从智者意见的人无需多问别人.