题目内容

【题目】(实验1)探究草酸的制备:

实验室用硝酸氧化淀粉(C6H12O6)水解液法(水浴加热)制备草酸,其反应为:C6H12O612HNO3 = 3H2C2O49NO23NO↑9H2O ,装置如图所示:

(1)仪器乙的名称为:_________,其接通冷水与水浴加热三颈瓶的先后顺序是:________

(2)烧杯C中盛放的溶液是___________,装置的B作用是______________

(实验2)探究草酸的不稳定性:

已知:草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,易溶于水,熔点为101℃,受热易脱水、升华,170℃以上分解产生H2OCOCO2,其酸性比碳酸强,其钙盐难溶于水。

(3)请选取以上的装置证明草酸晶体分解的产物(可重复使用,加热装置和连接装置已略去)。仪器装置连接顺序为:A→__________________________→E→B→G→_______

(4)若实验结束后测得B管质量减轻4.8g,则至少需分解草酸晶体的质量为_________g

【答案】球形冷凝管 先通冷水,后水浴加热三颈瓶 NaOH溶液 防止倒吸 C D G F J 37.8g

【解析】

(1)仪器乙的名称为球形冷凝管,冷凝管是不耐热的仪器,加热前应先通冷水,以防冷凝管炸裂。

(2)烧杯C中盛放的溶液应能够吸收尾气,装置B的作用是防止倒吸。

(3)在确定仪器装置连接顺序时,应考虑先检验水蒸气,再检验CO2,最后检验CO。在检验CO2前,需考虑草酸易升华,所以应先去除草酸,再检验CO2;在检验CO前,需先除尽CO2,最后还应处理尾气。

(4) H2C2O4·2H2O3H2O+CO↑+CO2CO+CuOCu+CO2B管减轻的质量就是参加反应的O原子的质量。从而得出关系式H2C2O4·2H2OCOO,由O原子的质量便可求出至少需分解草酸晶体的质量。

(1)仪器乙的名称为球形冷凝管,冷凝管是不耐热的仪器,加热前应先通冷水,以防冷凝管炸裂,所以应先通冷水,后水浴加热三颈瓶。答案为:球形冷凝管;先通冷水,后水浴加热三颈瓶;

(2)烧杯C中盛放的溶液应能够吸收氮的氧化物的NaOH溶液,装置B的作用是防止倒吸。答案为:NaOH溶液;防止倒吸;

(3)在确定仪器装置连接顺序时,应考虑先检验水蒸气,再检验CO2,最后检验CO。在检验CO2前,需考虑草酸易升华,所以应先去除草酸,再检验CO2;在检验CO前,需先除尽CO2,最后还应处理尾气。从而得出仪器装置连接顺序为:A→CDGF→E→B→G→J。答案为:CDGFJ

(4) H2C2O4·2H2O3H2O+CO↑+CO2CO+CuOCu+CO2B管减轻的质量就是参加反应的O原子的质量。从而得出关系式H2C2O4·2H2OCOOn(O)==0.3mol,则n(H2C2O4·2H2O)= n(O)=0.3molm(H2C2O4·2H2O)= 0.3mol×126g/mol=37.8g。答案为:37.8g

练习册系列答案
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步骤:TiO2(s)2Cl2(g)TiCl4(g)O2(g) ΔH=+1493kJmol-1ΔS=+61JK-1mol-1

该反应发生温度高达2170℃,能耗大,对设备和生产要求几乎达到苛刻程度。目前科学家采用金红石加碳氯化方法,在较温和条件下成功制取TiCl4,为人类快速迈进钛合金时代做出了巨大贡献。金红石加碳氯化的主要反应如下:

反应Ⅰ:TiO2(s)2Cl2(g) +C(s)TiCl4(g)CO2(g) ΔH1ΔS1=+64JK-1mol-1

反应Ⅱ:TiO2(s)2Cl2(g) +2C(s)TiCl4(g)2CO(g) ΔH2,△S2

已知:①C(s)O2(g)CO2(g) ΔH=-394.3kJmol-1

2C(s)O2(g)2CO(g) ΔH=-222.3kJmol-1

请回答:

1)反应Ⅰ的ΔH1__kJmol-1

2)对于气体参加的反应,表示平衡常数KP时,用气体组分B的平衡压强P(B)代替该气体物质的量浓度c(B),则反应Ⅰ的KP__(用表达式表示)

3)在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂TiO2表面与H2O发生反应,2N2(g)6H2O(1)4NH3(g)3O2(g) ΔH=+1530.4kJmol-1

进一步研究相同条件下NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见表:

实验组别

1

2

3

4

T/K

303

313

323

353

NH3生成量/(10-6mol)

4.8

5.9

6.0

2.0

O2生成量/(10-6mol)

3.6

4.4

4.5

1.5

反应时间/h

3

3

3

3

容器体积/L

2

2

2

2

①请在如图中画出上述反应在“有催化剂”与“无催化剂”两种情况下反应过程中体系能量随反应过程的变化趋势示意图(图中标明必要的文字说明)___

②根据表中数据,在303K时,在3h内用氮气表示其平均反应速率为___molL-1h-1。判断组别4中反应是否达到平衡状态___(填“是”或“否”),并说明理由___

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