乙二酸(H2C2O4)是一种重要的化工产品.可以使酸性高锰酸钾溶液褪色.其制备工艺流程如下: 氧化时控制反应液温度为55-60℃.边搅拌边缓慢滴加浓HNO3.H2SO4混合液.可发生下列反应: C6H12O6+18HNO3→3H2C2O4+18NO2↑+12H2O C6H12O6+6HNO3→3H2C2O4+6NO↑+6H2O (1)检验氧化后的溶� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

乙二酸（H₂C₂O₄）是一种重要的化工产品，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，其制备工艺流程如下：

氧化时控制反应液温度为55～60℃，边搅拌边缓慢滴加浓HNO₃、H₂SO₄混合液，可发生下列反应：

C₆H₁₂O₆＋18HNO₃→3H₂C₂O₄＋18NO₂↑＋12H₂O

C₆H₁₂O₆＋6HNO₃→3H₂C₂O₄＋6NO↑＋6H₂O

（1）检验氧化后的溶液中是否仍含有葡萄糖的实验方案为。

（2）氧化时控制反应液温度为55～60℃的原因是。

（3）若水解时淀粉利用率为80%，氧化时葡萄糖的利用率为80%，结晶时有10%的乙二酸遗留在溶液中。则30 kg淀粉可生产乙二酸的质量为。

（4）生产中产生的NO_x用氧气和水吸收后产生硝酸循环利用，若尾气NO_x中n(NO₂)︰n(NO)＝2︰1，且NO_x的吸收转化率为90%。计算：理论上，每生产9 kg 乙二酸至少需要补充质量分数为63%的硝酸溶液多少千克。（写出计算过程）

【答案】

（1）取氧化后所得溶液，加入过量NaOH溶液，再向其中加入新制Cu(OH)₂，加热。若有砖红色沉淀产生，说明含有葡萄糖。

（2）若温度过低反应过慢，若温度过高硝酸会分解（或挥发）

（3）28.8 kg

（4）3.6 kg

【解析】

试题分析：（1）可用银氨溶液或新制氢氧化铜检验葡萄糖，但检验之前要先加氢氧化钠溶液中和作催化剂的硫酸。（2）氧化时温度太低，反应速率缓慢；若温度太高，硝酸分解并挥发。（3）设生成乙二酸mkg。

(C₆H₁₀O₅)_n～3nH₂C₂O₄

1 3n

×0.8×0.8×0.9

m=28.8。

（4）设每产生9 kg H₂C₂O₄反应中产生NO₂的物质的量为x，产生NO的物质的量为y

C₆H₁₂O₆＋18HNO₃→3H₂C₂O₄＋18NO₂↑＋12H₂O

18 3 18

x x

C₆H₁₂O₆＋6HNO₃→3H₂C₂O₄＋6NO↑＋6H₂O

6 3 6

y y

解得

需补充的硝酸m(HNO₃)=360 mol×(1－90%)×63 g·mol^－¹÷63%=3600 g=3.6 kg

考点：化学实验化工生产条件的控制化学计算

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氧化时控制反应液温度为55～60℃，边搅拌边缓慢滴加浓HNO₃、H₂SO₄混合液，可发生下列反应：
C₆H₁₂O₆+18HNO₃→3H₂C₂O₄+18NO₂↑+12H₂O
C₆H₁₂O₆+6HNO₃→3H₂C₂O₄+6NO↑+6H₂O
（1）检验氧化后的溶液中是否仍含有葡萄糖的实验方案为

取氧化后所得溶液，加入过量NaOH溶液，再向其中加入新制Cu（OH）₂，加热，若有砖红色沉淀产生，说明含有葡糖

．
（2）氧化时控制反应液温度为55～60℃的原因是

温度过低反应过慢，若温度过高硝酸会分解（或挥发）

．
（3）若水解时淀粉利用率为80%，氧化时葡萄糖的利用率为80%，结晶时有10%的乙二酸遗留在溶液中．则30kg淀粉可生产乙二酸的质量为

28.8kg

．
（4）生产中产生的NO_x用氧气和水吸收后产生硝酸循环利用，若尾气NO_x中n（NO₂）：n（NO）=2：1，且NO_x的吸收转化率为90%．计算：理论上，每生产9kg 乙二酸至少需要补充质量分数为63%的硝酸溶液多少千克．（写出计算过程）

已知乙二酸晶体的熔点为101.1 ℃，易升华（起始升华温度为100 ℃），受热分解的温度为157℃，乙二酸与澄清石灰水反应的化学方程式为：

H₂C₂O₄+Ca(OH)₂CaC₂O₄↓(白色)+2H₂O

为探究乙二酸晶体(H₂C₂O₄·2H₂O）受热分解的产物，设计如下实验装置（夹持仪器已省略）：

回答下列问题：

（1）乙二酸晶体（H₂C₂O₄·2H₂O）受热完全分解的化学方程式为_________________。

（2）a处试剂的名称是________________，反应一段时间后a处的现象为____________。

（3）足量澄清石灰水的作用是________________。

装置乙不能缺少，理由是_________________。

（4）丙中b处逸出的气体可能是________________。检验的方法是_______________（用化学方程式表示）。

（5）简述检查上述装置气密性的方法：__________________。

（6）乙二酸还可能具有的性质是_________________。（填序号）

A.能与银氨溶液发生银镜反应 B.能使酸性KMnO₄溶液褪色

C.能与Na₂CO₃反应生成CO₂ D.能使蓝墨水褪色

某研究性学习小组通过实验来探究乙二酸(又名草酸)受热分解的产物(水除外)，他们设计的实验装置如下图所示：

查阅资料可知：乙二酸晶体(H₂C₂O₄·2H₂O)熔点100．1 ℃，草酸钙是难溶于水的白色固体；Cu₂O能溶于稀硫酸，立即发生歧化反应生成Cu²⁺和Cu。
（1）实验过程中观察到C、E装置中的溶液均变浑浊，且D装置中黑色粉末变为红色，写出A中发生反应的化学方程式：                                         ；
（2）装置B的作用是           ；指出上述装置中的不足之处：                      。
（3）实验结束后向装置B的试管中加入少量酸性重铬酸钾溶液，可以观察到的实验现象是溶液由橙色变为绿色（Cr³⁺），反应的离子方程式为                                 。
（4）有人认为D装置中得到的红色固体可能是Cu，也可能是Cu和Cu₂O的混合物。实验小组进一步探究：
①取少量红色固体加入到盛稀硫酸的试管中，充分振荡，溶液变为蓝色，试管底部仍有红色固体，由此可以得出的结论是                。
②取该红色固体与足量的稀硝酸反应，写出反应的化学方程式                     。