题目内容
(14分)草酸是一种重要的化工原料,广泛用于药物生产、高分子合成等工业,草酸晶体受热到100℃时失去结晶水,成为无水草酸。某学习小组的同学拟以甘蔗渣为原料用水解—氧化—水解循环进行制取草酸。
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(1)图示①②的氧化—水解过程是在上图1的装置中进行的,指出装置A的名称 。
(2)图示①②的氧化—水解过程中,在硝酸用量、反应的时间等条件均相同的情况下,改变反应温度以考察反应温度对草酸收率的影响,结果如上图2所示,请选择最佳的反应温度为 ,为了达到图2所示的温度,选择图1的水浴加热,其优点是 。
(3)在图示③④中的操作涉及到抽滤,洗涤、干燥,下列有关说法正确的是 。
A.在实验过程中,通过快速冷却草酸溶液,可以得到较大的晶体颗粒,便于抽滤
B.在洗涤沉淀时,应关小水龙头,使洗涤剂缓缓通过沉淀物
C.为了检验洗涤是否完全,应拔下吸滤瓶与安全瓶之间橡皮管,从吸滤瓶上口倒出少量滤液于试管中进行相关实验。
D.为了得到干燥的晶体,可以选择在坩埚中直接加热,并在干燥器中冷却。
(4)要测定草酸晶体(H2C2O4·2H2O)的纯度,称取7.200g制备的草酸晶体溶于适量水配成250mL溶液,取25.00mL草酸溶液于锥形瓶中,用0.1000mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定
(5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O),
①取25.00mL草酸溶液的仪器是 ,
②在草酸纯度测定的实验过程中,下列说法正确的是: 。
A.润洗滴定管时,应从滴定管上口加满所需的酸或碱液,使滴定管内壁充分润洗
B.移液管取草酸溶液时,需将尖嘴处的液体吹入锥形瓶,会使实验误差偏低
C.滴定时,左手轻轻向内扣住活塞,手心空握以免碰到活塞使其松动漏出溶液
D.滴定终点读取滴定管刻度时,仰视标准液液面,会使实验误差偏高
③判断滴定已经达到终点的方法是: 。
④达到滴定终点时,消耗高锰酸钾溶液共20.00mL,则草酸晶体的纯度为 。
⑴三颈烧瓶(2分), ⑵70℃(1分), 便于控制温度,使装置受热均匀(2分)
⑶BC(2分) ⑷①酸式滴定管(1分) ②CD(2分)
③向锥形瓶中滴入最后一滴高锰酸钾标准液,锥形瓶中溶液变成浅红色且半分钟后不变色。(2分)
④87.5%(2分)
解析试题分析:(1)根据装置的结构特点可知,A应该是三颈烧瓶。
(2)根据图2可知,在温度为70℃时,醋酸的收率最高,所以选择的最佳反应温度是70℃。由于温度不超过100℃,所以采用水浴加热,这是由于水浴加热时便于控制温度,且能使装置受热均匀。
(3)A、在实验过程中,通过快速冷却草酸溶液,得不到较大的晶体颗粒,应该是自然冷却,A不正确;B、在洗涤沉淀时,应关小水龙头,使洗涤剂缓缓通过沉淀物,防止沉淀溶解而造成损失,B正确;C、由于装置中存在压强差,所以为了检验洗涤是否完全,应拔下吸滤瓶与安全瓶之间橡皮管,从吸滤瓶上口倒出少量滤液于试管中进行相关实验,C正确;D、在坩埚中直接加热,容易使草酸晶体分解,D不正确,答案选BC。
(4)①草酸溶液显酸性,所以量取25.00mL草酸溶液的仪器是酸式滴定管。
②A、润洗滴定管时,应从滴定管上口加少量所需的酸或碱液,使滴定管内壁充分润洗,并不需要加满,A不正确;B、移液管取草酸溶液时,不能将尖嘴处的液体吹入锥形瓶,否则使实验误差偏高,B不正确;C、滴定时,左手轻轻向内扣住活塞,手心空握以免碰到活塞使其松动漏出溶液,C正确;D、滴定终点读取滴定管刻度时,仰视标准液液面,由于读数自上而下逐渐增大,所以读数偏大,会使实验误差偏高,D正确,答案选CD。
③由于酸性高锰酸钾溶液显紫红色,所以滴定终点的判断依据是向锥形瓶中滴入最后一滴高锰酸钾标准液,锥形瓶中溶液变成浅红色且半分钟后不变色。
④反应中消耗高锰酸钾的物质的量是0.02L×0.1000mol/L=0.002000mol,所以根据方程式5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知,消耗草酸的物质的量是0.005000mol,因此原样品中草酸的物质的量是0.005000mol× =0.05000mol/L,则质量=0.05000mol/L×126g/mol=6.3g,所以草酸的纯度是×100%=87.5%。
考点:考查仪器识别、物质制备的实验探究、滴定实验的有关判断和计算
下列物质可用来干燥Cl2的是 ①碱石灰 ②浓硫酸 ③无水CaCl2 ④P2O5
A.①② | B.①③④ | C.②③④ | D.①②③④ |
(14分)黄铜矿是工业炼铜的主要原料,主要成分为CuFeS2,含少量脉石。为测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如下实验:
用电子天平称取研细的黄铜矿样品1.150g,在空气存在下进行煅烧,生成Cu、Fe3O4和SO2气体,实验后取d中溶液的1/10置于锥形瓶中,用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定,消耗标准碘溶液20.00mL。请回答下列问题:
(1)将样品研细后再进行反应,其目的是 ;标准碘溶液应盛放在(填“碱式”或“酸式”) 滴定管中。
(2)装置a的作用是
(填序号)。
A.除去空气中的二氧化碳 | B.除去空气中的水蒸气 |
C.有利于气体混合 | D.有利于观察、控制空气流速 |
(4)上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是 。
(5)通过计算可知,该黄铜矿的纯度为 。
某研究性学习小组为测定NH3分子中氮、氢原子个数比,设计如下实验流程:
实验时,先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气,再连接洗气瓶和气体收集装置,立即加热氧化铜。
下图A、B、C为该小组制取氨气时可能用到的装置,D为盛有浓硫酸的洗气瓶。
请回答下列问题:
(1)写出仪器的名称:a ,b 。
(2)硬质玻璃管中发生的反应方程式是 ,反应过程中硬质玻璃管的现象是 。
(3)请判断制取氨气可能用到的装置,在下表中你认为可行的装置中填写对应的实验药品(写出化学式)。
装置 | 实验药品 |
A | |
B | b: a: |
C | c: 隔板: |
(4)实验时洗气瓶D中的浓硫酸表现 性;该小组实验测得:洗气前装置D的质量为m1g、洗气后装置D的质量为m2g、生成的氮气在标准状况下的体积为V L。根据该小组计算NH3分子中氮、氢的原子个数比的表达式,请预计该结果与理论值相比, 。
A.在实验误差范围内数值接近理论值 B.数值偏高 C.数值偏低
如图所示是一套实验室制气装置,用于发生、干燥和收集气体。下列各组物质中能利用这套装置进行实验的是
A.铜屑和稀硝酸 |
B.二氧化锰和浓盐酸 |
C.用浓氨水和生石灰反应 |
D.碳酸钙和稀盐酸 |