Question

【题目】淀粉水解的产物（C6H12O6）用硝酸氧化可以制备草酸，装置如图1所示（加热、搅拌和仪器固定装置均已略去）：实验过程如图1：
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30min，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与98%H2SO4的质量比为2：1.5）溶液；
④反应3h左右，冷却，减压过滤后得草酸晶体粗品，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）装置B的作用是 ． 为使尾气充分吸收，C中试剂是 ．
（4）重结晶时，将草酸晶体粗品经①加热溶解、②趁热过滤、③冷却结晶、④过滤洗涤⑤干燥等实验步骤，得到较纯净的草酸晶体．该过程中可将粗品中溶解度较大的杂质在（填上述步骤序号）时除去；而粗品中溶解度较小的杂质最后留存在（填“滤纸上”或“滤液中”）．
（5）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： ， 称取该样品加适量水完全溶解，然后用0.02000molL﹣1的酸性KMnO4溶液滴定至终点（杂质不参与反应），滴定前后滴定管中的液面读数如图2，则消耗KMnO4溶液的体积为 ．

Answer 1

【答案】
（1）加快淀粉水解的速度（或起到催化剂的作用）
（2）a；温度过高,硝酸浓度过大,导致H2C2O4进一步被氧化
（3）作安全瓶； NaOH溶液
（4）④；滤纸上
（5）2MnO4﹣+5C2O42﹣+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；16.00mL
【解析】解：（1）浓硫酸具有强氧化性、吸水性和脱水性，本题实验是将C6H12O6用硝酸氧化可以制备草酸，浓硫酸作催化剂且浓硫酸吸水有利于向生成草酸的方向移动，

故答案为：加快淀粉水解的速度（或起到催化剂的作用）；（2）冷凝效果逆流效果好，冷凝水的进口是a进b出，混酸为65%HNO3与98%H2SO4的混合液，混合液溶于水放热，温度高能加快化学反应，硝酸能进一步氧化H2C2O4成二氧化碳，

故答案为：a；温度过高，硝酸浓度过大，导致H2C2O4进一步被氧化；（3）装置B的作用是防止发生装置和吸收装置间发生倒吸，起到安全瓶的作用，反应的尾气中有氮的氧化物，会污染空气，需要用氢氧化钠溶液吸收，所以C中试剂是NaOH溶液，

故答案为：作安全瓶；NaOH溶液；（4）根据题中实验步骤可知，通过重结晶得草酸晶体时，草酸晶体析出，溶解度较大的杂质留在溶液中，应该在步骤④中除去，溶解度较小的杂质最后过滤时留在滤纸上，

故答案为：④；滤纸上；（5）在酸性条件下，高锰酸根离子能和草酸发生氧化还原反应生成二价锰离子、二氧化碳和水，离子方程式为2MnO4﹣+5C2O42﹣+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，

图示滴定管消耗溶液体积为：18.50mL﹣2.50mL=16.00mL，

故答案为：2MnO4﹣+5C2O42﹣+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；16.00mL．

（1）根据浓硫酸的三大特性结合反应解答；（2）冷凝效果逆流效果好；浓硫酸溶于水放热；草酸具有还原性，硝酸能进一步氧化C6H12O6和H2C2O4；（3）装置B的作用是防止发生装置和吸收装置间发生倒吸；反应的尾气中有氮的氧化物，会污染空气，需要用氢氧化钠溶液吸收；（4）根据题中实验步骤可知，通过重结晶得草酸晶体时，草酸晶体析出，溶解度较大的杂质留在溶液中，溶解度较小的杂质最后过滤时留在滤纸上；（5）在酸性条件下，高锰酸根离子能和草酸发生氧化还原反应生成二价锰离子、二氧化碳和水，根据书写离子方程式；根据图示判断消耗KMnO4溶液的体积．