题目内容
【题目】草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热易脱水、升华,175℃时分解。
Ⅰ.用硝酸氧化法制备草酸晶体并测定其纯度,制备装置如图所示(加热、固定等装置略去)。
实验步骤如下
①糖化:先将淀粉水解为葡萄糖;
②氧化:在淀粉水解液中加入混酸(质量之比为3:2的65%HNO3与98%HSO4的混合物),在55~60℃下水浴加热发生反应;
③结晶、蒸发、干燥:反应后溶液经冷却、减压过滤,即得草酸晶体粗产品。
(1)装混酸的仪器名称为________;步骤②中,水浴加热的优点为__________。
(2)“②氧化”时发生的主要反应如下,完成下列化学方程式:
___C6H12O6+___HNO3 ___H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+ ______
(3)称取mg草酸晶体粗产品,配成100mL溶液。取20.00mL于锥形瓶中,用amoL·L-1KMnO4标准液标定,只发生
5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O反应,消耗KMnO4标准液体积为VmL,则所得草酸晶体(H2C2O4·2H2O)的纯度为___________。
Ⅱ.证明草酸晶体分解得到的产物
(4)甲同学选择下述装置验证产物CO2,装置B的主要作用是__________。
(5)乙同学认为草酸晶体分解的产物中除了CO2、H2O应该还有CO,为进行验证,选用甲同学实验中的装置A、B和如图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。
①乙同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A、B、_____________。其中装置H反应管中盛有的物质是________________________。
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_____________________。
【答案】 分液漏斗 使受热均匀,便于控制温度 1C6H12O6+12HNO3 3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9_ H2O 12.6aV/8mⅹ100% 使升华的草酸冷凝,避免对CO2检验的干扰 FDGHDI CuO H中黑色固体变红色,第一个D装置无现象,第二个D装置出现白色浑浊,即可证明
【解析】分析:Ⅰ.(1)仪器识别;水浴加热的优点;(2)缺项配平;(3)根据反应关系计算纯度;
Ⅱ. (4)冰水混合物能够起到降温的作用;(5)草酸晶体分解生成三种氧化物,分别是水、二氧化碳和一氧化碳,加热条件下,氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳,以此解题。
详解: Ⅰ. (1) 装混酸的仪器名称为分液漏斗;水浴加热的优点是使受热均匀,便于控制温度。
根据得失电子守恒配平,根据原子守恒确定缺项为H2O,配平后得到1C6H12O6+12HNO3 3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9_ H2O 。
根据关系式:5H2C2O42MnO4-,n(H2C2O4)= n(MnO4-)==×aV×10-3mol,草酸粗晶体中含草酸晶体的质量=aV×10-3××126g,草酸晶体(H2C2O4·2H2O)的纯度为=×100%。
Ⅱ. (4)装置B的主要作用是使草酸气体降温液化,避免对二氧化碳检验产生干扰,故填:使升华的草酸冷凝,避免对CO2检验的干扰。
(5)①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A、B、F、D、G、H、D、I。检验CO可利用加热条件下,氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳,再检验CO2,所以装置H反应管中盛有的物质是CuO。故填:FDGHDI ;CuO ;
②能证明有CO的现象是H中黑色固体变红色,第一个D装置无现象,第二个D装置出现白色浑浊,即可证明。故填:H中黑色固体变红色,第一个D装置无现象,第二个D装置出现白色浑浊,即可证明。