Question

【題目】草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無(wú)色，熔點(diǎn)為101℃，易溶于水，受熱易脫水、升華，175℃時(shí)分解。

Ⅰ.用硝酸氧化法制備草酸晶體并測(cè)定其純度，制備裝置如圖所示(加熱、固定等裝置略去)。

實(shí)驗(yàn)步驟如下

①糖化：先將淀粉水解為葡萄糖；

②氧化：在淀粉水解液中加入混酸(質(zhì)量之比為3：2的65%HNO3與98%H2SO4的混合物)，在55～60℃下水浴加熱發(fā)生反應(yīng)；

③結(jié)晶、蒸發(fā)、干燥：反應(yīng)后溶液經(jīng)冷卻、減壓過(guò)濾，即得草酸晶體粗產(chǎn)品。

(1)裝混酸的儀器名稱(chēng)為________；步驟②中，水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)為___________________。

(2)“②氧化”時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)如下，完成下列化學(xué)方程式：

___C6H12O6 + ___HNO3 ____+__________H2C2O4 + 9NO2↑ + 3NO↑+ ______。

(3)稱(chēng)取m g草酸晶體粗產(chǎn)品，配成100 mL溶液。取20.00 mL于錐形瓶中，用a moL·L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液標(biāo)定，只發(fā)生5H2C2O4 + 2MnO4- + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O反應(yīng)，消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液體積為VmL，則所得草酸晶體(H2C2O4·2H2O)的純度為___________。

Ⅱ.證明草酸晶體分解得到的產(chǎn)物

(4)甲同學(xué)選擇上述裝置驗(yàn)證產(chǎn)物CO2，裝置B的主要作用是__________。

(5)乙同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解的產(chǎn)物中除了CO2、H2O應(yīng)該還有CO，為進(jìn)行驗(yàn)證，選用甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的裝置A、B和如圖所示的部分裝置（可以重復(fù)選用）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中，依次連接的合理順序?yàn)?/span>A、B、_____________。其中裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是________________________。

②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是_____________________。

Answer 1

【答案】分液漏斗 使受熱均勻，便于控制溫度 1 12 3 9 9H2O 使升華的草酸冷凝，避免對(duì)CO2檢驗(yàn)的干擾 FDGHDI CuO H中黑色固體變紅色，第一個(gè)D裝置無(wú)現(xiàn)象，第二個(gè)D裝置出現(xiàn)白色渾濁，即可證明

【解析】

(1)根據(jù)儀器構(gòu)造可知裝混酸的儀器為分液漏斗；水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)為：使受熱均勻，便于控制溫度，故答案為：分液漏斗；使受熱均勻，便于控制溫度；

(2)反應(yīng)中碳元素化合價(jià)0價(jià)升高為+3價(jià)，電子轉(zhuǎn)移18個(gè)，氮元素化合價(jià)+5價(jià)降低到+4價(jià)，電子轉(zhuǎn)移1個(gè)，降低到+2價(jià)電子轉(zhuǎn)移3個(gè)，結(jié)合化學(xué)方程式中系數(shù)和電子守恒和原子守恒配平的化學(xué)方程式： ，故答案為：1；12；3；9；9H2O；

(3)稱(chēng)取mg草酸晶體粗產(chǎn)品，配成100mL溶液，取20.00mL于錐形瓶中，用amoLL1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液標(biāo)定，只發(fā)生5H2C2O4+2MnO4－+6H＋=2Mn2＋+10CO2↑+8H2O反應(yīng)，消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液體積為VmL，100mL溶液中含草酸物質(zhì)的量 ，則所得草酸晶體(H2C2O42H2O)的純度= ，故答案為：；

(4)草酸易揮發(fā)，導(dǎo)致生成的氣體中含有草酸，草酸和氫氧化鈣反應(yīng)生成難溶性的草酸鈣而干擾二氧化碳的檢驗(yàn)，B裝置溫度較低，使升華的草酸冷凝，防止干擾二氧化碳的檢驗(yàn)，故答案為：使升華的草酸冷凝，避免對(duì)CO2檢驗(yàn)的干擾；

(5)①要檢驗(yàn)生成CO，在甲組實(shí)驗(yàn)后，用濃氫氧化鈉除去二氧化碳，用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳，用堿石灰干燥CO，利用CO和CuO發(fā)生還原反應(yīng)生成CO2，再利用澄清石灰水檢驗(yàn)生成的二氧化碳，用排水法收集CO避免環(huán)境污染，I中集氣瓶收集到的氣體主要是CO，所以其連接順序是ABFDGHDI；H裝置中盛放的物質(zhì)應(yīng)該具有氧化性，且和CO反應(yīng)有明顯現(xiàn)象發(fā)生，CuO能被CO還原且反應(yīng)過(guò)程中黑色固體變?yōu)榧t色，現(xiàn)象明顯，所以H中盛放的物質(zhì)是CuO，故答案為：FDGHDI；CuO；

②CO具有還原性，其氧化產(chǎn)物是二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，且CO將黑色的CuO還原為紅色的Cu，只要H中黑色固體轉(zhuǎn)化為紅色且第一個(gè)D裝置無(wú)現(xiàn)象，第二個(gè)D裝置出現(xiàn)白色渾濁就說(shuō)明含有CO，故答案為：H中黑色固體變紅色，第一個(gè)D裝置無(wú)現(xiàn)象，第二個(gè)D裝置出現(xiàn)白色渾濁，即可證明。