Question

【題目】淀粉水解的產物（C6H12O6）用硝酸氧化可以制備草酸，裝置如圖1所示（加熱、攪拌和儀器固定裝置均已略去）：實驗過程如圖1：

①將1：1的淀粉水乳液與少許硫酸（98%）加入燒杯中，水浴加熱至85℃～90℃，保持30min，然后逐漸將溫度降至60℃左右；
②將一定量的淀粉水解液加入三頸燒瓶中；
③控制反應液溫度在55～60℃條件下，邊攪拌邊緩慢滴加一定量含有適量催化劑的混酸（65%HNO3與98%H2SO4的質量比為2：1.5）溶液；
④反應3h左右，冷卻，減壓過濾后得草酸晶體粗品，再重結晶得草酸晶體．硝酸氧化淀粉水解液過程中可發生下列反應：
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O
3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O
請回答下列問題：
（1）實驗①加入98%硫酸少許的目的是： ．
（2）冷凝水的進口是（填a或b）；實驗中若混酸滴加過快，將導致草酸產量下降，其原因是 ．
（3）裝置B的作用是 ． 為使尾氣充分吸收，C中試劑是 ．
（4）重結晶時，將草酸晶體粗品經①加熱溶解、②趁熱過濾、③冷卻結晶、④過濾洗滌⑤干燥等實驗步驟，得到較純凈的草酸晶體．該過程中可將粗品中溶解度較大的雜質在（填上述步驟序號）時除去；而粗品中溶解度較小的雜質最后留存在（填“濾紙上”或“濾液中”）．
（5）將產品在恒溫箱內約90℃以下烘干至恒重，得到二水合草酸．
用KMnO4標準溶液滴定，該反應的離子方程式為： ， 稱取該樣品加適量水完全溶解，然后用0.02000molL﹣1的酸性KMnO4溶液滴定至終點（雜質不參與反應），滴定前后滴定管中的液面讀數如圖2，則消耗KMnO4溶液的體積為 ．

Answer 1

【答案】
（1）加快淀粉水解的速度（或起到催化劑的作用）
（2）a,溫度過高,硝酸濃度過大,導致H2C2O4進一步被氧化
（3）作安全瓶,NaOH溶液
（4）④,濾紙上
（5）2MnO4﹣+5C2O42﹣+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,16.00mL
【解析】解：（1）濃硫酸具有強氧化性、吸水性和脫水性，本題實驗是將C6H12O6用硝酸氧化可以制備草酸，濃硫酸作催化劑且濃硫酸吸水有利于向生成草酸的方向移動，

所以答案是：加快淀粉水解的速度（或起到催化劑的作用）；（2）冷凝效果逆流效果好，冷凝水的進口是a進b出，混酸為65%HNO3與98%H2SO4的混合液，混合液溶于水放熱，溫度高能加快化學反應，硝酸能進一步氧化H2C2O4成二氧化碳，

所以答案是：a；溫度過高，硝酸濃度過大，導致H2C2O4進一步被氧化；（3）裝置B的作用是防止發生裝置和吸收裝置間發生倒吸，起到安全瓶的作用，反應的尾氣中有氮的氧化物，會污染空氣，需要用氫氧化鈉溶液吸收，所以C中試劑是NaOH溶液，

所以答案是：作安全瓶；NaOH溶液；（4）根據題中實驗步驟可知，通過重結晶得草酸晶體時，草酸晶體析出，溶解度較大的雜質留在溶液中，應該在步驟④中除去，溶解度較小的雜質最后過濾時留在濾紙上，

所以答案是：④；濾紙上；（5）在酸性條件下，高錳酸根離子能和草酸發生氧化還原反應生成二價錳離子、二氧化碳和水，離子方程式為2MnO4﹣+5C2O42﹣+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，

圖示滴定管消耗溶液體積為：18.50mL﹣2.50mL=16.00mL，

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