(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。
请跟据以上信息回答下列问题:
(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
科目:高中化学 来源:2013-2014浙江省高一下学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列实验装置设计正确、且能达到目的的是
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
A.实验I:可用于吸收氨气,并能防止倒吸
B.实验Ⅱ:静置一段时间,小试管内有晶体析出
C.实验III:配制一定物质的量浓度的稀硫酸
D.实验Ⅳ:回收利用碘的CCl4 溶液中的有机溶剂
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科目:高中化学 来源:2013-2014浙江省宁波市高一下学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
浙江大学的科研小组成功研制出能在“数分钟之内”将电量充满的锂电池,其成本只有传统锂电池的一半。他们把锂锰氧化物(LMO)浸泡在石墨里面,使其变成一个可以导电的密集网络的负极材料(如图),与电解质和正极材料(石墨)
构成可充电电池。若电解液为LiAlCl4-SOCl2,电池的总反应为:
4LiCl+S+SO2 4Li+2SOCl2。下列说法正确的是( )
A.电池的电解液可为LiCl水溶液
B.该电池放电时,负极发生还原反应
C.充电时阳极反应式为:4Cl-+S+SO2-4e-=2SOCl2
D.放电时电子从负极经外电路流向正极,再从正极经电解质流向负极
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科目:高中化学 来源:2013-2014浙江省台州市路桥区高考理综化学模拟试卷二试卷(解析版) 题型:推断题
A是一种军用催泪弹的主要成分,H可制得高聚物PLA,以PLA为材料可制成新型固定螺钉,用于骨折接合手术。经分析A 的相对分子质量为161,除含有C、H 元素外,它还含有一种卤族元素,分子中只含有一个甲基。化合物A~H 的转化关系如下图所示,其中足量的新制Cu(OH)2 悬浊液与1 mol C 反应可生成1 mol Cu2O 和1 mol D,B1和B2 互为同分异构体,B1 的摩尔质量80g/mol;G1 和G2 互为同分异构体,二者的核磁共振氢谱均只有两种氢环境,G1无甲基。
②一个碳原子上连有两个碳碳双键的结构(-C=C=C-)不稳定。
请完成下列问题:
(1) A 中官能团的名称 ;B1 的分子式为 。
(2)①~⑥反应中属于消去反应的是_________;A 的结构简式: 。
(3)反应④的化学方程式: 。
(4)写出C 与新制Cu(OH)2悬浊液 反应的方程式: 。
(5) 写出H在一定条件下生成高聚物的反应方程式 。
(6)符合下列条件的E 的同分异构体共有 种。
①含有三个甲基;②能与NaHCO3 反应;③-OH、-Br不连在同一个碳原子上。
(7)设计实验验C 中所含有的非氧官能团 。
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科目:高中化学 来源:2013-2014浙江省台州市路桥区高考理综化学模拟试卷二试卷(解析版) 题型:选择题
A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大,最外层电子数之和为19。A的周期数等于族序数,在短周期中D元素的原子半径最大,C与E质子数之比为1︰2,B与C形成的化合物在大气中排放易产生光化学烟雾。则下列说法正确的是 ( )
A.B的气态氢化物稳定性较C的强
B.C与D形成的一种化合物与水反应能产生C2单质
C.均由A、C、D、E四种元素形成的两种盐不能相互反应
D.B的最高价氧化物对应的水化物与其最低价氢化物反应生成的化合物为共价化合物
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科目:高中化学 来源:2013-2014浙江省台州市路桥区高考理综化学模拟试卷一试卷(解析版) 题型:选择题
下列溶液中各微粒的浓度关系正确的是
A.等pH的氨水、KOH溶液、Ba(OH)2溶液中:c(NH+4)=c(K+)=c(Ba2+)
B.0.2 mol·L-1的某一元弱酸HA溶液和0.l mol·L-1NaOH溶液等体积混合后的溶液:
2c(OH-)+ c(A-)=c(HA)+2 c(H+)
C.向NH4HCO3溶液中滴加NaOH溶液至pH=7:c(NH4+)+ c(Na+)=c(HCO3-)+ c(CO32-)
D.将10 mL 0.l mol·L-1 Na2CO3溶液逐滴滴加到10 mL 0.l mol·L-1盐酸中:
c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO3-)>c(CO32-)
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科目:高中化学 来源:2013-2014浙江省下学期第二次统练高二化学试卷(解析版) 题型:实验题
已知用P2O5作催化剂,加热乙醇可制备乙烯,反应温度为80℃~210℃。某研究性小组设计了如下的装置制备并检验产生的乙烯气体(夹持和加热仪器略去)。
(1)仪器a的名称为 。
(2)用化学反应方程式表示上述制备乙烯的原理 。
(3)已知P2O5是一种酸性干燥剂,吸水放出大量热,在实验过程中P2O5与乙醇能发生作用,因反应用量的不同,会生成不同的磷酸酯,它们均为易溶于水的物质,沸点较低。写出乙醇和磷酸反应生成磷酸二乙酯的化学方程式(磷酸用结构式表示为)
。
(4)该装置中还缺一种必备仪器,该仪器为 。某同学认为即使添加了该仪器上述装置验证产生了乙烯不够严密,仍须在酸性高锰酸钾溶液之前添加洗气装置,其理由为 。
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科目:高中化学 来源:2013-2014浙江省下学期第二次统练高二化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列有关化学键与晶体结构的说法正确的是
A.两种元素组成的分子中一定只有极性键
B.离子化合物的熔点一定比共价化合物的高
C.非金属元素组成的化合物一定是共价化合物
D.含有阴离子的化合物一定含有阳离子
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科目:高中化学 来源:2013-2014浙江省五校高三第二次联考理综化学试卷(解析版) 题型:选择题
短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示,其中W原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列判断正确的是( )
A.原子半径:rW>rZ>rY>rX
B.含Y元素的盐溶液一定显酸性
C.最简单气态氢化物的热稳定性:Z>W
D.X与氢元素组成的化合物XH5与水反应可产生两种气体
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