练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    2．淀粉水解的产物（C6H12O6）用硝酸氧化可以制备草酸，装置如图所示（加热、搅拌和仪器固定装置均已略去）：实验过程如下：

    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：加快淀粉水解的速度（或起到催化剂的作用）．
    （2）冷凝水的进口是a（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的作用是作安全瓶．为使尾气充分吸收，C中试剂是NaOH溶液．
    （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④（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滤纸上（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：2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，称取该样品0.1200g，加适量水完全溶解，然后用0.02000mol•L-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，则该草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数为84.0%．

    分析 （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，根据反应计算．

    解答 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=18.50mL-2.50mL=16.00mL，
    n（KMnO4）=0.016L×0.0200mol•L-1=3.2×10-4mol，根据方程式可得：
    2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
    2              5
    3.2×10-4mol    8×10-4mol    
    样品中二水合草酸的质量为m=8×10-4mol×126g/mol=8×126×10-4g=0.1008g，
    则该草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数为$\frac{0.1008g}{0.12g}$×100%=84.0%，
    故答案为：2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；84.0%．

    点评 本题主要考查了草酸的制取实验，注意把握实验的原理，熟练进行氧化还原计算是解答的关键，要求具备一定的理论分析能力和计算解决问题的能力，题目难度中等．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    10．增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，恒容条件下冲入无关气体，平衡不移动，速率不改变．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    11．A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大．已知：A元素的原子半径最小，B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，C元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应能生成盐，D与E同主族，E元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2．请回答：
    （1）元素C在周期表中的位置是第二周期第ⅤA族．
    （2）元素D的单质与金属钠反应生成的化合物作潜水面具中的供氧剂，这种化合物与水反应的离子方程式2Na2O2 +2H2O=4Na++4OH-+O2↑．
    （3）D和E两元素相比较，其原子得电子能力较强的是氧（写名称）．以下说法中，可以证明上述结论的是bc（填写编号）
    a．比较这两种元素的常见单质的沸点       b．二者形成的化合物中，D元素的原子显负价
    c．比较这两种元素的气态氢化物的稳定性   d．比较这两种元素氢化物的水溶液的酸性
    （4）元素A、C、D三种元素可形成一种盐，其水溶液呈酸性，其原因是（用离子方程式表示）NH4++H2O?NH3．H2O+H+．
    （5）由元素A、B、D组成的一元酸X为日常生活中的调味剂，元素A、F组成的化合物为Y．在等体积、等pH的X、Y的溶液中分别加入等质量的锌粉，反应后若最后仅有一份溶液中存在锌粉，则反应过程中两溶液中反应速率的大小关系是：X＞Y（填“＞”、“=”或“＜”）．
    （6）元素F的单质常温下是一种气体，工业上主要是通过电解其钠盐的饱和溶液的方法获得该气体，假定装入的饱和溶液为100mL（电解前后溶液体积变化可忽略），当测得阴极上产生11.2mL（标准状况）气体时停止通电，将溶液摇匀，此时溶液的pH为12．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    8．下列说法中错误的是（　　）
    A．保护环境就是保护人类自身
    B．环境污染主要包括大气污染、水污染、土壤污染、食品污染等
    C．人吸入二氧化硫，会发生呼吸道疾病
    D．消除大气污染的根本方法是限制化学工业的发展

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．我们日常所见到的颜色鲜艳的花果，如红、黄、蓝、绿色水果，都含有类黄酮，类黄酮为这类花果提供了植物色素．科学研究发现，类黄酮这一化学物质，在人体内经细菌分解就会转化为二羟基苯甲酸，它有抑制甲状腺功能的作用．二羟基苯甲酸的结构简式为：，对于二羟基苯甲酸的下列说法，不正确的是（　　）
    A．二羟基苯甲酸既具有羧酸的性质，又具有酚的性质
    B．1mol二羟基苯甲酸只能与1mol NaOH发生中和反应
    C．二羟基苯甲酸溶液中滴加三氯化铁溶液，可以得到紫色溶液
    D．二羟基苯甲酸可通过甲苯的氧化、取代、水解等反应制得

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    7．FeCl3在现代工业生产中应用广泛．某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S．

    Ⅰ．经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华．他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下：
    ①检验装置的气密性；
    ②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；
    ③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；
    ④…
    ⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封．
    请回答下列问题：
    （1）装置A中反应的化学方程式为2Fe+3Cl2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3
    （2）第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端．要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作是在沉积的FeCl3固体下方加热
    （3）操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有（填步骤序号）②⑤
    （4）装置B中冷水浴的作用为冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品，装置C的名称为干燥管；装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂：酸性KMnO4溶液．
    （5）在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂．
    （6）用含有Al203、SiO2和少量FeO•xFe2O3的铝灰制备Al2（SO4）3•18H2O．工艺流程如下（部分操作和条件略）
    Ⅰ．向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤
    Ⅱ．向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；
    Ⅲ．加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色
    Ⅳ．加入MnSO4至紫红色消失，过滤；
    Ⅴ．浓缩、结晶、分离，得到产品．
    已知：金属离子的起始浓度为0.1mol•L-1
    Al（OH）3Fe（OH）2Fe（OH）3
    开始沉淀时3.46.31.5
    完全沉淀时4.78.32.8
    根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的：加入过量KMnO4溶液，将亚铁离子氧化为铁离子，调PH为了使铁离子完全转化为Fe（OH）3沉淀．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．在0.5mol Na2CO3中，含有（　　）
    A．0.5mol CO32-B．0.5mol Na+C．3.01×1023个Na+D．3.01×1023个O

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    11．某无色透明溶液，能与铝作用放出氢气，此溶液中可能大量共存的离子组是（　　）
    A．H+、Mg2+、NO3-、Ba2+B．SO42-、Na+、HCO3-、K+
    C．NO3-、OH-、Cl-、Ba2+D．Cu2+、OH-、Fe2+、SO42-

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．下列物质接触空气后，可能因发生氧化还原反应而变质的是（　　）
    ①NaOH  ②A1（OH）3  ③Fe （OH）3  ④Fe （OH）2  ⑤Mg（OH）2．
    A．①B．④C．①③④D．③⑤

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案