Question

【題目】淀粉水解的產(chǎn)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(shí)驗(yàn)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二頸燒瓶中；

③控制反應(yīng)液溫度在5560℃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(zhì)量比為 2: 1.5)溶液；

④反應(yīng)3h左右，冷卻，減壓過濾后得草酸晶體粗品，再重結(jié)晶得草酸晶體。硝酸氧化淀粉水解液過程中可發(fā)生下列反應(yīng)：

⑤C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O

C6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O

3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O

請回答下列問題：

(1) 實(shí)驗(yàn)①加入98%硫酸少許的目的是：____________。

(2) 實(shí)驗(yàn)中若混酸滴加過快，將導(dǎo)致草酸產(chǎn)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(jié)晶時，將草酸晶體粗品經(jīng)①加熱溶解、②趁熱過濾、③冷卻結(jié)晶、④過濾洗滌、⑤干燥等實(shí)驗(yàn)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(zhì)在_____(填上述步驟序號)時除去；

(5)將產(chǎn)品在恒溫箱內(nèi)約90℃以下烘干至恒重，得到二水合草酸。

用酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，該反應(yīng)的離子方程式為：____________，稱取該樣品加適量水完全溶解，然后用0.02000mol/L的酸性KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)(雜質(zhì)不參與反應(yīng)），滴定前后滴定管中的液面讀數(shù)如圖2，則消耗KMnO4溶液的體積為____________。

Answer 1

【答案】 加快淀粉水解的速度(或起到催化劑的作用) 溫度過高，硝酸濃度過大，導(dǎo)致H2C2O4進(jìn)一步被氧化 作安全瓶 NaOH溶液 ④ 2MnO4+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 16.00mL

【解析】(1)濃硫酸具有強(qiáng)氧化性、吸水性和脫水性，本題實(shí)驗(yàn)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，故答案為：加快淀粉水解的速度(或起到催化劑的作用)；

(2)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(xué)反應(yīng)，硝酸能進(jìn)一步氧化H2C2O4成二氧化碳，故答案為：溫度過高，硝酸濃度過大，導(dǎo)致H2C2O4進(jìn)一步被氧化；

(3)裝置B的作用是防止發(fā)生裝置和吸收裝置間發(fā)生倒吸，起到安全瓶的作用，反應(yīng)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，故答案為：作安全瓶；NaOH溶液；

(4)根據(jù)題中實(shí)驗(yàn)步驟可知，通過重結(jié)晶得草酸晶體時，草酸晶體析出，溶解度較大的雜質(zhì)留在溶液中，應(yīng)該在步驟④中除去，溶解度較小的雜質(zhì)最后過濾時留在濾紙上，故答案為：④；

(5)在酸性條件下，高錳酸根離子能和草酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)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，故答案為：2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；16.00mL。