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【題目】草酸是一種重要的化工產品．實驗室用硝酸氧化淀粉水解液制備草酸的裝置如圖所示(加熱、攪拌和儀器固定裝置均已略去)。

實驗過程如下：

①將一定量的淀粉水解液加入三頸瓶中；

②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；

③反應3h左右，冷卻，抽濾后再重結晶得草酸晶體；

硝酸氧化淀粉水解液過程中可發(fā)生下列反應：

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

C6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O

3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O

(1)檢驗淀粉是否水解完全所需用的試劑為________；

(2)實驗中若混酸滴加過快，將導致草酸產率下降，其原因是_________；

(3)裝置C用于尾氣吸收，當尾氣中n(NO2)∶n(NO)=1∶1時，過量的NaOH溶液能將NO，全部吸收，原因是_________(用化學方程式表示)；

(4)與用NaOH溶液吸收尾氣相比較，若用淀粉水解液吸收尾氣，其優(yōu)、缺點是________；

(5)草酸重結晶的減壓過濾操作中，除燒杯、玻璃棒外，還必須使用屬于硅酸鹽材料的儀器有_________。

【答案】碘水 由于溫度過高、硝酸濃度過大，導致C6H12O6和H2C2O4進一步被氧化 NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O 優(yōu)點：提高HNO3利用率；缺點：NOx吸收不完全 布氏漏斗、吸濾瓶

【解析】

(1)根據淀粉的特性分析解答；

(2)草酸和葡萄糖均具有還原性，升高溫度，增大硝酸濃度，硝酸的氧化性越強；

(3)NO中氮元素為+2價，NO2中氮元素為+4價，在堿性條件下，發(fā)生價態(tài)歸中反應；

(4)根據尾氣的成分和氫氧化鈉和淀粉的性質解答；

(5)根據減壓過濾的特點分析解答。

(1)淀粉遇碘變藍色，在已經水解的淀粉溶液中滴加幾滴碘液，溶液顯藍色，則證明淀粉沒有完全水解；溶液若不顯色，則證明淀粉完全水解，故答案為：碘水；

(2)混酸為65%HNO3與98%H2SO4的混合液，混合液溶于水放熱，溫度高能加快化學反應，若混酸滴加過快，硝酸濃度過大，導致C6H12O6和H2C2O4進一步被氧化，故答案為：溫度過高、硝酸濃度過大，導致C6H12O6和H2C2O4進一步被氧化；

(3) NO中氮元素為+2價，NO2中氮元素為+4價，在堿性條件下，二者發(fā)生反應生成NaNO2，反應的化學方程式為NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，故答案為：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O；

(4)尾氣為一氧化氮和二氧化氮，用堿吸收，它們將轉變?yōu)閬喯跛徕c完全吸收，如果用淀粉水解液吸收，二氧化氮與水反應生成硝酸，葡萄糖能繼續(xù)被硝酸氧化，但NOx吸收不完全，故答案為：優(yōu)點：提高HNO3利用率；缺點：NOx吸收不完全；

(5)減壓過濾與常壓過濾相比，優(yōu)點：可加快過濾速度，并能得到較干燥的沉淀，裝置特點：布氏漏斗頸的斜口要遠離且面向吸濾瓶的抽氣嘴，因此草酸重結晶的減壓過濾操作中，除燒杯、玻璃棒外，還必須使用屬于硅酸鹽材料的儀器有布氏漏斗、吸濾瓶，故答案為：布氏漏斗、吸濾瓶。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】氮及其化合物對環(huán)境具有顯著影響。

（1）已知汽車氣缸中氮及其化合物發(fā)生如下反應：

①N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H=+180 kJ/mol

②N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) △H=+68 kJ/mol

則2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H=_____kJ/mol

（2）對于反應2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反應歷程如下：

第一步：2NO(g)N2O2(g)(快速平衡)

第二步：N2O2(g)+O2(g)2NO(g)(慢反應)

其中可近似認為第二步反應不影響第一步的平衡，第一步反應中：υ正=k1 正·c2(NO)，υ 逆=k1 逆·c(N2O2)，k1正、k1 逆為速率常數，僅受溫度影響。下列敘述正確的是_____

a．整個反應的速率由第一步反應速率決定

b．同一溫度下，平衡時第一步反應的越大，反應正向程度越大

c．第二步反應速率慢，因而平衡轉化率也低

d．第二步反應的活化能比第一步反應的活化能高

（3）將氨氣與二氧化碳在有催化劑的反應器中反應 △H=－87.0 kJ/mol，體系中尿素的產率和催化劑的活性與溫度的關系如圖1所示：

①a點_____(填是或不是)處于平衡狀態(tài)，T1之后尿素產率下降的原因可能是 _____________。

②實際生產中，原料氣帶有水蒸氣，圖2表示CO2的轉化率與氨碳比、水碳比的變化關系。曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對應的水碳比最大的是_____，測得b點氨的轉化率為30％，則x=______________。

（4）N2H4可作火箭推進劑。已知25℃時N2H4水溶液呈弱堿性：N2H4+H2ON2H5++OH- K1=；N2H5++H2ON2H62++OH - K2=；

①25℃時，向N2H4水溶液中加入H2SO4，欲使c(N2H5+ )＞c(N2H4 )，同時c(N2H5+)>c(N2H62+)，應控制溶液pH范圍__________(用含a、b式子表示)。

②水合肼(N2H4·H2O)的性質類似一水合氨，與硫酸反應可以生成酸式鹽，該鹽的化學式為__________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】臭氧是理想的煙氣脫硝劑，其脫硝反應為：2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，反應在恒容密閉容器中進行，下列由該反應相關圖像作出的判斷正確的是( )

A

B

C

D

升高溫度，正反應方向是放熱反應

0~3s內，反應速率為：v(NO2)＝0.2 mol·L-1·s-1

t1時僅加入催化劑，平衡正向移動

達平衡時，僅改變x，則x為c(O2)

A.AB.BC.CD.D

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】下列熱化學方程式中.△H能正確表示物質的燃燒熱的是（　　）

A.CO(g) +O2(g) ==CO2(g); △H＝-283.0 kJ/mol

B.C(s) +O2 ==CO(g); △H＝-110.5 kJ/mol

C.H2(g) + O2(g)==H2O(g); △H＝-241.8 kJ/mol

D.2C8H18(l) +25O2(g)==16 CO2(g)+18 H2O(l); △H＝-1136 kJ/mol

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】電解質溶液導電能力越強,電導率越大。常溫下用0.1000 mol/L鹽酸分別滴定10.00 mL濃度均為0.1000 mol/L的NaOH溶液和二甲胺[(CH3)2NH]溶液{二甲胺在水中電離與氨相似,已知在常溫下Kb[(CH3)2NH·H2O]=1.6×10-4},利用傳感器測得滴定過程中溶液的電導率如圖所示。下列說法正確的是

A.鹽酸滴定二甲胺實驗中選擇酚酞作指示劑比選甲基橙誤差更小

B.d點溶液中:c(H+)>c(OH-)+c[(CH3)2NH2+]

C.b、c、d、e四點的溶液中,水的電離程度最大的是d點

D.a點溶液與d點的溶液混合后的溶液中: c(OH-) < c(H+) < c[(CH3)2 NH2+] <c(Na+)< c(Cl-)

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】下列有關物質分類的說法中正確的是( )

A.現有、、、，可以按某個標準判斷與其他三種不同；也可按某個標準判斷與其他三種不同

B.在物質分類時，一般是先分類，再定標準，這樣就不會有誤了

C.樹狀分類法是唯一能表示物質分類的方法

D.膠體、溶液、濁液分屬不同類別的本質是其透過濾紙的性質不同

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】鋁、鐵和銅都是日常生活中常見的金屬,有著廣泛的用途。請回答下列問題:

(1)某同學寫出了鋁原子的4種不同狀態(tài)的電子排布圖其中能量最低的是___________(填字母)，電子由狀態(tài)B到狀態(tài)C所得原子光譜為___________光譜(填“發(fā)射”或“吸收”)，狀態(tài)D是鋁的某種激發(fā)態(tài)，但該電子排布圖有錯誤，主要是不符合__________________________。

A.

B.

C.

D.

(2)K3[Fe(CN)6]溶液可用于檢驗Fe2+,生成沉淀的離子方程式為______________________________。與CN- 互為等電子體的化合物是______（寫名稱）。

(3)向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水,首先形成難溶物,繼續(xù)加氨水,難溶物溶解,得到深藍色的透明溶液;若加入極性較小的溶劑(如乙醇),將析出深藍色的晶體。與銅同一周期的副族元素的基態(tài)原子中，最外層電子數與銅原子相同的元素，其原子中未成對電子數為____。實驗時形成的深藍色溶液中的陽離子的結構簡式為________。SO42-的立體構型為____,中心原子的雜化軌道類型為____。

(4)某種Al-Fe合金的晶胞如圖所示，若合金的密度為ρg·cm-3,則晶胞中Al與Fe的最小距離為___ pm。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】H2O2的制取及其在污水處理方面的應用是當前科學研究的熱點。 回答下列問題：

（1）陰陽極同步產生過氧化氫和過硫酸銨[（NH4）2S2O8]的原理如圖所示。陽極發(fā)生氧化反應的離子是_______，陰極的電極反應式為_________。

（2）100℃時，在不同金屬離子存在下，純過氧化氫24h的分解率見下表：

離子

加入量/（mg·L-1）

分解率/%

離子

加入量/（mg·L-1）

分解率/%

無

—

2

Fe3+

1.0

15

Al3+

10

2

Cu2+

0.1

86

Zn2+

10

10

Cr3+

0.1

96

由上表數據可知，能使過氧化氫分解反應活化能降低最多的離子是_______。貯運過氧化氫時，可選用的容器材質為________（填標號）。

A 純鋁 B 黃銅 C 鑄鐵 D 不銹鋼

（3）在弱堿性條件下，H2O2的一種催化分解機理如下：

H2O2（aq）＋Mn2+（aq）=OH（aq）＋Mn3+（aq）＋OH－（aq） ΔH＝a kJ/mol

H2O2（aq）＋Mn3+（aq）＋2OH－（aq）=Mn2+（aq）＋·O2- （aq）＋2H2O（l） Δ＝b kJ/mol

OH（aq）＋·O2-（aq）=O2（g）＋OH－（aq） ΔH＝c kJ/mol

則2H2O2（aq）=2H2O（l）＋O2（g）的ΔH＝_________，該反應的催化劑為________。

（4）298 K時，將10 mL a mol·L1 NaH2PO2、10 mL 2a mol·L1 H2O2溶液和10 mL NaOH溶液混合，發(fā)生反應：H2PO2-（aq）＋2H2O2（aq）＋2OH（aq）PO43-（aq）＋4H2O（l）。溶液中c（PO43-）與反應時間（t）的關系如圖所示。

①下列可判斷反應達到平衡的是_______（填標號）。

a c（H2PO2-）＝y mol·L1

b 溶液的pH不再變化

c v（H2O2）＝2v（H2PO2-）

d c（PO43-）/c（H2PO2-）不再變化

②tm時v逆_____tn時v逆（填“大于”“小于”或“等于”）。

③若平衡時溶液的pH＝12，則該反應的平衡常數K為___________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】

我國科學家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl（用R代表）�；卮鹣铝袉栴}：

（1）氮原子價層電子對的軌道表達式（電子排布圖）為_____________。

（2）元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能（E1）。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖（a）所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是___________；氮元素的E1呈現異常的原因是__________。

（3）經X射線衍射測得化合物R的晶體結構，其局部結構如圖（b）所示。

①從結構角度分析，R中兩種陽離子的相同之處為_________，不同之處為__________。（填標號）

A．中心原子的雜化軌道類型 B．中心原子的價層電子對數

C．立體結構 D．共價鍵類型

②R中陰離子N5-中的σ鍵總數為________個。分子中的大π鍵可用符號表示，其中m代表參與形成的大π鍵原子數，n代表參與形成的大π鍵電子數（如苯分子中的大π鍵可表示為），則N5-中的大π鍵應表示為____________。

③圖（b）中虛線代表氫鍵，其表示式為（NH4+）N-H┄Cl、____________、____________。

（4）R的晶體密度為d g·cm-3，其立方晶胞參數為a nm，晶胞中含有y個[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]單元，該單元的相對質量為M，則y的計算表達式為______________。

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