某實(shí)驗(yàn)小組為研究草酸的制取和草酸的性質(zhì),進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)I:制備草酸
實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過程如下:
①將一定量的淀粉水解液加人三頸瓶中
②控制反應(yīng)液溫度在55〜600C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%H2S04的質(zhì)量比為2 :1.5)溶液
③反應(yīng)3h左右,冷卻,抽濾后再重結(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):
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3→6CO2↑+8NO↑+10H2O
3 H2C2O4+2HNO3→6CO2↑+2NO↑+4H2O
(1)檢驗(yàn)淀粉是否水解完全所需用的試劑為________。
(2)實(shí)驗(yàn)中若混酸滴加過快,將導(dǎo)致草酸產(chǎn)率下降,其原因是________。
實(shí)驗(yàn)II :草酸晶體中結(jié)晶水測(cè)定
草酸晶體的化學(xué)式可表示為H2C2O4 • xH2O,為測(cè)定x的值,進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):
①稱取6.3g某草酸晶體配成100.0mL的水溶液。
②取25.00mL所配溶液置于錐形瓶中,加入適量稀H2SO4,用濃度為0. 5mol/L的KMnO4溶液滴定,滴定終點(diǎn)時(shí)消耗KMnO4 的體積為10.00mL;卮鹣铝袉栴}:
(3)寫出上述反應(yīng)的離子方程式________________。
(4)計(jì)算x=________。
(5)滴定時(shí),常發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率開始很慢,后來逐漸加快,可能的原因是________。
實(shí)驗(yàn)III:草酸不穩(wěn)定性
查閱資料:草酸晶體(H2C2O4 •xH20),1000C開始失水,100.5℃左右分解產(chǎn)生H2O、CO和CO2。請(qǐng)用下圖中提供的儀器及試劑,設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),證明草酸晶體分解得到的混合氣中有H2O、CO和CO2 (加熱裝置和導(dǎo)管等在圖中略去,部分裝置可重復(fù)使用)。
回答下列問題:
(6)儀器裝置按連接順序?yàn)開_______。
(7)儀器B中無水硫酸銅的作用________。
(8)能證明混合氣中含有CO的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是________。
(16分)(1)碘水或KI-I2溶液 (1分)
(2)由于溫度過高,硝酸濃度過大,導(dǎo)致C6H12O6和H2C2O4進(jìn)一步被氧化 (2分)
(3)5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2+2Mn2++8H2O (3分) (4)x=2 (2分)
(5)Mn2+起催化劑的作用 (6)C→B→F→E→D→A→F(3分) (7)檢驗(yàn)產(chǎn)物中的水 (1分)
(8)A中黑色粉末變紅,F(xiàn)中澄清石灰水變混濁 (2分)
【解析】
試題分析:(1)碘遇淀粉顯藍(lán)色,所以檢驗(yàn)淀粉是否水解完全所需用的試劑為碘水或KI-I2溶液。
(2)如果混酸滴加速度過快,則由于溫度過高,硝酸濃度過大,會(huì)導(dǎo)致C6H12O6和H2C2O4進(jìn)一步被氧化,從而導(dǎo)致草酸產(chǎn)率降低。
(3)草酸具有還原性,高錳酸鉀溶液具有氧化性,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng),其離子方程式為5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2+2Mn2++8H2O。
(4)消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量是0.005mol,則根據(jù)方程式可知,25.00ml草酸溶液中草酸的物質(zhì)的量是0.005mol×2.5=0.0125mol,則6.3g草酸晶體的物質(zhì)的量是0.0125mol×=0.05mol,所以=0.05mol,解得M=126g/mol,所以x=(126-90)÷18=2。
(5)根據(jù)反應(yīng)的方程式可知,反應(yīng)中有Mn2+生成,所以反應(yīng)速率加快的原因可能是Mn2+起催化劑的作用。
(6)檢驗(yàn)H2O、CO和CO2的試劑分別是無水硫酸銅、灼熱的氧化銅、澄清石灰水,因此首先檢驗(yàn)水蒸氣。CO的氧化產(chǎn)物是CO2,所以在檢驗(yàn)CO之前先檢驗(yàn)CO2,且要完全除去CO2,所以正確的連接順序是C→B→F→E→D→A→F。
(7)根據(jù)以上分析可知,儀器B中無水硫酸銅的作用是檢驗(yàn)產(chǎn)物中的水。
(8)根據(jù)以上分析可知,能證明混合氣中含有CO的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是A中黑色粉末變紅,F(xiàn)中澄清石灰水變混濁。
考點(diǎn):考查物質(zhì)檢驗(yàn);淀粉水解;氧化還原反應(yīng)方程式的書寫;外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響;物質(zhì)化學(xué)式計(jì)算以及實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)等
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年河北省高三第五次月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題
三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)有很重要的用途。可用如下流程來制備。根據(jù)題意完成下列各題:
(1)要從溶液中得到綠礬,必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是 。(按前后順序填)
a.過濾洗滌 b.蒸發(fā)濃縮 c.冷卻結(jié)晶 d.灼燒 e.干燥
某興趣小組為測(cè)定三草酸合鐵酸鉀晶體(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)中鐵元素含量,做了如下實(shí)驗(yàn):
步驟1:稱量5.000g三草酸合鐵酸鉀晶體,配制成250ml溶液。
步驟2:取所配溶液25.00ml于錐形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳,同時(shí),MnO4— 被還原成Mn2+。向反應(yīng)后的溶液中加入一定量鋅粉,加熱至黃色剛好消失,過濾,洗滌,將過濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中,此時(shí),溶液仍里酸性。
步驟3:在酸性條件下,用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步驟二所得溶液至終點(diǎn),共做三次實(shí)驗(yàn),平均消耗KMnO4溶液20.00ml,滴定中MnO4—,被還原成Mn2+。
(2)步驟1中,配制三草酸合鐵酸鉀溶液需要使用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒以外還有 ;
主要操作步驟依次是:稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、 、定容、搖勻。
(3)步驟2中,加入鋅粉的目的是 。
(4)步驟3中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為: 。
(5)步驟2中,若加入的KMnO4的溶液的量不夠,則測(cè)得的鐵含量 。(選填“偏低”、“偏高”、“不變”)
(6)某同學(xué)將8.74 g無水三草酸合鐵酸鉀(K3[Fe(C2O4)3])在一定條件下加熱分解,所得固體的質(zhì)量為5.42g,同時(shí)得到密度為1.647 g/L(已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體(是物質(zhì)的量之比為4:5的混合氣體)。研究固體產(chǎn)物得知,鐵元素不可能以三價(jià)形式存在,而鹽只有K2CO3。寫出該分解反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年江蘇省常州一中高三(上)期中化學(xué)試卷(解析版) 題型:解答題
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