Question

【題目】草酸(HOOC－COOH)是一種常見(jiàn)的有機(jī)酸，利用淀粉制備草酸的實(shí)驗(yàn)流程如圖:

回答下列問(wèn)題:

（1）“水解”時(shí)，檢驗(yàn)淀粉是否水解完全，所用的試劑是____；“水解”及“氧化”步驟中適宜的加熱方式是________________。

（2）“氧化”時(shí)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(夾持及加熱裝置已略):

①儀器Q的名稱(chēng)是________.

②三口燒瓶中生成H2C2O4· 2H2O的化學(xué)方程式為____________。

③裝置B的作用是___________，裝置C的作用是_______________。

（3）已知在20℃、70℃時(shí)，草酸的溶解度依次為為9. 5 g/(l00g水)，84.5g/(l00g水)，則粗草酸“精制”需采用的提純方法為___________________。

（4）探究H2C2O4的性質(zhì):

①向NaHCO3溶液中加入草酸溶液，產(chǎn)生大量氣體，可得出草酸的酸性比碳酸_____(填“強(qiáng)”或“弱”)。

②向草酸中加入足量C2H5OH和適量濃硫酸加熱，產(chǎn)生有芳香氣味的油狀物。該生成物為___________(寫(xiě)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。

③向K2Cr2O7溶液中加入H2C2 O4·2H2O析出K[Cr(C2O4)2(H2O)2]晶體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。

Answer 1

【答案】碘水 水浴加熱 球形冷凝管 C6H12O6+12HNO3=3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O 做安全瓶，防止倒吸 吸收尾氣中的NO和NO2，防止污染空氣 重結(jié)晶 強(qiáng) C2H5OOC-COOC2H5 K2Cr2O7+7H2C2O4·2H2O=2 K[Cr(C2O4)2(H2O)2]+6CO2↑+17H2O

【解析】

淀粉在稀硫酸催化下控制溫度在70℃到80℃發(fā)生水解，得到葡萄糖，加入60%硝酸，在60℃下發(fā)生氧化，得到草酸，硝酸的還原產(chǎn)物有NO和NO2，草酸經(jīng)結(jié)晶得到粗草酸，再經(jīng)精制得到H2C2O4·2H2O。

（1）“水解”時(shí)，若淀粉水解完全，則不能使碘水變藍(lán)；“水解”及“氧化”步驟中的溫度都低于100℃，所以最適宜的加熱方式是水浴加熱。

（2）①儀器Q的名稱(chēng)是球形冷凝管，起冷凝回流易揮發(fā)的硝酸以及導(dǎo)出生成的NO和NO2的作用；

②在三口燒瓶中發(fā)生氧化反應(yīng)，葡萄糖被氧化為H2C2O4· 2H2O，硝酸被還原為NO和NO2（體積比為1:3），根據(jù)電子守恒可以寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為C6H12O6+12HNO3=3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O；

③裝置B是安全瓶，防止C中的NaOH溶液倒吸入三口燒瓶中，裝置C的作用是吸收尾氣，防止NO和NO2污染空氣；

（3）草酸的溶解度隨溫度變化比較大，所以可以采用重結(jié)晶的方法精制粗草酸；

（4）①向NaHCO3溶液中加入草酸溶液，產(chǎn)生大量氣體，說(shuō)明草酸和NaHCO3溶液反應(yīng)生成了二氧化碳，根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的規(guī)律，可得出草酸的酸性比碳酸強(qiáng)；

②向草酸中加入足量C2H5OH和適量濃硫酸加熱，發(fā)生了酯化反應(yīng)，產(chǎn)生有芳香氣味的油狀物草酸二乙酯，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為C2H5OOC-COOC2H5。

③向K2Cr2O7溶液中加入H2C2O4·2H2O析出K[Cr(C2O4)2(H2O)2]晶體，反應(yīng)中Cr的化合價(jià)從+6價(jià)降低到K[Cr(C2O4)2(H2O)2]中的+3價(jià)，所以H2C2 O4·2H2O中的碳的化合價(jià)就會(huì)升高，從+3價(jià)升高到+4價(jià)，在K[Cr(C2O4)2(H2O)2]中還有+3價(jià)的碳，即反應(yīng)物H2C2 O4·2H2O中的碳的化合價(jià)部分升高，部分沒(méi)有變化，根據(jù)電子守恒和原子守恒可以寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為K2Cr2O7+7H2C2O4·2H2O=2 K[Cr(C2O4)2(H2O)2]+6CO2↑+17H2O。