【題目】淀粉水解的產物(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):實驗過程如圖1:
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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的質量比為 2: 1.5)溶液;
④反應3h左右,冷卻,減壓過濾后得草酸晶體粗品,再重結晶得草酸晶體。硝酸氧化淀粉水解液過程中可發生下列反應:
⑤C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O
3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O
請回答下列問題:
(1) 實驗①加入98%硫酸少許的目的是:____________。
(2) 實驗中若混酸滴加過快,將導致草酸產量下降,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) 重結晶時,將草酸晶體粗品經①加熱溶解、②趁熱過濾、③冷卻結晶、④過濾洗滌、⑤干燥等實驗步驟,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在_____(填上述步驟序號)時除去;
(5)將產品在恒溫箱內約90℃以下烘干至恒重,得到二水合草酸。
用酸性KMnO4標準溶液滴定,該反應的離子方程式為:____________,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(雜質不參與反應),滴定前后滴定管中的液面讀數如圖2,則消耗KMnO4溶液的體積為____________。
【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,導致H2C2O4進一步被氧化 作安全瓶 NaOH溶液 ④ 2MnO4+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 16.00mL
【解析】(1)濃硫酸具有強氧化性、吸水性和脫水性,本題實驗是將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,溫度高能加快化學反應,硝酸能進一步氧化H2C2O4成二氧化碳,故答案為:溫度過高,硝酸濃度過大,導致H2C2O4進一步被氧化;
(3)裝置B的作用是防止發生裝置和吸收裝置間發生倒吸,起到安全瓶的作用,反應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)根據題中實驗步驟可知,通過重結晶得草酸晶體時,草酸晶體析出,溶解度較大的雜質留在溶液中,應該在步驟④中除去,溶解度較小的雜質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生氧化還原反應生成二價錳離子、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。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,在容積固定的V L密閉容器中加入1 mol A、2 mol B,發生反應:
A(g)+2B(g) 2C(g) ΔH<0,反應達平衡后測得平衡常數為K,此時A的轉化率為x。
(1)一段時間后上述反應達到平衡。則下列說法中正確的是________(填字母)。
A.物質A、B的轉化率之比為1∶2
B.起始時刻和達到平衡后容器中的壓強之比為3∶(3-x)
C.當2v正(A)=v逆(B)時,反應一定達到平衡狀態
D.充入惰性氣體(如Ar),平衡向正反應方向移動
(2)K和x的關系滿足K=______________。達到平衡后將容器的容積壓縮到原來的1/2,其他條件不變,對平衡體系產生的影響是____________(填字母序號)。
A.c(A)減少 B.正反應速率加快,逆反應速率減慢
C.C的物質的量增加 D.重新平衡時c(B)/c(C)減小
(3)該反應的逆反應速率與時間的關系如圖所示。
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①由圖可知,反應在t1、t3、t7時都達到了平衡,而t2、t8時都改變了一種條件,試判斷改變的條件: t2時____________________________; t8時______________________________。
②t2時平衡向________(填“正反應”或“逆反應”)方向移動。
③若t4時降壓,t5時達到平衡,t6時增大反應物的濃度,請在圖中畫出t4~t6時逆反應速率與時間的關系線。____________
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知反應2CO(g)===2C(s)+O2(g)的ΔH為正值,ΔS為負值。設ΔH和ΔS不隨溫度的改變而改變。則下列說法中,正確的是
A. 低溫下是自發變化 B. 高溫下是自發變化
C. 低溫下是非自發變化,高溫下是自發變化 D. 任何溫度下是非自發變化
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】4.35g二氧化錳能與足量濃鹽酸(密度為1.19gcm﹣3、質量分數為36.5%)完全反應.求:
(1)寫出反應的化學方程式:;
(2)濃鹽酸中HCl的物質的量濃度:c(HCl)=;
(3)被氧化的HCl的物質的量:n(HCl)=;
(4)產生的氯氣在標準狀況下的體積:V(Cl2)= .
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】MnSO4在工業中有重要應用,用軟錳礦漿(主要成分為MnO2和水,含有Fe2O3、FeO、Al2O3和少量PbO等雜質)浸出制備MnSO4,其過程如下:
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【資料】部分陽離子形成氫氧化物沉淀的pH
離子 | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mn2+ | Pb2+ |
開始沉淀時的pH | 7.6 | 2.7 | 3.8 | 8.3 | 8.0 |
完全沉淀時的pH | 9.7 | 3.7 | 4.7 | 9.8 | 8.8 |
(1)向軟錳礦漿中通入SO2生成MnSO4,該反應的化學方程是___________。
(2)加入MnO2的主要目的是___________;
(3)在氧化后的液體中加入石灰漿,用于調節pH,pH應調至____范圍,生成的沉淀主要含有____和少量CaSO4。
(4) 陽離子吸附劑可用于主要除去的離子是______________。
(5) 用惰性電極電解MnSO4溶液,可以制得高活性MnO2。電解MnSO4、ZnSO4和H2SO4的混合溶液可制備MnO2和Zn,寫出陽極的電極反應方程式________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】高溫下,某反應達到平衡,平衡常數
。恒容時,溫度升高,H2濃度減小,下列說法正確的是
A. 該反應的焓變為正值
B. 恒溫恒容下,增大壓強,H2濃度一定減小
C. 升高溫度,逆反應速率減小
D. 該反應化學方程式為CO+H2O
CO2 + H2
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】藥物華素片(西地碘片)使用說明書的部分內容如下: ![]()
(1)根據上述說明和所學化學知識回答:
華素片中含有的活性成分是(寫分子式);
(2)某學生為驗證華素片中確定含有上述活性成分,完成實驗如下,請填寫:
①將藥片研碎、溶解、過濾,所得濾液分裝于甲、乙兩試管中備用.
②在甲試管中加入下列一種試劑,振蕩、靜置,觀察到液體分層,若上層液體顏色為無色,則所加試劑為下列中的(填字母),由此說明存在分子碘.
A.氫氧化鈉溶液 B.酒精 C.四氯化碳 D.鹽酸
③在乙試管中滴加溶液,溶液變藍色,也能說明存在分子碘.
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