时间:2017-02-01 17:13:33
计算题 (15分)淀粉水解的产物（C6H12O6）用硝酸氧化可以制备草酸，装置如图所示（加热、搅拌和仪器固定装置均已略去）：实验过程如下：①将1∶1的淀粉水乳液与少许硫酸(98%)加入烧杯中，水浴加热至85℃～90℃，保持30 min， 然后逐渐将温度降至60℃左右；②将一定量的淀粉水解液加入三颈烧瓶中；③控制反应液温度在55～60℃条件下，边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸（65%HNO3、98%H2SO4的质量比为2：1.5）溶液；④反应3h左右，冷却，减压过滤后再重结晶得草酸晶体。
硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应：
C6H12O6＋12HNO3→3H2C2O4＋9NO2↑＋3NO↑＋9H2O?????????
C6H12O6＋8HNO3→6CO2＋8NO↑＋10H2O????? 3H2C2O4＋2HNO3→6CO2＋2NO↑＋4H2O
请回答下列问题：
(1)实验①加入98%硫酸少许的目的是：????????????????????????????????????。
(2)冷凝水的进口是????（填a或b）；实验中若混酸滴加过快，将导致草酸产量下降，其
原因是??????????????????????????????。
(3)检验淀粉是否水解完全所用的试剂为???????????????。
(4)草酸重结晶的减压过滤操作中，除烧杯,玻璃棒外，还必须使用属于硅酸盐材料的仪器有
(5)当尾气中n(NO2):n(NO)＝1：1时，过量的NaOH溶液能将NOx全部吸收，发生的化学反应方程式为：??????????????????????????????????。
(6) 将产品在恒温箱内约90℃以下烘干至恒重，得到二水合草酸。用KMnO4标准溶液滴定，该反应的离子方程式为：2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
称取该样品0.12 g，加适量水完全溶解，然后用0.020 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点（杂质不参与反应），此时滴定终点的现象为??????????????????????????????。滴定前后滴定管中的液面读数如图所示，则该草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数为????????。
计算题 (15分)淀粉水解的产物（C6H12O6）用硝酸氧化可以制备草酸，装置如图所示（加热、搅拌和仪器固定装置均已略去）：实验过程如下：①将1∶1的淀粉水乳液与少许硫酸(98%)加入烧杯中，水浴加热至85℃～90℃，保持30 min，然后逐渐将温度降至60℃左右；②将一定量的淀粉水解液加入三颈烧瓶中；③控制反应液温度在55～60℃条件下，边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸（65%HNO3、98%H2SO4的质量比为2：1.5）溶液；④反应3h左右，冷却，减压过滤后再重结晶得草酸晶体。
硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应：
C6H12O6＋12HNO3→3H2C2O4＋9NO2↑＋3NO↑＋9H2O?????????
C6H12O6＋8HNO3→6CO2＋8NO↑＋10H2O????? 3H2C2O4＋2HNO3→6CO2＋2NO↑＋4H2O
请回答下列问题：
(1)实验①加入98%硫酸少许的目的是：????????????????????????????????????。
(2)冷凝水的进口是????（填a或b）；实验中若混酸滴加过快，将导致草酸产量下降，其
原因是??????????????????????????????。
(3)检验淀粉是否水解完全所用的试剂为???????????????。
(4)草酸重结晶的减压过滤操作中，除烧杯,玻璃棒外，还必须使用属于硅酸盐材料的仪器有
(5)当尾气中n(NO2):n(NO)＝1：1时，过量的NaOH溶液能将NOx全部吸收，发生的化学反应方程式为：??????????????????????????????????。
(6) 将产品在恒温箱内约90℃以下烘干至恒重，得到二水合草酸。用KMnO4标准溶液滴定，该反应的离子方程式为：2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
称取该样品0.12 g，加适量水完全溶解，然后用0.020 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点（杂质不参与反应），此时滴定终点的现象为??????????????????????????????。滴定前后滴定管中的液面读数如图所示，则该草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数为????????。
本题答案：(1) 加快淀粉水解的速度（或起到催化剂的作用）(2分)
试题分析：(1) 淀粉水解时，硫酸能起到催化剂的作用，加快淀粉水解的速度；
(2) 选择a作为冷凝水入口，下进上出，可以加快冷凝速度；实验中温度过高 、硝酸浓度过大，都会导致H2C2O4进一步被氧化 ，故要控制混酸滴加速度；
(3) 检验淀粉是否水解完全所用的试剂为碘水或KI-I2 溶液，溶液由蓝色变为无色且30S不变色即水解完全；
(4) 布氏漏斗、吸滤瓶是必须使用属于硅酸盐材料的仪器；?
(5) NO2＋NO＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O
⑹滴定终点的现象为溶液颜色由无色变为紫红色（或淡紫色），且半分钟内不退色；
2MnO4- ????????????+???????????5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
2??? ????????????????????????? 5
（18.5－2.5）×10－３×0.020mol???? c
解得c = 0.8×10－３mol
故m （二水合草酸）="126" g/mol×0.8×10－３mol = 0.1008g
则该草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数 w = （0.1008g/0.12 g）×100% = 84.0%
点评：本题考查学生对制备实验一些基础操作的掌握，涉及到了化学方程式的计算，计算的关键在于是求二水合草酸在样品中的质量分数，而不是无水草酸。
本题所属考点：【气体的净化、干燥、吸收与收集】
本题难易程度：【一般】