问题标题:
淀粉水解的产物(C6H12O6)用硝酸酸化可以制备草酸(H2C2O4),装置如图1所示:实验过程如下:①将1:1的淀粉水乳液与少许98%硫酸加入烧杯中,水浴加热30min;②将一定量的淀粉水解液加入
问题描述:
淀粉水解的产物(C6H12O6)用硝酸酸化可以制备草酸(H2C2O4),装置如图1所示:
实验过程如下:
①将1:1的淀粉水乳液与少许98%硫酸加入烧杯中,水浴加热30min;
②将一定量的淀粉水解液加入三颈烧瓶中;
③在55〜60℃条件下,缓慢滴加混酸(65%HNO3与98%H2S04的质量比为4:3)溶液;
④反应3h左右,冷却、过滤后再重结晶得二水合草酸晶体(H2C2O4•2H2O).
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
C6H12O6+2HNO3═6CO2↑+2NO↑+4H2O
请回答下列问题:
(1)实硷①加入98%硫酸少许的目的是___.
(2)检验淀粉是否水解完全所用的试剂为___.
(3)冷凝水的进口是图2___(填“a”或“b”).
(4)装置B的作用为___.
(5)实验中若混酸滴加过快,将导致草酸产量下降,其原因是___.
(6)当尾气中n(NO2):n(NO)=1:1时,过量的NaOH溶液能将氮氧化物全部吸收,只生成一种钠盐,化学方程式为___.若用步驟④后含硫酸的母液来吸牧氮氧化物,其优点是___,缺点是___.
(7)二水合草酸晶体纯度的测定.称取该晶体0.12g,加水溶解,用0.020mol•L-1的酸性KMnO4溶液滴定(杂质不参与反应),该反应的离子方程式为 MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2+8H2O.此时溶液颜色由___变为___.滴定前后液面读数如图3所示,则该晶体中二水合草酸的质量分数为___.
苏润回答:
(1)浓硫酸具有强氧化性、吸水性和脱水性,本题实验是将C6H12O6用硝酸氧化可以制备草酸,浓硫酸作催化剂且浓硫酸吸水有利于向生成草酸的方向移动,
故答案为:催化剂的作用;
(2)淀粉遇碘变蓝色,在已经水解的淀粉溶液中滴加几滴碘液,溶液显蓝色,则证明淀粉没有完全水解;溶液若不显色,则证明淀粉完全水解,
故答案为:碘水;
(3)冷凝效果逆流效果好,冷凝水的进口是a进b出,故答案为:a;
(4)装置B的作用是防止发生装置和吸收装置间发生倒吸,起到安全瓶的作用,故答案为:作安全瓶;
(5)混酸为65%HNO3与98%H2SO4的混合液,混合液溶于水放热,温度高能加快化学反应,硝酸能进一步氧化H2C2O4成二氧化碳,
故答案为:硝酸浓度过大.导致葡萄糖被氧化为C〇2,且H2C2O4进一步被氧化;
(6)当尾气中n(NO2):n(NO)=1:1时,过量的NaOH溶液能将氮氧化物全部吸收,只生成一种钠盐为亚硝酸钠,反应的化学方程式为:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O,用含硫酸的母液来吸收氮氧化物,会生成硝酸而重复使用,提高HNO3利用率;但也会造成吸收不充分,造成环境污染,
故答案为:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O;提高HNO3利用率;NOx(或氮氧化物)吸收不完全;
(7)高锰酸钾溶液为紫红色,当达到滴定终点时,再滴入高锰酸钾溶液时,淡紫色不再褪去半分钟内不变化,草酸钠(Na2C2O4)溶于稀硫酸中,然后用酸性高锰酸钾溶液进行滴定,离子方程式为2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,图示滴定管消耗溶液体积=18.50mL-2.50mL=16.00mL,
n(KMnO4)=0.016L×0.0200mol•L-1=3.2×10-4mol,根据方程式可得:
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
2 5
3.2×10-4mol 8×10-4mol
样品中二水合草酸的质量为m=8×10-4mol×126g/mol=8×126×10-4g=0.1008g,
则该草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数为0.1008g0.12g
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