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与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,发生的化学反应为:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O,若用含硫酸的母液来吸收氮氧化物,其优点是 、缺点是 。
(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),此时溶液颜色由 变为 。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 。
(10分)垃圾是放错地方的资源,工业废料也可以再利用。某化学兴趣小组在实验室中用废弃的含铝、铁、铜的合金制取硫酸铝溶液、硝酸铜晶体和铁红(Fe2O3)。实验方案如下:
(1)写出滤液A中加入足量硫酸后所发生反应的离子方程式:__________________。
(2)已知Fe(OH)3沉淀的pH是3~4,溶液C通过调节pH可以使Fe3+沉淀完全。下列物质中可用作调整溶液C的pH的试剂是________(填序号)。
A.铜粉 | B.氨水 | C.氢氧化铜 | D.碳酸铜 |
(3)常温,若溶液C中金属离子均为1 mol·L-1,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。控制pH=4,溶液中c(Fe3+)=____________,此时________Cu(OH)2沉淀生成(填“有”或“无”)。
(4)将20 mL Al2(SO4)3溶液与等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液80 mL混合,反应的离子方程式为_______________。
(10分)如下图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。实验时必须使用铁屑和6 mol/L的硫酸,其他试剂任选。填写下列空白。
(1)B中盛一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的试剂是____________,A中反应的离子方程式是:_________。
(2)实验开始时就先将活塞E______(填“打开”或“关闭”),C中收集到气体的主要成分是________。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程________________。
(4)拔去装置B中的橡皮塞,使空气进入,写出有关反应的化学方程式:__________。
某学生利用下图实验装置探究盐桥式原电池的工作原理(Cu元素的相对原子质量为64)。按照实验步骤依次回答下列问题:
(1)导线中电子流向为____________(用a、b表示)。
(2)若装置中铜电极的质量增加0.64 g,则导线中转移的电子数目为________ (用“NA”表示);
(3)装置中盐桥中除添加琼脂外,还要添加KCl的饱和溶液,电池工作时,对盐桥中的K+、Cl-的移动方向的表述正确的是________。
A.盐桥中的K+向左侧烧杯移动、Cl-向右侧烧杯移动 |
B.盐桥中的K+向右侧烧杯移动、Cl-向左侧烧杯移动 |
C.盐桥中的K+、Cl-都向左侧烧杯移动 |
D.盐桥中的K+、Cl-几乎都不移动 |
(4)若将反应2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+设计成原电池,写出电极反应式。
正极反应______________;
(5)下列是用化学方程式表示的化学变化,请在每小题后的横线上注明能量的转化形式。
①电池总反应:Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag:__________。
②2C2H2+5O24CO2+2H2O:_________________。
③6H2O+6CO2C6H12O6(葡萄糖)+6O2:__________。
(除第4小题3分外,其它每空2分,共13分)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。为测定补血剂中铁元素的含量,某化学兴趣小组设计了两套实验方案
方案一 滴定法:用酸性KMnO4溶液滴定测定铁元素的含量
反应原理:5Fe2++MnO4-+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O
(1)实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250 mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需________(填仪器名称)。
(2)上述实验中KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸是________。
A.浓盐酸 | B.稀硫酸 | C.稀硝酸 | D.浓硫酸 |
(3)某同学设计的下列滴定方式中,最合理的是________(夹持部分略去)(填字母序号)
方案二 称量法 操作流程如下:
(4)写出步骤②中H2O2氧化Fe2+的离子方程式______ __。
(5)步骤③中X溶液是 。
(6)步骤④一系列操作依次是:过滤、洗涤、______、冷却、称量。
(1~5小题每空2分,6小题3分,共17分)以下是实验室常用的部分仪器,请回答下列问题
(1)序号为⑥和⑩的仪器的名称分别为________、________。
(2)在过滤操作中,必须用到上述仪器中的___(填序号),次外,上图中还缺少的玻璃仪器 (填名称)。
(3)能作反应容器且可直接加热的仪器是上述中的________(填名称)。
(4)仪器上标有温度的是_______(填序号)。
(5)如图是温度计、量筒、滴定管的一部分,下述读数(虚线刻度)及说法正确的是
A.①是量筒,读数为2.5 mL |
B.②是量筒,读数为2.5 mL |
C.③是滴定管,读数为2.5 mL |
D.②是温度计,读数是2.5 ℃ |
(6)丙同学想用如图装置以大理石和稀盐酸反应制取CO2。教师指出,这需要太多的稀盐酸,造成浪费。该同学选用了上述①~⑩中的一种仪器,加在装置上,解决了这个问题。请你把该仪器画在图中合适的位置。