(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 。
如下图所示,若电解5 min,铜电极质量增加2.16 g。试回答:
(1)电极X是电源的极。
(2) pH变化:A,B,C。
(3)若A中KCl溶液的体积为200 mL,电解至5 min,溶液的pH是(假设溶液体积不变化)。
硫酸是极其重要的化工原料,在工业、农业、医药、军事等领域应用广泛。工业上通常用接触法制硫酸,主要原料是硫铁矿和空气。接触法制硫酸的生产过程大致可分为三个阶段:①二氧化硫的制取和净化;②二氧化硫转化为三氧化硫;③三氧化硫的吸收和硫酸的生成。
问题1:设空气中N2、O2的含量分别为0.80和0.20(体积分数),则110 L空气和足量的FeS2完全反应后,气体体积(同温同压)变为L。
问题2:为了防止环境污染并对尾气进行综合利用,硫酸厂常用氨水吸收尾气中的SO2、SO3等气体,再向吸收液中加入浓硫酸,以制取高浓度的SO2及(NH4)2SO4和NH4HSO4固体。
为了测定上述(NH4)2SO4和NH4HSO4固体混合物的组成,现称取该样品四份,分别加入相同浓度的NaOH溶液50.00 mL,加热至120 ℃左右,使氨气全部逸出〔(NH4)2SO4和NH4HSO4的分解温度均高于200 ℃〕,测得有关实验数据如下(标准状况):
实验序号 |
样品的质量/g |
NaOH溶液的体积/mL |
氨气的体积/L |
1 |
3.62 |
50.00 |
0.896 |
2 |
7.24 |
50.00 |
1.792 |
3 |
10.86 |
50.00 |
2.016 |
4 |
14.48 |
50.00 |
1.568 |
(1)由1组数据直接推测:用1.81 g样品进行同样实验时,生成氨气的体积(标准状况)为L。
(2)试计算该混合物中(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量之比为。
(3)求所用NaOH溶液的物质的量浓度。(写出计算过程)
某硫酸厂每天用含FeS2 60%的硫铁矿500 t生产硫酸,如果在沸腾炉内损失5%的硫,SO2的转化率为90%。每天能生产98%的硫酸多少吨?
煤是重要的化工原料,用煤作燃料,不仅存在浪费,而且因烟煤中含有硫的化合物(如FeS2),燃烧时会生成SO2气体造成环境污染。
设某具有30万户人口的中等城市,每户每天燃煤5 kg,这种煤中含FeS2 5%,燃烧时,设有90%的硫转化成二氧化硫,被排放到大气中。FeS2燃烧时化学方程式如下:
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
问:(1)燃烧1 t煤,可产生多少千克的SO2?
(2)该中等城市如果全部以上述的煤作燃料,每年(按365天计算)将有多少吨SO2排放到大气中?
已知某温度下氢氰酸(HCN)的电离平衡常数是6.4×10-10(mol/L)2。请计算:
(1)常温下,1 mol/L的氢氰酸溶液中H+浓度及PH。
(2)在该酸溶液中由水电离产生的氢氧根离子的浓度。