【題目】草酸是一種重要的化工原料,常用于有機(jī)合成,它屬于二元弱酸,易溶于乙醇、水、微溶于乙醚.以甘蔗碎渣(主要成分為纖維素)為原料制取草酸的工藝流程如下: 已知:NO2+NO+2NaOH═2NaNO2+2H2O,2NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O.
回答下列問題:
(1)步驟①水解液中所含主要有機(jī)物為(寫結(jié)構(gòu)簡式),浸取時(shí)要想提高水解速率除可減小甘蔗碎渣粒度外,還可采取的措施是;浸取時(shí)硫酸濃度不宜過高,其原因是 .
(2)步驟②會(huì)生成草酸,硝酸的還原產(chǎn)物為NO2和NO且n(NO2):n(NO)=3:1,則反應(yīng)的離子方程式為 , 生成的NO2及NO若被NaOH溶液完全吸收,則產(chǎn)物中的兩種鹽n(NaNO2):n(NaNO3)= .
(3)步驟③的主要目的是 .
(4)設(shè)計(jì)步驟⑦和⑧的目的分別是、 .
(5)為了確定產(chǎn)品中H2C2O42H2O的純度,稱取10.5g草酸樣品,配成250mL溶液,每次實(shí)驗(yàn)時(shí)準(zhǔn)確量取20.00mL草酸溶液,加入適量的稀硫酸,用0.10molL﹣1的KMO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定.平行滴定三次,消耗KMO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積平均為26.00mL.則產(chǎn)品中H2C2O42H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
【答案】
(1)CH2OH(CHOH)4CHO;適當(dāng)升高溫度;甘蔗碎渣會(huì)被炭化
(2)C6H12O6+12H++12NO3﹣ 3H2C2O4+9H2O+3NO↑+9NO2↑;3:1
(3)使葡萄糖充分氧化為草酸
(4)除去草酸表面水分;除去乙醇,使其快速干燥
(5)97.5%
【解析】解:利用纖維素的水解產(chǎn)物葡萄糖氧化制備草酸的實(shí)驗(yàn)探究,結(jié)合反應(yīng)速率的影響因素,水解時(shí)可適當(dāng)提高溫度,選擇的硫酸溶液濃度不易太高,以防止因濃硫酸的脫水性使碎渣炭化,在葡萄糖的氧化過程中生成的氮氧物可以用氫氧化鈉溶液吸收,產(chǎn)物可結(jié)合電子守恒和原子守恒進(jìn)行計(jì)算,另外還考查了產(chǎn)物的分離提純及干燥,最后利用滴定法分析了樣品的純度.(1)纖維素在70%硫酸的作催化劑的作用下水解生成葡萄糖,產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為CH2OH(CHOH)4CHO,為了加快水解速率可以通過升高溫度、用玻璃棒攪拌及將甘蔗粉碎等措施來實(shí)現(xiàn),特別注意的是不能用98%的濃硫酸代替,因?yàn)闈饬蛩嵊忻撍裕苁垢收崽炕?所以答案是:CH2OH(CHOH)4CHO;適當(dāng)升高溫度;甘蔗碎渣會(huì)被炭化;(2)在催化劑的作用下,利用硝酸溶液氧化葡萄糖得草酸,同時(shí)還原產(chǎn)物為為NO2和NO且n(NO2):n(NO)=3:1,結(jié)合電離守恒、原子守恒及電荷守恒可得此反應(yīng)的離子方程式為C6H12O6+12H++12NO3﹣ 3H2C2O4+9H2O+3NO↑+9NO2↑,將反應(yīng)后的混合氣體用氫氧化鈉溶液吸收,生成了NaNO2和NaNO3 , 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為①NO2+NO+2NaOH═2NaNO2+H2O②2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O,設(shè)原混合氣體中n(NO2)=3amol,n(NO)=amol,因NO只參與反應(yīng)①,故反應(yīng)①中生成的NaNO2為2amol,同時(shí)消耗amol的NO2 , 剩余的NO22amol發(fā)生反應(yīng)②生成NaNO3amol、NaNO2amol,則反應(yīng)中生成的n(NaNO2):n(NaNO3)=3a:a=3:1,
所以答案是:C6H12O6+12H++12NO3﹣ 3H2C2O4+9H2O+3NO↑+9NO2↑;3:1;(3)步驟③的操作是為了通過反應(yīng)制得草酸,所以答案是:使葡萄糖充分氧化為草酸;(4)步驟⑥水洗是洗去草酸表面的水溶液雜質(zhì),步驟⑦再用醇洗除去表面水,起到干燥作用,所以答案是:除去草酸表面水分;除去乙醇,使其快速干燥;(5)消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.10molL﹣1×0.026L=0.0026mol,滴定過程中參加反應(yīng)的草酸的物質(zhì)的量為0.0026mol× =0.0065mol,草酸晶體的質(zhì)量為
0.0065mol×126g/mol=0.819g,則產(chǎn)品中H2C2O42H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 =97.5%,所以答案是:97.5%.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】美國研究人員將CO和O附著在一種釕催化劑表面,用激光脈沖將其加熱到2000K,成功觀察到CO與O形成化學(xué)鍵生成CO2的全過程.下列說法不正確的是( )
A.CO2屬于酸性氧化物
B.CO與O形成化學(xué)鍵的過程中放出能量
C.釕催化劑可以改變該反應(yīng)的焓變
D.CO與O形成化學(xué)鍵的過程中有電子轉(zhuǎn)移
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在下列化合物中:H2O2、Na2O,I2、NaCl,CO2、NH4Cl,Na2O2 , 用化學(xué)式回答下列問題:
(1)只由非金屬組成的離子化合物是;
(2)只有極性共價(jià)鍵的共價(jià)化合物是;
(3)只含有非極性共價(jià)鍵的是;
(4)既有離子鍵又有非極性鍵的化合物是;
(5)寫出NH4Cl的電子式;
(6)寫出Na2O2的電子式 .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】連二次硝酸(H2N2O2)是一種二元酸,可用于制N2O氣體.
(1)連二次硝酸中氮元素的化合價(jià)為 .
(2)常溫下,用0.01molL﹣1的NaOH溶液滴定10mL001molL﹣1H2N2O2溶液,測得溶液PH與NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示.
①寫出H2N2O2在水溶液中的電離方程式: .
②c點(diǎn)時(shí)溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span> .
③b點(diǎn)時(shí)溶液中c(H2N2O2)(填“>”“<”或“=”,下同)c(N2O22﹣).
④a點(diǎn)時(shí)溶液中c(Na+)c(HN2O2﹣)+c(N2O22﹣).
(3)硝酸銀溶液和連二次硝酸鈉溶液混合,可以得到黃色的連二次硝酸銀沉淀,向該分散系中滴加硫酸鈉溶液,當(dāng)白色沉淀和黃色沉淀共存時(shí),分散系中 = [已知Ksp(Ag2N2O2)=4.2×10﹣9 , Ksp(Ag2SO4)=1.4×10﹣5].
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】從金屬利用的歷史來看,先是青銅器時(shí)代,而后是鐵器時(shí)代,鋁的利用是200來年的事。下列金屬的性質(zhì)和特點(diǎn)跟這個(gè)先后順序有關(guān)的是( )
①地殼中的含量 ②活動(dòng)性順序 ③導(dǎo)電性 ④冶煉的難易程度 ⑤延展性
A. ①③B. ②⑤C. ③⑤D. ②④
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)參閱了“84消毒液”說明中的配方,欲用NaClO固體配制480mL含NaClO25%,密度為1.19g/cm3的消毒液.下列說法正確的是
A. 配制過程只需要三種儀器即可完成
B. 容量瓶用蒸餾水洗凈后必須烘干才能用于溶液的配制
C. 定容時(shí)俯視容量瓶的刻度線,會(huì)造成所配溶液物質(zhì)的量濃度偏低
D. 需用托盤天平稱量的NaClO固體的質(zhì)量為148.8g
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】
①中和熱測定中所用的小燒杯
②中和滴定中所用的錐形瓶
③配制一定物質(zhì)的量濃度溶液中所用的容量瓶
④噴泉實(shí)驗(yàn)中用于收集氨氣的燒瓶
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組離子在相應(yīng)的條件下一定能大量共存的是( )
A.在堿性溶液中:CO32﹣、K+、S2﹣、Na+
B.與鋁粉反應(yīng)放出氫氣的無色溶液中:NO3﹣、Mg2+、Na+、SO42﹣
C.在 ?=1×1012的溶液中:NH4+、AlO2﹣、C1﹣、K+
D.在中性溶液中:Fe3+、C1﹣、NO3﹣、A13+
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