【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,能使甘蔗炭化?所以答案是:CH2OH(CHOH)4CHO;適當(dāng)升高溫度;甘蔗碎渣會被炭化;(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】如圖裝置,將溶液A逐滴加入固體B中,下列敘述中不正確的是( )
A.若a為濃硫酸,b為Na2SO3固體,c中盛石蕊溶液,則c中溶液先變紅后褪色
B.若a為濃鹽酸,b為MnO2 , c中盛品紅溶液,則c中溶液不褪色
C.若a為醋酸溶液,b為貝殼,c中盛過量澄清石灰水,則c中溶液變渾濁
D.若a為濃氨水,b為生石灰,c中盛AlCl3溶液,則c中產(chǎn)生白色沉淀
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列除去括號內(nèi)雜質(zhì)的有關(guān)操作正確的是( )
A. 苯(硝基苯):加蒸餾水振蕩,待分層后分液
B. 乙醇(水):加新制的生石灰,蒸餾
C. CO2(水蒸氣):通過盛有堿石灰的干燥管
D. 乙烷(乙烯):通入氫氣發(fā)生加成反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】為了更好地解決能源問題,人們一方面研究如何提高燃料的燃燒效率,另一方面尋找新能源。以下做法可以提高燃料效率的是 ( )
A.將煤轉(zhuǎn)化成煤氣或轉(zhuǎn)化為液體甲醇B.將煤脫硫后燃燒
C.通入大大過量的空氣D.將煤干餾成煤焦油來燃燒
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一密閉容器中充入a mol NO和b mol O2,可發(fā)生如下反應(yīng):2NO+O2===2NO2,充分反應(yīng)后容器中氮原子和氧原子的個(gè)數(shù)之比為( )
A. a : b B. a : 2b C. a:(a+2b) D. a : 2(a+b)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A,B,X,Y和Z是原子序數(shù)依次遞增的短周期元素,其中A與Y同主族,X與Z同主族,A與B,A與X均可形成10個(gè)電子化合物;B的最高價(jià)含氧酸可與其氣態(tài)氫化物反應(yīng)生成鹽,常見化合物Y2X2與水反應(yīng)生成X的單質(zhì),其溶液可使酚酞試液先變紅后褪色.
用元素符號或化學(xué)式回答下列問題.
(1)X在周期表中的位置是;
(2)化合物Y2X2的電子式為 , 它含有的化學(xué)鍵類型有(填序號).
A.離子鍵 B.極性共價(jià)鍵 C.非極性共價(jià)鍵 D.氫鍵
(3)X,Z的簡單氫化物中沸點(diǎn)較高的是(填化學(xué)式),原因是 .
(4)A與X和A與Z均能形成18個(gè)電子的化合物,這兩種化合物發(fā)生反應(yīng)可生成Z,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;
(5)A的單質(zhì)與X的單質(zhì)可制成新型的化學(xué)電源(KOH溶液作電解質(zhì)溶液),兩個(gè)電極均由多孔性碳制成,通入的氣體由孔隙中逸出,并在電極表面放電,則負(fù)極電極反應(yīng)式為: .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】《天工開物》中對制造染料“藍(lán)靛”的敘述如下:“凡造淀,葉與莖多者入窖,少者入桶與缸。水浸七日,其汁自來。每水漿一石,下石灰五升,攪沖數(shù)十下,淀信即結(jié)。水性定時(shí),淀沉于底…其掠出浮沫曬干者曰靛花。”文中沒有涉及的實(shí)驗(yàn)操作是
A. 溶解B. 攪拌C. 升華D. 蒸發(fā)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】25℃時(shí),向V mL PH=a的稀硫酸中,滴加10V mL pH=b的NaOH溶液,所得溶液中2c( SO42﹣)=c(Na+),則a+b的值是( )
A.13
B.14
C.15
D.不能確定
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