Question

淀粉水解的產(chǎn)物（C6H12O6）用硝酸氧化可以制備草酸，裝置如圖所示（加熱、攪拌和儀器固定裝置均已略去）：實驗過程如下：①將1∶1的淀粉水乳液與少許硫酸(98%)加入燒杯中，水浴加熱至85℃～90℃，保持30 min，然后逐漸將溫度降至60℃左右；②將一定量的淀粉水解液加入三頸燒瓶中；③控制反應(yīng)液溫度在55～60℃條件下，邊攪拌邊緩慢滴加一定量含有適量催化劑的混酸（65%HNO3、98%H2SO4的質(zhì)量比為2：1.5）溶液；④反應(yīng)3h左右，冷卻，過濾后再重結(jié)晶得草酸晶體。

硝酸氧化淀粉水解液過程中可發(fā)生下列反應(yīng)：

C6H12O6＋12HNO3→3H2C2O4＋9NO2↑＋3NO↑＋9H2O

C6H12O6＋8HNO3→6CO2＋8NO↑＋10H2O

3H2C2O4＋2HNO3→6CO2＋2NO↑＋4H2O

請回答下列問題：

（1）實驗①加入98%硫酸少許的目的是： 。

（2）冷凝水從a口進(jìn)入，但實驗中若混酸滴加過快，將導(dǎo)致草酸產(chǎn)量下降，其原因是 。

（3）檢驗淀粉是否水解完全所用的試劑為 。

（4） 當(dāng)尾氣中n(NO2):n(NO)＝1：1時，過量的NaOH溶液能將NOx全部吸收，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為： 。

（5） 將產(chǎn)品在恒溫箱內(nèi)約90℃以下烘干至恒重，得到二水合草酸。用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，該反應(yīng)的離子方程式為：2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O

稱取該樣品0.12 g，加適量水完全溶解，然后用0.020 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至終點（雜質(zhì)不參與反應(yīng)），此時滴定終點的現(xiàn)象為 。滴定前后滴定管中的液面讀數(shù)如圖所示，則該草酸晶體樣品中二水合草酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。

 

 

Answer 1

（1） 加快淀粉水解的速度（或起到催化劑的作用）(2分)

（2） 溫度過高 、硝酸濃度過大，導(dǎo)致H2C2O4進(jìn)一步被氧化 (2分)

（3） 碘水或KI-I2 溶液 (2分)

（4） NO2＋NO＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O (2分)

（5）溶液顏色由無色變?yōu)樽霞t色（或淡紫色），且半分鐘內(nèi)不褪色(2分) 84.0% (2分)

【解析】

試題分析：（1）實驗①在1∶1的淀粉水乳液中加入98%硫酸少許的目的是：加快淀粉水解的速度（或起到催化劑的作用）；（2）冷凝水從a口進(jìn)入，可以使物質(zhì)充分冷凝，但實驗中若混酸滴加過快，溫度過高 、硝酸濃度過大，導(dǎo)致H2C2O4進(jìn)一步被氧化將導(dǎo)致草酸產(chǎn)量下降；（3）若淀粉水解完全，則溶液中就不存在淀粉，因此檢驗所用的試劑為碘水或KI-I2 溶液，若不變?yōu)樗{(lán)色，則水解完全，否則未完全水解；（4） 當(dāng)尾氣中n(NO2):n(NO)＝1：1時，過量的NaOH溶液能將NOx全部吸收，發(fā)生歸中反應(yīng)，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為NO2＋NO＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O；（5） 酸性KMnO4溶液為紫色的，當(dāng)不斷滴入與草酸發(fā)生反應(yīng)而消耗時，溶液的紫色會褪去，若草酸完全反應(yīng)掉，滴入的高錳酸鉀就不能發(fā)生反應(yīng)，這時溶液為紫色，因此滴定至終點時滴定終點的現(xiàn)象為溶液顏色由無色變?yōu)樽霞t色（或淡紫色），且半分鐘內(nèi)不褪色；根據(jù)圖示可知消耗酸性KMnO4溶液的體積為18.60ml-2.60ml=16.00ml，n(MnO4-)=0.020 mol/L×0.016L=3.2×10-4mol。根據(jù)反應(yīng)方程式2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O可知n(H2C2O4)=5/2 n(MnO4-)=5/2×3.2×10-4mol=8×10-4mol,所以m(H2C2O4·2H2O)= 8×10-4mol× 126g/mol = 0.1008g,所以該草酸晶體樣品中二水合草酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(0.1008g÷0.12 g)×100%= 84.0%。

考點：考查淀粉的水解條件的控制、物質(zhì)的檢驗、滴定終點的判斷、化學(xué)方程式的書寫、物質(zhì)純度的計算。