综合题15.0分
化学

草酸是一种重要的化工原料,广泛用于药物生产、高分子合成等工业。某学习小组的同学拟以甘蔗渣为原料用水解—氧化—水解循环进行制取草酸。查阅资料得知:

(1)易溶于乙醇和水,微溶于乙醚(易挥发),难溶于苯和四氯化碳。

(2)草酸具有很强的还原性

请跟据以上信息回答下列问题:

19.氧化—水解过程是在上图1的装置中进行的,指出装置A的名称         

20.氧化—水解过程中,在硝酸用量、反应的时间等条件均相同的情况下,改变反应温度以考察反应温度对草酸产率的影响,结果如上图2所示,请选择最佳的反应温度为             ,实验中若混酸滴加过快或温度过高,将导致草酸产率下降,其原因是                                   .

21.得到粗产品后,洗涤时选择 作洗涤剂,理由是          

22.为了确定产品中H2C2O4·2H2O(M=126g/mol)的纯度,称取10.0g草酸样品,配成250mL溶液,每次实验时准确量取25.00mL草酸溶液,加入适量的稀硫酸,用0.1mol/LKMnO4标准溶液滴定.平行滴定三次,重复滴定三次,每次消耗KMnO4标准溶液的体积如下表所示

①写出滴定过程中的离子方程式                                        

②在草酸纯度测定的实验过程中,下列说法正确的是:                

A. 配制标准液时,若KMnO4不纯(杂质不与待测液反应),会使实验误差偏低

B. 润洗滴定管时,应从滴定管上口加满所需的酸或碱液,使滴定管内壁充分润洗

C.滴定时,眼睛注视锥形瓶,观察溶液颜色变化

D.滴定终点读取滴定管刻度时,仰视标准液液面,会使实验误差偏高

③判断滴定已经达到终点的方法是:                                                        

④草酸晶体的纯度为                     

考察知识点

  • 常见的能量转化形式

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第1小题正确答案及相关解析

正确答案

三颈烧瓶

解析

仪器名称:三颈烧瓶。

考查方向

本题主要考查了纤维素的性质实验;探究物质的组成或测量物质的含量.

解题思路

本题考查了探究物质的组成、测量物质的含量的方法,题目难度较大,注意掌握探究物质组成及含量的方法,明确常见化学实验基本操作方法,正确理解题干信息及生成流程为解答本题的关键.

(1)根据纤维素水解过程中需要硫酸做催化剂分析;根据图1、图2中草酸收率判断硫酸的最佳浓度及最佳浸泡时间;

(2)根据滴定管的使用方法、草酸与高锰酸钾溶液的反应方程式进行判断.

易错点

1、根据图1、图2中草酸收率判断硫酸的最佳浓度及最佳浸泡时间;

2、滴定计算。

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

70℃;草酸易被浓硫酸或硝酸氧化

解析

甘蔗渣的主要成分为纤维素,图①加入硫酸的目的是使纤维素水解,硫酸起到了催化作用;根据图2可知,浓硫酸质量分数从60%到70%,草酸收率逐渐升高,当硫酸质量分数从70%到80%,草酸收率反而降低,所以硫酸质量分数为70%时草酸收率最高,且甘蔗浸泡效果最佳;

考查方向

本题主要考查了纤维素的性质实验;探究物质的组成或测量物质的含量.

解题思路

本题考查了探究物质的组成、测量物质的含量的方法,题目难度较大,注意掌握探究物质组成及含量的方法,明确常见化学实验基本操作方法,正确理解题干信息及生成流程为解答本题的关键.

(1)根据纤维素水解过程中需要硫酸做催化剂分析;根据图1、图2中草酸收率判断硫酸的最佳浓度及最佳浸泡时间;

(2)根据滴定管的使用方法、草酸与高锰酸钾溶液的反应方程式进行判断.

易错点

1、根据图1、图2中草酸收率判断硫酸的最佳浓度及最佳浸泡时间;

2、滴定计算。

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

乙醚,易挥发,无残留.

解析

得到粗产品后,洗涤时选择易挥发,无残留乙醚作洗涤剂,防止产生提取的产品纯度不高。

考查方向

本题主要考查了纤维素的性质实验;探究物质的组成或测量物质的含量.

解题思路

本题考查了探究物质的组成、测量物质的含量的方法,题目难度较大,注意掌握探究物质组成及含量的方法,明确常见化学实验基本操作方法,正确理解题干信息及生成流程为解答本题的关键.

(1)根据纤维素水解过程中需要硫酸做催化剂分析;根据图1、图2中草酸收率判断硫酸的最佳浓度及最佳浸泡时间;

(2)根据滴定管的使用方法、草酸与高锰酸钾溶液的反应方程式进行判断.

易错点

1、根据图1、图2中草酸收率判断硫酸的最佳浓度及最佳浸泡时间;

2、滴定计算。

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

⑷5H2C2O4+2MnO4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O ②CD③向锥形瓶中滴入最后一滴高锰酸钾标准液,锥形瓶中溶液变成浅红色且半分钟后不变色 ④50.4%

解析

①KMnO4溶液具有强氧化性,可以腐蚀橡皮管,故KMnO4溶液应装在酸式滴定管中;在接近滴定终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下,再继续滴定至终点,蒸馏水不影待测液的量,对V(标准)无影响,根据分析,c(待测)不变,所测得的x值无影响,KMnO4溶液呈紫色,草酸反应完毕,滴入最后一滴KMnO4溶液,紫色不褪去,说明滴定到终点,不需要外加指示剂; 2KMnO+ 5H2C2O+3H2SO=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O  2             5amol•L-1×VmL  C(H2C2O4)×平均值mLC(H2C2O4)=5av/(2*滴定均值)②根据反应2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O可知,草酸的物质的量为:n(H

考查方向

本题主要考查了纤维素的性质实验;探究物质的组成或测量物质的含量.

解题思路

本题考查了探究物质的组成、测量物质的含量的方法,题目难度较大,注意掌握探究物质组成及含量的方法,明确常见化学实验基本操作方法,正确理解题干信息及生成流程为解答本题的关键.

(1)根据纤维素水解过程中需要硫酸做催化剂分析;根据图1、图2中草酸收率判断硫酸的最佳浓度及最佳浸泡时间;

(2)根据滴定管的使用方法、草酸与高锰酸钾溶液的反应方程式进行判断.

易错点

1、根据图1、图2中草酸收率判断硫酸的最佳浓度及最佳浸泡时间;

2、滴定计算。