[题目]草酸是一种重要的化工产品．实验室用硝酸氧化淀粉水解液制备草酸的装置如图所示(加热.搅拌和仪器固定装置均已略去).实验过程如下:①将一定量的淀粉水解液加入三颈瓶中,②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与98%H2SO4的质量比为2∶1.5)溶液,③反应3h左右.冷却.抽滤后再重� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】草酸是一种重要的化工产品．实验室用硝酸氧化淀粉水解液制备草酸的装置如图所示(加热、搅拌和仪器固定装置均已略去)。

实验过程如下：

①将一定量的淀粉水解液加入三颈瓶中；

②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与98%H2SO4的质量比为2∶1.5)溶液；

③反应3h左右，冷却，抽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

(1)检验淀粉是否水解完全所需用的试剂为________；

(2)实验中若混酸滴加过快，将导致草酸产率下降，其原因是_________；

(3)装置C用于尾气吸收，当尾气中n(NO2)∶n(NO)=1∶1时，过量的NaOH溶液能将NO，全部吸收，原因是_________(用化学方程式表示)；

(4)与用NaOH溶液吸收尾气相比较，若用淀粉水解液吸收尾气，其优、缺点是________；

(5)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_________。

【答案】碘水由于温度过高、硝酸浓度过大，导致C6H12O6和H2C2O4进一步被氧化 NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O 优点：提高HNO3利用率；缺点：NOx吸收不完全布氏漏斗、吸滤瓶

【解析】

(1)根据淀粉的特性分析解答；

(2)草酸和葡萄糖均具有还原性，升高温度，增大硝酸浓度，硝酸的氧化性越强；

(3)NO中氮元素为+2价，NO2中氮元素为+4价，在碱性条件下，发生价态归中反应；

(4)根据尾气的成分和氢氧化钠和淀粉的性质解答；

(5)根据减压过滤的特点分析解答。

(1)淀粉遇碘变蓝色，在已经水解的淀粉溶液中滴加几滴碘液，溶液显蓝色，则证明淀粉没有完全水解；溶液若不显色，则证明淀粉完全水解，故答案为：碘水；

(2)混酸为65%HNO3与98%H2SO4的混合液，混合液溶于水放热，温度高能加快化学反应，若混酸滴加过快，硝酸浓度过大，导致C6H12O6和H2C2O4进一步被氧化，故答案为：温度过高、硝酸浓度过大，导致C6H12O6和H2C2O4进一步被氧化；

(3) NO中氮元素为+2价，NO2中氮元素为+4价，在碱性条件下，二者发生反应生成NaNO2，反应的化学方程式为NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，故答案为：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O；

(4)尾气为一氧化氮和二氧化氮，用碱吸收，它们将转变为亚硝酸钠完全吸收，如果用淀粉水解液吸收，二氧化氮与水反应生成硝酸，葡萄糖能继续被硝酸氧化，但NOx吸收不完全，故答案为：优点：提高HNO3利用率；缺点：NOx吸收不完全；

(5)减压过滤与常压过滤相比，优点：可加快过滤速度，并能得到较干燥的沉淀，装置特点：布氏漏斗颈的斜口要远离且面向吸滤瓶的抽气嘴，因此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布氏漏斗、吸滤瓶，故答案为：布氏漏斗、吸滤瓶。

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其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡，第一步反应中：υ正=k1 正·c2(NO)，υ 逆=k1 逆·c(N2O2)，k1正、k1 逆为速率常数，仅受温度影响。下列叙述正确的是_____

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离子	加入量/（mg·L-1）	分解率/%	离子	加入量/（mg·L-1）	分解率/%
无	—	2	Fe3+	1.0	15
Al3+	10	2	Cu2+	0.1	86
Zn2+	10	10	Cr3+	0.1	96

由上表数据可知，能使过氧化氢分解反应活化能降低最多的离子是_______。贮运过氧化氢时，可选用的容器材质为________（填标号）。

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H2O2（aq）＋Mn3+（aq）＋2OH－（aq）=Mn2+（aq）＋·O2- （aq）＋2H2O（l） Δ＝b kJ/mol

OH（aq）＋·O2-（aq）=O2（g）＋OH－（aq） ΔH＝c kJ/mol

则2H2O2（aq）=2H2O（l）＋O2（g）的ΔH＝_________，该反应的催化剂为________。

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