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    3．淀粉水解的产物（C6H12O6）用硝酸氧化可以制备草酸，装置如图1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1：1的淀粉水乳液与少许98%硫酸加入烧杯中，水浴加热至85～90℃，保持30min，然后逐渐将温度降至60℃左右；
    ②将一定量的淀粉水解液加入三颈烧瓶中；
    ③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4：3）溶液；
    ④反应3h左右，冷却，减压过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
    请回答下列问题：
    （1）实验①加入98%硫酸少许的目的是加快淀粉水解的速率（或起到催化剂的作用）．
    （2）检验淀粉是否水解完全所用的试剂为碘水．
    （3）冷凝水的进口是a（填“a”或“b”）．
    （4）装置B的作用为安全瓶．
    （5）实验中若混酸滴加过快，将导致草酸产量下降，其原因是温度过高，硝酸浓度过大，导致H2C2O4进一步被氧化．
    （6）当尾气中n（NO2）：n（NO）=1：1时，过量的NaOH溶液能将氮氧化物全部吸收，发生的化学反应为NO2+NO+2NaOH═2NaNO2+H2O，若用步骤④后含硫酸的母液来吸收氮氧化物，其优点是提高HNO3利用率，缺点是NOx（或氮氧化物）吸收不完全．
    （7）将产品在恒温箱内约90℃以下烘干至恒重，得到二水合草酸．用KMnO4标准溶液滴定，该反应的离子方程式为2MnO${\;}_{4}^{-}$+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O．称取该样品0.12g，加适量水完全溶解，然后用0.020mol•L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点（杂质不参与反应），滴定前后滴定管中的液面读数如图2所示，则该草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数为84.0%．

    分析 （1）浓硫酸具有吸水性和催化能力，硝酸氧化淀粉生成草酸，通过浓硫酸吸水水分促进向正反应方向移动；
    （2）淀粉遇碘试液变蓝色，所以可以用碘水检验淀粉；
    （3）冷凝管的作用是冷凝蒸气，起到冷凝回流作用，冷凝管中水流方向为逆流；
    （4）有缓冲作用装置能防止倒吸；
    （5）硝酸浓度过大，会导致酸过量，将导致葡萄糖（C6H12O6）被氧化为CO2，且H2C2O4进一步被氧化；
    （6）优点：提高HNO3利用率（或循环使用氮氧化物）； 缺点：NOx（或氮氧化物）吸收不完全；
    （7）高锰酸钾为紫红色，过程中不需要加指示剂；在酸性条件下，高锰酸根离子能和草酸发生氧化还原反应生成二价锰离子、二氧化碳和水，根据反应计算．

    解答 解：（1）浓硫酸具有强氧化性、吸水性和脱水性，本题实验是将C6H12O6用硝酸氧化可以制备草酸，浓硫酸作催化剂且浓硫酸吸水有利于向生成草酸的方向移动，所以浓硫酸的作用是加快淀粉水解的速率（或起到催化剂的作用），
    故答案为：加快淀粉水解的速率（或起到催化剂的作用）；
    （2）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；
    （3）凝管的作用是冷凝蒸气，起到冷凝回流作用，冷凝效果逆流效果好，冷凝水的进口是a进b出，故答案为：a；
    （4）装置B的作用是防止发生装置和吸收装置间发生倒吸，起到安全瓶的作用，故答案为：作安全瓶；
    （5）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，硝酸能进一步氧化H2C2O4成二氧化碳，
    故答案为：温度过高，硝酸浓度过大，导致H2C2O4进一步被氧化；
    （6）用含硫酸的母液来吸收氮氧化物，会生成硝酸而重复使用，提高HNO3利用率；但也会造成吸收不充分，造成环境污染，
    故答案为：提高HNO3利用率；NOx（或氮氧化物）吸收不完全；
    （7）高锰酸钾溶液为紫红色，当达到滴定终点时，再滴入高锰酸钾溶液时，淡紫色不再褪去，草酸钠（Na2C2O4）溶于稀硫酸中，然后用酸性高锰酸钾溶液进行滴定，离子方程式为2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，图示滴定管消耗溶液体积=18.50mL-2.50mL=16.00mL，
    n（KMnO4）=0.016L×0.0200mol•L-1=3.2×10-4mol，根据方程式可得：
    2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
    2              5
    3.2×10-4mol    8×10-4mol    
    样品中二水合草酸的质量为m=8×10-4mol×126g/mol=8×126×10-4g=0.1008g，
    则该草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数为$\frac{0.1008g}{0.12g}$×100%=84.0%，
    故答案为：84.0%．

    点评 本题考查了草酸的制取，为高频考点，涉及物质制备、氧化还原反应滴定等知识点，把握实验的原理、实验基本操作、熟练进行氧化还原计算是解答的关键，注意各个仪器作用，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    13．下列有关氯气的说法中正确的是（　　）
    A．氯气的水溶液能导电，所以氯气是电解质
    B．干燥的氯气无漂白性，液氯具有极强的漂白性
    C．氯气能使紫色石蕊溶液先变红后褪色
    D．铜在氯气中燃烧生成红棕色烟

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    14．液氨与纯水类似，也存在微弱的电离：NH3+NH3?NH4++NH2-，下列说法不正确的是（　　）
    A．只要不加入其他物质，液氨中c（NH4+ ）总是等于c（NH2- ）
    B．一定温度下，c（NH4+ ）×c（NH2- ）为常数
    C．其他条件不变，增加液氨的量，电离平衡正向移动
    D．维持温度不变，向液氨中加入少量氯化铵固体，c（NH2-）将减少

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    11．已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于48．X是有机物主要组成元素．X的一种1：1型气态氢化物分子中既有σ键又有π键．Z是金属元素，Z的核电荷数小于28，且次外层有2个未成对电子．
    （1）X在该氢化物中以sp方式杂化．X和Y形成的化合物的熔点应该高于（填“高于”或“低于”）X氢化物的熔点．
    （2）Y在周期表中位于第ⅡA族第四周期；Z4+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6．
    （3）工业上利用ZO2和碳酸钡在熔融状态下制取化合物M（M可看作一种含氧酸盐）．经X射线分析，M晶体的最小重复单位为正方体（如图），边长为4.03×10-10 m，顶点位置为Z4+所占，体心位置为Ba2+所占，所有棱心位置为O2-所占．
    ①制备M的化学反应方程式是TiO2+BaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$BaTiO3+CO2↑（Z用元素符号表示）．
    ②在M晶体中，Ba2+的氧配位数（Ba2+周围等距且最近的O2-的数目）为12．
    ③晶体M密度的计算式为ρ=$\frac{233g/mol}{（4.03×10{\;}^{-8}cm）{\;}^{3}N{\;}_{A}}$（仅写出计算表达式，不用计算）．

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    18．化学与生产、生活密切相关．下列说法正确的是（　　）
    A．福尔马林可用于保存海鲜产品
    B．硅胶吸附能力强，常用作催化剂载体和食品干燥剂
    C．工业上利用Cl2与澄清石灰水反应制取漂白粉
    D．天然纤维和合成纤维的主要成分是纤维素

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    8．下列物质中属于电解质的是（　　）
    A．NaClB．CO2C．C12H22O11（蔗糖）D．Al

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    15．下列各物质的转化关系如下图所示，A是一种高熔点金属氧化物，D是一种红棕色固体．

    回答下列问题：
    （1）填写下列物质的化学式：AAl2O3；BO2；DFe2O3；HNaAlO2．
    （2）写出下列反应的方程式：
    ①C+D→A+E的化学方程式：Fe2O3+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Fe．  
    ②A→H的离子方程式：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H20．
    ③F→G的化学方程式：FeCl2+2NH3•H2O=Fe（OH）2↓+2NH4Cl、4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3↓．
    （3）F→G反应现象：有白色沉淀生成，迅速变灰绿色，最后变红褐色．

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    12．化工厂生产盐酸的主要过程是：
    （1）上述方法流程复杂而且造成能量浪费．有人设想利用原电池原理直接制备盐酸的同时，获取电能．假设这种设想可行，下列说法中不正确的是BD．
    A．两极材料都用石墨，用稀盐酸做电解质溶液
    B．通入氢气的电极为原电池的正极
    C．电解质溶液中的阳离子向通氯气的电极移动
    D．通氯气的电极反应为：Cl2-2e-=2Cl-
    （2）H2与O2也能在碱性介质中设计成燃料电池，请写出电池中两极反应式：
    负极：2H2-4e-+4OH-=4H2O正极：O2+4e-+2H2O=4OH-．
    （3）甲烷和氧气也能在酸性环境下设计成原电池，则电池中的负极反应式为：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    13．工业上以铜屑、浓硝酸、水为主要原料生产硝酸铜，试运用所学的化学知识，设计出三种不同的制取硝酸铜的生产路线．
    （1）第一种方案是铜与氧气反应制得氧化铜，氧化铜与浓硝酸反应制得硝酸铜化学方程式是2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，CuO+2HNO3=Cu（NO3）2+H2O
    （2）第二种方案是铜与浓硝酸制取硝酸铜化学方程式是Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O
    （3）第三种方案是铜与稀硝酸制取硝酸铜化学方程式是3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O
    （4）从资源的有效利用和环境保护两个方面对上述三种生产路线进行简要评析方案一不会产生有毒气体，环保且没有多消耗原料，第二方案有二氧化氮产生且原料消耗多，第三种方案有一氧化氮污染空气同时消耗的硝酸也比方案一多，所以方案一的方法最为合理
    （5）为制得纯净硝酸铜、要除去铁、钴、镍等杂质，实际操作是：
    ①在制得的硝酸铜溶液里加入氧化铜，调节溶液pH为4后通入过热水蒸气，使Fe（OH）2沉淀析出并过滤除去
    ②将所得溶液蒸发并析出Cu（NO3）2.6H2O晶体，简析其化学原理，丙写出相关的化学方程式．

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