Question

草酸(HOOC－COOH)是一种常见的有机酸，利用淀粉制备草酸的实验流程如图:   

 

回答下列问题:

（1）“水解”时，检验淀粉是否水解完全，所用的试剂是____；“水解”及“氧化”步骤中适宜的加热方式是________________。

（2）“氧化”时实验装置如图所示(夹持及加热装置已略):

 

①仪器Q的名称是________.

②三口烧瓶中生成H₂C₂O₄· 2H₂O的化学方程式为____________。

③装置B的作用是___________，装置C的作用是_______________。

（3）已知在20℃、70℃时，草酸的溶解度依次为为9. 5 g/(l00g水)，84.5g/(l00g水)，则粗草酸“精制”需采用的提纯方法为___________________。

（4）探究H₂C₂O₄的性质:

①向NaHCO₃溶液中加入草酸溶液，产生大量气体，可得出草酸的酸性比碳酸_____(填“强”或“弱”)。

②向草酸中加入足量C₂H₅OH和适量浓硫酸加热，产生有芳香气味的油状物。该生成物为___________(写结构简式)。

③向K₂Cr₂O₇溶液中加入H₂C₂ O₄·2H₂O析出K[Cr(C₂O₄)₂(H₂O)₂]晶体，该反应的化学方程式为_____________________。

Answer

碘水 水浴加热 球形冷凝管 C6H12O6+12HNO3=3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O 做安全瓶，防止倒吸 吸收尾气中的NO和NO2，防止污染空气 重结晶 强 C2H5OOC-COOC2H5 K2Cr2O7+7H2C2O4·2H2O=2 K[Cr(C2O4)2(H2O)2]+6CO2↑+17H2O

【解析】

淀粉在稀硫酸催化下控制温度在70℃到80℃发生水解，得到葡萄糖，加入60%硝酸，在60℃下发生氧化，得到草酸，硝酸的还原产物有NO和NO2，草酸经结晶得到粗草酸，再经精制得到H2C2O4·2H2O。

（1）“水解”时，若淀粉水解完全，则不能使碘水变蓝；“水解”及“氧化”步骤中的温度都低于100℃，所以最适宜的加热方式是水浴加热。

（2）①仪器Q的名称是球形冷凝管，起冷凝回流易挥发的硝酸以及导出生成的NO和NO2的作用；

②在三口烧瓶中发生氧化反应，葡萄糖被氧化为H2C2O4· 2H2O，硝酸被还原为NO和NO2（体积比为1:3），根据电子守恒可以写出发生反应的化学方程式为C6H12O6+12HNO3=3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O；

③装置B是安全瓶，防止C中的NaOH溶液倒吸入三口烧瓶中，装置C的作用是吸收尾气，防止NO和NO2污染空气；

（3）草酸的溶解度随温度变化比较大，所以可以采用重结晶的方法精制粗草酸；

（4）①向NaHCO3溶液中加入草酸溶液，产生大量气体，说明草酸和NaHCO3溶液反应生成了二氧化碳，根据强酸制弱酸的规律，可得出草酸的酸性比碳酸强；

②向草酸中加入足量C2H5OH和适量浓硫酸加热，发生了酯化反应，产生有芳香气味的油状物草酸二乙酯，其结构简式为C2H5OOC-COOC2H5。

③向K2Cr2O7溶液中加入H2C2O4·2H2O析出K[Cr(C2O4)2(H2O)2]晶体，反应中Cr的化合价从+6价降低到K[Cr(C2O4)2(H2O)2]中的+3价，所以H2C2 O4·2H2O中的碳的化合价就会升高，从+3价升高到+4价，在K[Cr(C2O4)2(H2O)2]中还有+3价的碳，即反应物H2C2 O4·2H2O中的碳的化合价部分升高，部分没有变化，根据电子守恒和原子守恒可以写出该反应的化学方程式为K2Cr2O7+7H2C2O4·2H2O=2 K[Cr(C2O4)2(H2O)2]+6CO2↑+17H2O。