草*是一種二元弱*,可用作還原劑、沉澱劑等。某校課外小祖的同學設計利用C2H2氣體制取H2C2O4•2H2O。...
問題詳情:
草*是一種二元弱*,可用作還原劑、沉澱劑等。某校課外小祖的同學設計利用C2H2氣體制取H2C2O4•2H2O。回答下列問題:
(1)*組的同學以電石(主要成分CaC2,少量CaS及Ca3P2雜質等)為原料,並用如圖裝置製取C2H2。
①電石與水反應很快,為了減緩反應速率,裝置A中除用飽和食鹽水代替水之外,還可以採取的措施是____________________________ (寫一種即可)。
②裝置B中,NaClO將H2S、PH3 氧化為硫*及**,本身被還原為NaCl,其中PH3被氧化的離子方程式為________________________。
(2)乙組的同學根據文獻資料,用Hg(NO3)2作催化劑,濃**氧化C2H2製取H2C2O4·2H2O。製備裝置如圖所示:
①裝置D中多孔球泡的作用是______________________。
②裝置D中生成H2C2O4的化學方程式為___________________________________。
③從裝置D中得到產品,還需經過__________________(填*作名稱)、過濾、洗滌及乾燥。
(3)*組設計了測定乙組產品中H2C2O4·2H2O的質量分數實驗。他們的實驗步驟如下:準確稱取m *品於錐形瓶中,加入適量的蒸餾水溶解,再加入少量稀硫*,然後用c mol/L**KMnO4標準溶液進行滴定至終點,共消耗標準溶液V mL。
①滴定時高錳*鉀標準溶液盛放在滴定管中_____________(填“*式”或“鹼式”)。
②滴定過程中發現褪*速率開始很慢後逐漸加快,分析可能的原因是______________ 。
③產品中H2C2O4·2H2O的質量分數為_________________(列出含 m、c、V 的表達式)。
【回答】
【*】(共14分)(1)①(1分)將燒瓶底部置於*水浴中、控制分液漏斗活塞減緩滴加速度、將電石變為更大的塊狀 ②(2分)PH3 + 4ClO-=H3PO4 + 4Cl- (2)①(1分)增大氣體和溶液的接觸面積,加快反應速率,使反應充分進行 ②(2分)C2H2 + 8HNO3(濃) H2C2O4 + 8NO2 + 4H2O ③(2分)蒸發濃縮、冷卻結晶 (3)①(1分)*式 ②(2分)生成的 Mn2+是該反應的催化劑 ③(3分)
【解析】
【分析】
(1)①碳化鈣和水反應劇烈,可結合影響反應速率的因素採取措施減緩反應速率;
②裝置B用NaClO將PH3氧化為**,同時生成*化*;
(2)D中,Hg(NO3)2作催化劑,濃**氧化乙炔製取H2C2O4•2H2O,發生反應為:C2H2+8HNO3H2C2O4+8NO2+4H2O,多孔球泡增大乙炔氣體與**的接觸面,充分反應,E裝置防止倒吸,F裝置吸收生成的二氧化氮氣體,將反應後的D濃縮結晶、過濾、洗滌、乾燥得產品;
(3)①**高錳*鉀溶液有強氧化*;
②H2C2O4•與KMnO4反應生成錳離子和二氧化碳,反應放熱,生成的錳離子作催化劑;
③根據2MnO4-~5H2C2O4,由高錳*鉀的消耗可得H2C2O4的量,以此計算H2C2O4•2H2O的質量分數。
【詳解】
(1)①電石與水反應非常劇烈,為了減慢反應速率,平緩地產生乙炔可用飽和食鹽水代替水反應或採取將燒瓶底部置於*水浴中、控制分液漏斗活塞減緩滴加速度、將電石變為更大的塊狀等措施;
②NaClO將PH3氧化為**,發生反應的離子方程式為:PH3+4ClO-=H3PO4+4Cl-;
(2)①裝置D多孔球泡可增大乙炔氣體與**的接觸面,加快反應速率,充分反應;
②根據裝置圖,D中,Hg(NO3)2作催化劑,濃**氧化乙炔反應生成H2C2O4和二氧化氮,反應方程式為:C2H2+8HNO3H2C2O4+8NO2+4H2O;
③將反應後的D溶液加熱濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、乾燥得產品;
(3)①**高錳*鉀有強氧化*,應盛裝在*式滴定管中;
②滴定過程中發現褪*速率開始很慢後逐漸加快,分析可能的原因是生成的Mn2+是該反應的催化劑;
③根據2MnO4-~5H2C2O4,則n(H2C2O4•2H2O)=n(H2C2O4)=×n(MnO4-)=×cV×10-3mol,產品中H2C2O4•2H2O的質量分數為=。
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