Question

【題目】乙二醛(OHC-CHO)是一種重要的精細(xì)化工產(chǎn)品。長(zhǎng)郡中學(xué)高三化學(xué)興趣小組利用乙醛液相硝酸氧化法制備乙二醛并測(cè)定乙二醛純度，裝置如圖所示。

已知：①NO+FeSO4=FeSO4·NO(棕色)。

②幾種有機(jī)物的部分性質(zhì)如表所示：

實(shí)驗(yàn)步驟：

①取20mL的乙醛裝于燒瓶，加入2gCu(NO3)2粉末作催化劑，向燒瓶中緩慢滴加2mol·L-1硝酸至乙醛完全反應(yīng)為止；

②提純產(chǎn)品，最終得到10.0mL產(chǎn)品。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）盛裝硝酸的儀器名稱(chēng)是__。

（2）實(shí)驗(yàn)中，觀察到裝置B中溶液變?yōu)樽厣�，制備乙二醛的化學(xué)方程式為__。

（3）向燒瓶中滴加硝酸要“緩慢”，其目的是__；判斷燒瓶中制備乙二醛的反應(yīng)已完成的標(biāo)志是__。

（4）分離提純產(chǎn)品，宜選擇下列裝置__(填字母)。

（5）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，該實(shí)驗(yàn)中乙二醛的產(chǎn)率約為__(填字母)。

a.56.5% b.61.8% c.67.9% d.72.6%

（6）實(shí)驗(yàn)室可用酸性KMnO4溶液測(cè)定乙二醛的純度，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：18H++6MnO4-+5C2H2O2→10CO2↑+6Mn2++14H2O。實(shí)驗(yàn)步驟如下：取VmL產(chǎn)品，加蒸餾水稀釋至250mL，量取25.00mL稀釋后的溶液于錐形瓶，滴加5.00mL稀硫酸，用cmol·L-1KMnO4溶液，三次平行實(shí)驗(yàn)消耗KMnO4溶液體積如下：

滴定終點(diǎn)的標(biāo)志是__；該產(chǎn)品純度為___g·mL-1(用含V和c的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】分液漏斗 3CH3CHO+4HNO33OHC-CHO+4NO+5H2O 防止乙二醛被氧化 當(dāng)A中燒瓶不再產(chǎn)生氣泡 C b 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?/span>KMnO4溶液，溶液由無(wú)色變?yōu)樽霞t色且半分鐘不褪色

【解析】

該實(shí)驗(yàn)的目的是制備乙二醛并測(cè)定乙二醛純度，制備乙二醛的原理是用硝酸氧化乙醛，用FeSO4檢驗(yàn)生成的氣體NO，燒堿溶液進(jìn)行尾氣處理；在分離提純產(chǎn)物時(shí)，根據(jù)表格中的乙二醛與其他幾種有機(jī)物的物理性質(zhì)差異，只能用蒸餾法分離；在計(jì)算產(chǎn)率時(shí)，先計(jì)算理論產(chǎn)量，再計(jì)算實(shí)際產(chǎn)量，產(chǎn)率=；在用酸性KMnO4溶液測(cè)定乙二醛的純度時(shí)，因?yàn)樗嵝?/span>KMnO4溶液本身有顏色，故不需要其他的指示劑，在計(jì)算時(shí)先根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算出乙二醛的量，再計(jì)算純度。

（1）實(shí)驗(yàn)裝置圖中盛裝硝酸的儀器是分液漏斗，故答案為：分液漏斗；

（2）觀察到裝置B中溶液變?yōu)樽厣�，說(shuō)明硝酸的還原產(chǎn)物為NO，化學(xué)方程式為：3CH3CHO+4HNO33OHC-CHO+4NO+5H2O，故答案為：3CH3CHO+4HNO33OHC-CHO+4NO+5H2O；

（3）要緩慢加入硝酸的原因是防止乙二醛被氧化，當(dāng)A中燒瓶不再產(chǎn)生氣泡時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)已經(jīng)完成，故答案為：防止乙二醛被氧化；當(dāng)A中燒瓶不再產(chǎn)生氣泡；

（4）根據(jù)表格中的乙二醛與其他幾種有機(jī)物的物理性質(zhì)差異，只能用蒸餾法分離，故答案為：C；

（5）n(乙醛)==0.355mol，由方程式可知n(乙二醛)= n(乙醛)=0.354mol，理論上生成的m(乙二醛)=0.354mol58g/mol=20.53g，乙二醛的實(shí)際產(chǎn)量=10.0mL1.27g/mL=12.7g，產(chǎn)率==61.8%，答案為：b；

（6）用酸性KMnO4溶液測(cè)定乙二醛的純度，即用酸性KMnO4溶液滴定乙二醛溶液，由于酸性KMnO4溶液本身有顏色，故不需要其他的指示劑，當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?/span>KMnO4溶液，溶液由無(wú)色變?yōu)樽霞t色且半分鐘不褪色，說(shuō)明到達(dá)滴定終點(diǎn)；根據(jù)方程式找到關(guān)系式：6MnO4-5C2H2O2，表4的數(shù)據(jù)中，第II次數(shù)據(jù)偏差較大，應(yīng)該舍去，故用去的KMnO4溶液的體積平均值為20.00mL，計(jì)算出n(MnO4-)=0.02c mol，則n(C2H2O2)= 0.02c mol，原VmL的產(chǎn)品中含有的n(C2H2O2)= 0.02c10 mol= mol，算出產(chǎn)品的純度為== g·mL-1，故答案為：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?/span>KMnO4溶液，溶液由無(wú)色變?yōu)樽霞t色且半分鐘不褪色；。