Question

(14分)某研究性學(xué)習(xí)小組通過實(shí)驗(yàn)來探究乙二酸(又名草酸)受熱分解的產(chǎn)物(水除外)，他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示：

    查閱資料可知：乙二酸晶體(H₂C₂O₄·2H₂O)熔點(diǎn)100．1 ℃，草酸鈣是難溶于水的白色固體；Cu₂O能溶于稀硫酸，立即發(fā)生歧化反應(yīng)生成Cu²⁺和Cu。

（1）實(shí)驗(yàn)過程中觀察到C、E裝置中的溶液均變渾濁，且D裝置中黑色粉末變?yōu)榧t色，寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：                                          ；

（2）裝置B的作用是            ；指出上述裝置中的不足之處：                       。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后向裝置B的試管中加入少量酸性高錳酸鉀溶液，可以觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液由褪色，反應(yīng)的離子方程式為                                  。

（4）有人認(rèn)為D裝置中得到的紅色固體可能是Cu，也可能是Cu和Cu₂O的混合物。實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)一步探究：

    ①取少量紅色固體加入到盛稀硫酸的試管中，充分振蕩，溶液變?yōu)樗{(lán)色，試管底部仍有紅色固體，由此可以得出的結(jié)論是                 。

②取該紅色固體與足量的稀硝酸反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式                      。

 

Answer 1

【答案】

（1）H₂C₂O₄· ·2H₂O   CO↑＋CO₂↑＋3H₂O （2分）

（2）除去生成物中帶出的乙二酸蒸汽，防止對(duì)檢驗(yàn)分解產(chǎn)物CO₂的干擾（2分）； 無尾氣處理裝置（2分）

（3）6H⁺ + 5H₂C₂O₄+2Cr₂O₇^2- =2Mn²⁺+10CO₂ ↑+ 8H₂O （2分）

（4）①紅色固體中含有Cu₂O（2分）    ② 3Cu+8HNO₃=3Cu(NO₃)₂+2NO+4H₂O （2分）

3Cu₂O+14HNO₃=6Cu(NO₃)₂+2NO+7H₂O（2分）

【解析】（1）C、E裝置中的溶液均變渾濁，說明反應(yīng)中都有CO₂生成；D裝置中黑色粉末變?yōu)榧t色，說明有還原性的氣體產(chǎn)生。根據(jù)反應(yīng)中產(chǎn)生了CO₂，說明該還原性氣體是CO，所以A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式H₂C₂O₄·2H₂OCO↑＋CO₂↑＋3H₂O。

（2）由于乙二酸易揮發(fā)，所以B裝置的作用是除去生成物中帶出的乙二酸蒸汽，防止對(duì)

檢驗(yàn)分解產(chǎn)物CO₂的干擾；CO有毒，所以應(yīng)該有尾氣處理裝置。

（3）裝置B中含有揮發(fā)出的乙二酸，而乙二酸能把首先高錳酸鉀溶液氧化，反應(yīng)的方程

式為6H⁺ + 5H₂C₂O₄+2Cr₂O₇^2- =2Mn²⁺+10CO₂ ↑+ 8H₂O。

（4）①試管底部仍有紅色固體，說明反應(yīng)中有氧化亞銅生成。

②由于固體含有氧化亞銅和銅，所以和硝酸反應(yīng)的方程式為

3Cu+8HNO₃=3Cu(NO₃)₂+2NO+4H₂O、3Cu₂O+14HNO₃=6Cu(NO₃)₂+2NO+7H₂O。