Question

【題目】草酸是生物體的一種代謝產(chǎn)物，菠菜、莧菜等植物中富含草酸，但在人體中容易與鈣離子形成草酸鈣導(dǎo)致腎結(jié)石。某化學(xué)研究小組為了研究草酸，查閱資料獲取了以下信息。

① 草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無(wú)色，熔點(diǎn)為101℃，易升華，易溶于水。

② 草酸晶體受熱脫水，170℃以上分解產(chǎn)生CO、CO2和H2O。

③ 草酸為二元酸：K1=5.4×10-2，K2=5.4×10-5。

④ 草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水。

（1）研究小組為了驗(yàn)證草酸受熱分解產(chǎn)生的CO2，按照如下圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。裝置B中可觀察到的現(xiàn)象是 。但研究小組指導(dǎo)老師認(rèn)為實(shí)驗(yàn)方案欠妥，要求改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。小組同學(xué)一致同意在A、B之間再加入一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置C，其作用是 ，請(qǐng)?jiān)谙聢D方框中畫(huà)出該裝置，并標(biāo)明所需試劑。

（2）研究小組為了驗(yàn)證草酸受熱分解產(chǎn)生的CO，按照（1）實(shí)驗(yàn)中的裝置A、C和下圖所示的部分裝置(可以重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)裝置依次連接的合理順序?yàn)锳→C→ →H→D→I。裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是 。

（3）經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)（1）和（2）證明草酸晶體受熱分解產(chǎn)生了CO和CO2。請(qǐng)寫(xiě)出草酸晶體受熱分解的化學(xué)方程式 。

（4）為了測(cè)定某草酸溶液的物質(zhì)的量濃度，該小組查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)硫酸酸化的高錳酸鉀溶液可以氧化草酸并放出CO2，反應(yīng)的離子方程式為 。若利用已知濃度的酸性高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液滴定未知濃度的草酸溶液，滴定終點(diǎn)判斷方法是 。

Answer 1

【答案】（1）產(chǎn)生氣泡并出現(xiàn)渾濁 除去揮發(fā)出的草酸（草酸也能與氫氧化鈣溶液產(chǎn)生沉淀），防止對(duì)CO2檢驗(yàn)的干擾

（2）F→D→G CuO（氧化銅）

（3）H2C2O4·2H2OCO↑＋CO2↑＋3H2O

（4）2MnO4－＋5H2C2O4＋6H＋＝ 2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 當(dāng)?shù)渭又磷詈笠坏螘r(shí)，溶液略顯紫色，且半分鐘內(nèi)不變?yōu)闊o(wú)色

【解析】

試題分析：（1）如果草酸受熱分解，會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成難溶性的碳酸鈣沉淀而使澄清石灰水變渾濁，所以B中觀察到的現(xiàn)象是：產(chǎn)生氣泡并出現(xiàn)渾濁；草酸易揮發(fā)，導(dǎo)致生成的氣體中含有草酸，草酸和氫氧化鈣反應(yīng)生成難溶性的草酸鈣而干擾二氧化碳的檢驗(yàn)，可以A、B之間再加入一個(gè)裝置C為，除去揮發(fā)出的草酸（草酸也能與氫氧化鈣溶液產(chǎn)生沉淀），防止對(duì)CO2檢驗(yàn)的干擾；

（2）要檢驗(yàn)生成CO，用濃氫氧化鈉除去二氧化碳，用澄清石灰水檢驗(yàn)是否二氧化碳，用無(wú)水氧化鈣干燥CO，利用CO的還原性將CuO還原，再利用澄清石灰水檢驗(yàn)生成的二氧化碳，用排水法收集CO，則連接順序是A→C→F→D→G→H→D→I，H中盛放的物質(zhì)應(yīng)是CuO，H中黑色固體轉(zhuǎn)化為紅色且其后的D裝置溶液變渾濁就說(shuō)明含有CO；

（3）H2C2O42H2O分解生成CO、CO2、H2O，反應(yīng)方程式為：H2C2O4·2H2OCO↑＋CO2↑＋3H2O；

（4）硫酸酸化的高錳酸鉀溶液可以氧化草酸并放出CO2，高錳酸根被還原為Mn2+，反應(yīng)離子方程式為：2MnO4－＋5H2C2O4＋6H＋＝ 2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，利用已知濃度的酸性高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液滴定未知濃度的草酸溶液，滴定終點(diǎn)判斷方法是：當(dāng)?shù)渭又磷詈笠坏螘r(shí)，溶液略顯紫色，且半分鐘內(nèi)不變?yōu)闊o(wú)色。