Question

【題目】乙二酸俗稱草酸，其鈉鹽和鉀鹽易溶于水，鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無色、熔點為101℃。易溶于水，150℃-160℃大量升華，170℃以上分解。回答下列問題：

（1）甲組同學按照如圖所示的裝置，通過實驗檢驗草酸晶體的分解產物，裝置C中可觀察到的現象是__________________________,由此可知草酸晶體分解的產物中有______________，裝置B的主要作用是_____________________________________。

（2）乙組同學認為草酸晶體分解的產物中含有H2O和CO，為進行驗證，選用下圖中的裝置進行實驗。

實驗裝置連接的合理順序為a→___________________→k(填小寫字母)，能證明草酸晶體分解產物中有CO的現象是______________________________________________________________，草酸晶體受熱分解的化學方程式為_______________________________________________________________。

（3）用酸性KMnO4溶液滴定反應結束后的F溶液,測定Na2C2O4的濃度

實驗步驟：取20.00mLF中的溶液于錐形瓶中，再向錐形瓶中加入足量稀H2SO4,用0.1600mol/L酸性高錳酸鉀溶液滴定,滴定至終點時消耗高錳酸鉀溶被25.00mL。

①高錳酸鉀溶液應裝在_________(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。

②滴定終點的現象是_______________________________________________________。

③計算F溶液中Na2C2O4的物質的量濃度為_________。

Answer 1

【答案】 澄清石灰水出現白色渾濁 CO2 冷凝草酸，防止草酸進入C中與澄清石灰水作用生成沉淀干擾CO2的檢驗 →d→e→f→g→h→i→b→c→m→n D中固體由黑變紅，H中出現白色渾濁 H2C2O4·2H2OCO↑+CO2↑+3H2O 酸式 滴入最后一滴高錳酸鉀溶液后，溶液顏色由無色變為紅色，且30秒內不褪色 0.5000mol/L

【解析】（1）草酸晶體（H2C2O42H2O）中碳元素為+3價，如果受熱分解，推測可能發生歧化反應，C元素化合價升高，生成CO2；若裝置C中有氣泡冒出且澄清石灰水變渾濁，則證明有CO2生成。草酸易揮發，導致生成的氣體中含有草酸，草酸和氫氧化鈣反應生成難溶性的草酸鈣而干擾CO2的檢驗，所以B裝置冰水冷凝草酸，防止干擾二氧化碳的檢驗。

故答案為：澄清石灰水出現白色渾濁；CO2；冷凝草酸，防止草酸進入C中與澄清石灰水作用生成沉淀干擾CO2的檢驗；

（2）要檢驗產物中是否有H2O(g)，可將氣體先通入無水硫酸銅，若無水硫酸銅變藍，則證明有水產生。要檢驗生成CO，可將氣體通過灼熱的氧化銅，若黑色氧化銅變紅，且產生能使澄清石灰水變渾濁的氣體，則說明生成了CO。為避免草酸分解產生的CO2的干擾，所以先用濃NaOH除去草酸分解的CO2，用堿石灰干燥后，再將氣體通入灼熱的CuO，利用澄清石灰水檢驗是否產生了CO2；CO為有毒氣體，所以要用排水法收集CO避免環境污染，所以其連接順序是d→e→f→g→h→i→b→c→m→n，注意氣體進入溶液時，應是長進短出，即f→g，m→n。草酸分解產生水、CO、CO2，則反應方程式為H2C2O4·2H2OCO↑+CO2↑+3H2O。

故答案為：d→e→f→g→h→i→b→c→m→n；D中固體由黑變紅，H中出現白色渾濁；H2C2O4·2H2OCO↑+CO2↑+3H2O；

（3）①高錳酸鉀溶液有強氧化性，會腐蝕橡膠，所以酸性高錳酸鉀應裝置酸式滴定管中。

②Na2C2O4酸化后，生成H2C2O4，草酸反應完畢，加入最后一滴KMnO4溶液，溶液變為紅色，紅色30s內不褪去，說明滴定到終點；

③令Na2C2O4的物質的量濃度為c，由2KMnO4～5H2C2O4～5Na2C2O4，可知：20mL×c=×25mL×0.16mol/L，解得c=0.5000 mol/L；所以F溶液中Na2C2O4的物質的量濃度為0.5000 mol/L。