Question

【題目】某研究小組欲檢驗草酸晶體樣品分解產物并測定器質量分數（假設雜質不參與反應）。草酸晶體（ H2C2O42H2O）的理化性質見表。

熔點	沸點	熱穩定性	與澄清石灰水反應
101°C～102°C	150°C～160°C升華	100.1°C失去結晶水，175°C分解成CO2，CO，H2O	與Ca（OH）2反應產生白色沉淀（CaC2O4）

（1）加熱分解草酸晶體最適宜的裝置是____________（填圖1字母序號）。

（2）圖2是驗證熱分解產物中含CO，CO2的裝置

①儀器a和b的名稱分別是____________和____________。

②證明存在CO2的現象是________________________，證明存在CO的現象____________，D中反應的化學方程式是_____________。

③裝置A的作用是____________________，氣囊的作用是________________________。

（3）為測定樣品中草酸晶體的質量分數，設計兩種如下方案。

①稱一定量樣品用上圖裝置進行實驗，測得裝置D反應前后的質量差，由此計算出的實驗結果比實際值偏低，排除儀器和操作的因素，其原因可能有：CO未完全反應、___________________________。

②稱取8.75g草酸晶體樣品配制50.00g溶液，取10.00g溶液加適量的稀硫酸，然后滴加25.00g3.16%KMnO4溶液，恰好反應完全。

（已知：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O）則KMnO4溶液顯____________色，25.00g3.16%KMnO4溶液中KMnO4的質量____________g。樣品中草酸晶體的質量分數為____________。

【Mr（H2C2O4）=90，Mr（H2C2O42H2O）=126，Mr（KMnO4）=158】。

Answer 1

【答案】（1）C（2）①燒杯，硬質玻璃管②B中除去石灰水變渾濁；

D中固體由黑色變成紅色； ；

③將草酸蒸汽冷凝，以免干擾二氧化碳的檢驗；收集尾氣；

（3）①生成的銅再次被氧化；②紫紅，0.79 , 90% 。

【解析】

試題分析：（1） 加熱分解草酸晶體 ，若選裝置 a 可能會造成的后果是因為試管是直的固體藥品熔化后會流到試管口；若選裝置B可能會造成的后果是加熱過程中會產生一部分水蒸氣，預冷會冷凝，冷凝水會倒流到試管底，造成試管破裂，故選c裝置；

（2）檢驗二氧化碳利用的是除去石灰水，檢驗一氧化碳要利用一氧化碳的還原性，并要檢驗還原后的產物。在檢驗氣體是不受干擾①裝置 A 的作用是除去草酸蒸氣，防止對二氧化碳的檢驗產生干擾；反應一氧化碳生成，同時一氧化碳是空氣污染物，所以氣囊的作用是收集未反應的一氧化碳，防止空氣污染;；② 證明存在 CO2的現象是B裝置內的澄清石灰水變渾濁; 證明存在 CO 的現象是D裝置中黑色固體變紅；

（3）①為測定樣品中草酸晶體的質量分數，設計如下方案：稱取一定量樣品，用上述裝置進行實驗，稱量裝置D反應前后的質量差。由此計算出的實驗結果比實際值偏低，排除儀器和操作因素，其可能原因：一氧化碳沒有全部與氧化銅反應、草酸中的碳元素沒有完全轉化為一氧化碳等；

②高錳酸鉀溶液呈紫紅色；25.00g3.16%KMnO4溶液中KMnO4的質量=25.00g×3.16%=0.79g；

設10.00g溶液中含草酸晶體的質量為X，

由2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O

可知，5H2C2O42H2O→5H2C2O4→2KMnO4，

630 316

X 0.79g

630／316=X／0.79g

X=1.575g，

50.00g溶液中含草酸晶體的質量為：1.575g×5=7.875g，

草酸晶體的質量分數為：7.875g／8.75g×100%=90%，

答：樣品中草酸晶體的質量分數為90%．