Question

【題目】草酸晶體的組成可表示為H2C2O4·xH2O，某研究性學習小組用下圖裝置進行“草酸晶體受熱分解的部分產物的驗證”的實驗。請回答下列問題。

【資料查閱】

①草酸晶體在101 ℃時開始熔化，150 ℃時開始升華，175 ℃時開始分解；

②草酸鈣和草酸氫鈣均為白色不溶物。

（1）按照如圖所示的裝置，通過實驗檢驗草酸晶體的部分分解產物，裝置B中可觀察到有氣泡冒出且澄清石灰水變渾濁，由此甲同學判斷草酸晶體分解的產物中有CO2。但立即遭到乙同學反對，其反對的理由可能是______________________________________。

（2）丙同學認為草酸晶體分解的產物中含有CO，為進行驗證，X應選用________(填化學式)濃溶液，裝置D的作用是____________________。

（3）實驗過程中涉及如下操作：①點燃裝置A處的酒精燈；②熄滅裝置A處的酒精燈；③點燃裝置E處的酒精燈；④熄滅裝置E處的酒精燈。這4步操作由先到后的順序為____________(填序號)。點燃E處酒精燈前必須要進行的操作是______________。

（4）實驗過程中發現裝置E中黑色粉末變紅色，裝置F中有黑色固體生成，經檢測裝置F中的固體為金屬單質，則裝置F中發生反應的化學方程式為________________________________________________________________________。

（5）丁同學用滴定法測定草酸晶體中結晶水的含量，進行了下列操作：

步驟一：用分析天平稱取3.15 g純凈的該草酸晶體，配制成250 mL溶液。

步驟二：用移液管移取25.00 mL待測草酸溶液于錐形瓶中，并加入適量硫酸酸化。

步驟三：取0.100 mol·L－1標準酸性KMnO4溶液，進行滴定，三次結果如下表所示：

	第一次	第二次	第三次
待測溶液體積(mL)	25.00	25.00	25.00
標準溶液體積(mL)	9.99	10.01	10.00

已知滴定反應的離子方程式為：MnO＋H2C2O4＋H＋―→Mn2＋＋CO2↑＋H2O(未配平)。

①配制草酸溶液的操作步驟依次是：將晶體置于燒杯中，加水溶解，將溶液轉移入________，洗滌，定容，搖勻。

②通過計算確定x＝________。

Answer 1

【答案】 揮發出的草酸與澄清石灰水反應也產生相同的現象(或因為草酸鈣、草酸氫鈣都為白色沉淀) NaOH 干燥CO(或除去CO中的水蒸氣) ①③④② 檢驗CO的純度 PdCl2＋H2O＋CO===Pd↓＋CO2＋2HCl 250 mL容量瓶 2

【解析】（1）草酸晶體在101℃時開始熔化，150℃時開始升華，因此加熱分解時，揮發出的草酸與澄清石灰水反應也產生白色沉淀；正確答案：揮發出的草酸與澄清石灰水反應也產生相同的現象（或：因為草酸鈣、草酸氫鈣都為白色沉淀）。

（2）草酸受熱分解，可能產生CO和CO2，因此，在驗證CO氣體之前，先除去CO2，X應選用NaOH溶液， 干燥的CO能夠還原氧化銅，因此，必須用濃硫酸干燥CO氣體，正確答案：NaOH；干燥CO（或：除去CO中的水蒸氣）。

（3）先點燃A處的酒精燈，產生氣體，排凈裝置內空氣，然后加熱E裝置反應發生，反應結束后，先熄滅E處酒精燈，冷卻至室溫后，在熄滅A處的酒精燈，以防產生倒吸；所以這4步操作由先到后的順序為①③④②；點燃E處酒精燈前必須要進行的操作是檢驗CO的純度；正確答案：①③④②；檢驗CO的純度，（體現“驗純”）。

（4）PdCl2與多余的CO反應生成金屬Pd，CO被氧化為CO2；化學方程式為PdCl2＋H2O＋CO=== Pd↓＋CO2＋2HCl；正確答案：PdCl2＋H2O＋CO=== Pd↓＋CO2＋2HCl；

（5）消耗KMnO4溶液的體積為9.99+10.01+10.00=10.00mL，消耗KMnO4的量為0.10×10×10-3=10-3 mol，25 mL草酸溶液消耗KMnO410-3 mol，250 mL草酸溶液消耗KMnO410-2 mol；反應如下：2MnO4—+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，根據反應關系2MnO4—--5H2C2O4，消耗H2C2O4的量為2.5×10-2 mol，3.15g純凈H2C2O4·xH2O的量為2.5×10-2 mol，3.15/(90+18x)= 2.5×10-2, x=2；正確答案：2。