Question

【題目】草酸（乙二酸）存在于自然界的植物中，其K1=5.4×10－2，K2=5.4×10－5。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無色，熔點為101℃，易溶于水，受熱脫水、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CO，為進行驗證，選用甲組實驗中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置(可以重復選用)進行實驗。

①乙組同學的實驗裝置中，依次連接的合理順序為A、B、______。裝置H反應管中盛有的物質是_______。

②能證明草酸晶體分解產物中有CO的現象是_______。

（3）設計實驗證明：

①草酸的酸性比碳酸的強______。

②草酸為二元酸______。

Answer 1

【答案】（1）有氣泡逸出，澄清石灰水變渾濁；CO2；冷凝（水蒸氣、草酸等），避免草酸進入裝置C反應生成沉淀，干擾CO2的檢驗。

（2） ①F、D、G、H、D、I； CuO（氧化銅）；

②H中的粉末有黑色變為紅色，其后的D中的石灰水變渾濁；

（3） ① 向盛有少量NaHCO3溶液的試管中滴加草酸溶液，有氣泡產生。

②用氫氧化鈉標準溶液滴定草酸溶液，消耗氫氧化鈉的物質的量是草酸的兩倍

【解析】首先通讀這道題，合理猜測H2C2O4·2H2O的分解產物為CO2、CO、H2O三種，然后用氧化還原反應的有關知識（化合價升降）來驗證猜想。知道了反應產物，后續試驗就可以順利展開了。

（1）問考常規，澄清石灰水變渾濁，說明有CO2產生，考慮到還有CO，因此有必要強調一下“氣泡”；中間的裝置（一般叫冷阱）主要是冷凝分解產物中的水，水是產物之一，必須有裝置證明其存在。同時草酸也可能升華，所以該裝置還有一個作用就是除去草酸蒸氣，避免其進入裝置C中，由題意知草酸和石灰水會產生草酸鈣沉淀，會干擾CO2的檢驗。

（2） 問考查實驗原理和物質性質綜合應用能力。由裝置A、B出來的氣體含有CO2、CO，容易想到用灼熱氧化銅來氧化CO，進而檢驗其產物CO2。但要注意到原產物中有CO2，故要設計除去CO2和驗證CO2除盡的環節。最終確認連接順序F（除CO2）、D（驗證CO2被除盡）、G（干燥，這是氣體進入加熱裝置的常規要求）、H（氧化CO）、D（驗證H中生成的CO2來證明CO的存在）、I（尾氣處理）；H中要裝CuO（氧化銅）；

（3）問考查實驗設計能力，證明“草酸的酸性比碳酸強”這個命題很常規。設計一個常量濃度的溶液混合，產生氣泡即可。題中不給試劑濃度的話，濃度大小可不強調。碳酸鹽也可以是Na2CO3，但最好不用CaCO3（題目開始部分又暗示CaC2O4難溶）。

證明“草酸是二元酸”這個難一點，要用到中和滴定。用一元強堿NaOH中和，根據酸堿完全反應時的物質的量之比來作判斷，這是草酸是二元酸的最可靠的證據。