Question

【題目】某化學興趣小組的同學通過查閱資料，獲得了草酸的一些信息，整理出下表。

結構簡式	HOOC-OOH
溶解性	能溶于水，易溶于乙醇
特性	大約在157℃升華(175℃以上發生分解)
化學性質	H2C2O4+Ca(OH)2=CaC2O4↓+2H2O
	HOOC-COOHCO2↑+CO↑+H2O
	2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4= K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O

（1）該組同學欲通過實驗驗證草酸受熱分解產物中的CO2和CO(裝置符合氣密性要求，其他試劑可選)。

①填寫表中空內。

儀器	A	B	C
加入試劑	________	________	NaOH溶液

②簡述檢驗CO的實驗方法和實驗現象__________________。

（2）實驗室常用草酸鈉測定KMnO4溶液的濃度。

①準確稱取2.680g草酸鈉，溶于稀硫酸和水制成100.0 mL溶液，每次取20.00mL溶液于錐形瓶中；將待測KMnO4溶液置于_______________(填“酸式”或“堿式”)滴定管中進行滴定。重復上述滴定操作三次，實驗數椐如下表所示。待測KMnO4溶液的物質的量濃度為____________。

	滴定前均為	第一次終點	第二次終點	第三次終點
滴定管液面刻度	0.00 mL	20.02mL	21.00mL	19.98mL

②將酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液混合后，發現開始時溶液褪色不明顯，但不久后迅速褪色，針對該實驗現象，某同學認為KMnO4溶液與H2C2O4溶液的反應是放熱反應，導致溶液溫度升高，反應速率加快。你猜想還有可能是_____________的影響。若用實驗證明你的猜想，除KMnO4溶液、H2C2O4溶液、稀硫酸外，還需要選擇的合理試劑是__________________。

Answer 1

【答案】 乙醇 澄清石灰水 在C處后尖嘴管點燃氣體，火諂呈藍色，再用一個內壁附著附澄清石灰水的燒杯罩在火焰上，燒杯內壁的石灰水變渾濁 酸式 0.080 00 mol/L 催化劑(或Mn2+的催化作用) 硫酸錳(或 MnSO4)

【解析】試題分析：（1）①裝置A目的是除去草酸，裝置B用于檢驗二氧化碳，據此完成本題；
②根據一氧化碳燃燒的火焰顏色及燃燒產物二氧化碳完成檢驗一氧化碳；
（2）①根據高錳酸鉀溶液具有強氧化性選擇使用的滴定管；先判斷滴定數據的有效性，然后計算出消耗的高錳酸鉀溶液的平均體積，根據反應2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O及滴定數據計算出待測KMnO4溶液的物質的量濃度；
②根據反應開始錳離子濃度較小，反應過程中錳離子濃度逐漸增大分析；選擇含有錳離子的試劑進行驗證．

解析：（1）①根據題中數據可知，草酸能夠使澄清石灰水變渾濁，加熱過程中草酸會升華，生成的二氧化碳和一氧化碳中含有草酸，檢驗二氧化碳之前必須用有機溶劑乙醇除去草酸，所以A裝置為乙醇；然后用裝置B澄清石灰水檢驗二氧化碳，②檢驗一氧化碳的方法為：在C處后尖嘴管點燃氣體，火焰呈藍色，再用一個內壁附著澄清石灰水的燒杯罩在火焰上，燒杯內壁的石灰水變渾濁；

（2）①高錳酸鉀溶液具有強氧化性，應該選用酸式滴定管量取；
由于第二次滴定數據誤差較大，應該舍棄，消耗的高錳酸鉀溶液的平均體積為20.00mL；
2.680g草酸鈉的物質的量為： =0.02mol，20mL溶液中含有的醋酸鈉的物質的量為：0.02mol× =0.004mol，根據反應方程式2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O，n（KMnO4）= n（H2C2O4）=n（Na2C2O4）=0.0016mol，高錳酸鉀溶液的濃度為： =0.08000 mol/L；②影響反應速率的因素除了溫度，還有可能為催化劑的影響，反應中錳離子濃度逐漸增大，錳離子可能起到了催化劑的作用，使反應速率加快；若用實驗證明猜想，除高錳酸鉀溶液、草酸溶液、稀硫酸外，還需要選擇能夠改變錳離子濃度的試劑，如硫酸錳。