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(wú)色，熔點(diǎn)為101℃，易溶于水，受熱脫水、升華，170℃以上分解。回答下列問(wèn)題：

（1）甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置，通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是_________，由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有_______。裝置B的主要作用是________。

（2）乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解的產(chǎn)物中含有CO，為進(jìn)行驗(yàn)證，選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置(可以重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中，依次連接的合理順序?yàn)锳、B、______。裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是_______。

②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是_______。

（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明：

①草酸的酸性比碳酸的強(qiáng)______。

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(jìn)入裝置C反應(yīng)生成沉淀，干擾CO2的檢驗(yàn)。

（2） ①F、D、G、H、D、I； CuO（氧化銅）；

②H中的粉末有黑色變?yōu)榧t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(chǎn)生。

②用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液，消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量是草酸的兩倍

【解析】首先通讀這道題，合理猜測(cè)H2C2O4·2H2O的分解產(chǎn)物為CO2、CO、H2O三種，然后用氧化還原反應(yīng)的有關(guān)知識(shí)（化合價(jià)升降）來(lái)驗(yàn)證猜想。知道了反應(yīng)產(chǎn)物，后續(xù)試驗(yàn)就可以順利展開(kāi)了。

（1）問(wèn)考常規(guī)，澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明有CO2產(chǎn)生，考慮到還有CO，因此有必要強(qiáng)調(diào)一下“氣泡”；中間的裝置（一般叫冷阱）主要是冷凝分解產(chǎn)物中的水，水是產(chǎn)物之一，必須有裝置證明其存在。同時(shí)草酸也可能升華，所以該裝置還有一個(gè)作用就是除去草酸蒸氣，避免其進(jìn)入裝置C中，由題意知草酸和石灰水會(huì)產(chǎn)生草酸鈣沉淀，會(huì)干擾CO2的檢驗(yàn)。

（2） 問(wèn)考查實(shí)驗(yàn)原理和物質(zhì)性質(zhì)綜合應(yīng)用能力。由裝置A、B出來(lái)的氣體含有CO2、CO，容易想到用灼熱氧化銅來(lái)氧化CO，進(jìn)而檢驗(yàn)其產(chǎn)物CO2。但要注意到原產(chǎn)物中有CO2，故要設(shè)計(jì)除去CO2和驗(yàn)證CO2除盡的環(huán)節(jié)。最終確認(rèn)連接順序F（除CO2）、D（驗(yàn)證CO2被除盡）、G（干燥，這是氣體進(jìn)入加熱裝置的常規(guī)要求）、H（氧化CO）、D（驗(yàn)證H中生成的CO2來(lái)證明CO的存在）、I（尾氣處理）；H中要裝CuO（氧化銅）；

（3）問(wèn)考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，證明“草酸的酸性比碳酸強(qiáng)”這個(gè)命題很常規(guī)。設(shè)計(jì)一個(gè)常量濃度的溶液混合，產(chǎn)生氣泡即可。題中不給試劑濃度的話，濃度大小可不強(qiáng)調(diào)。碳酸鹽也可以是Na2CO3，但最好不用CaCO3（題目開(kāi)始部分又暗示CaC2O4難溶）。

證明“草酸是二元酸”這個(gè)難一點(diǎn)，要用到中和滴定。用一元強(qiáng)堿NaOH中和，根據(jù)酸堿完全反應(yīng)時(shí)的物質(zhì)的量之比來(lái)作判斷，這是草酸是二元酸的最可靠的證據(jù)。