题目内容

1．草酸（H2C2O4）是一种重要的有机化工原料．为探究草酸的性质，某化学研究性学习小组查阅了有关资料，有关物质的部分性质如表：
 物质 熔点/℃ 化学性质
 H2C2O4 189.5℃ 二元弱酸，有毒，具有腐蚀性，易溶于水，100℃开始升华，157℃时开始分解，与浓硫酸混合加热会产生CO2、CO和H2O，草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物
（1）为证明草酸受热分解的产物中含有CO2和CO（部分夹持仪器和加热装置省略），某课题小组设计实验如下：

①写出E中反应的化学方程式并用双线桥标明电子转移的方向和数目：．
②用上图提供的仪器和试剂做实验时，装置B中出现白色浑浊，也不能说明一定有CO2，请你提出改进意见：在A与B之间添加一个盛水的洗气瓶，除去草酸蒸气（或在烧瓶上连接冷凝管）．
③利用改进后的装置进行实验时，要先加热A（填“A”“B”“C”“D”“E”或“F”，下同）装置，后加热E装置．
（2）该小组同学利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”．实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需的时间来判断反应的快慢．该小组设计了如下方案：
 编号 H2C2O4溶液  酸性KMnO4溶液 温度/℃
 浓度/mol•L-1 体积/mL 浓度/mol•L-1 体积/mL
Ⅰ 0.10 2.0 0.010 4.0 25
Ⅱ 0.20 2.0 0.010 4.0 25
Ⅲ 0.20 2.0 0.010 4.0 50
①已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4转化为MnSO4，为了观察到紫色褪去，H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n（H2C2O4）：n（KMnO4）≥2.5（或5：2）．
②探究温度对化学反应速率影响的实验编号是Ⅱ和Ⅲ；探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是I和Ⅱ．

分析 （1）①氧化还原反应中失电子的元素化合价升高，得电子的元素化合价降低，化合价降低数目=化合价升高数目=转移的电子数目；
②加热时草酸易挥发，草酸和氢氧化钙反应生成草酸氢钙沉淀；
③一氧化碳和氧气反应在一定范围内易产生爆炸，为防止产生安全事故发生，应先制取气体，用生成的气体除去装置中的氧气；
（2）①高锰酸钾和草酸反应方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，为了观察到紫色褪去，草酸应该稍微过量；
②探究温度对化学反应速率影响，这两组实验应该只有温度一个变量，其余条件都相同；
探究反应物浓度对化学反应速率影响的两组实验应该只有反应物浓度一个变量，其余条件都相同；

解答 解：（1）①E中反应的化学方程式为CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2，一氧化碳C元素化合价由+2价升高到+4价失去2e-，CuO中Cu元素化合价由+2价降为0价得到2e-，反应转移电子2mol，即用双线桥标明电子转移的方向和数目为，故答案为：．
②草酸加热100℃开始升华，157℃时开始分解，草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物，加热时草酸易挥发，生成的碳氧化物中含有草酸，草酸和氢氧化钙反应生成草酸氢钙沉淀，从而干扰实验现象，为防止干扰实验，在A与B之间添加一个盛水的洗气瓶，除去草酸蒸气（或在烧瓶上连接冷凝管），
故答案为：在A与B之间添加一个盛水的洗气瓶，除去草酸蒸气（或在烧瓶上连接冷凝管）；
③一氧化碳和氧气反应在一定范围内易产生爆炸，为防止产生安全事故发生，应先制取气体，用生成的气体除去装置中的氧气，所以应先加热A后加热E，
故答案为：A；E；
（2）①高锰酸钾和草酸反应方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，为了观察到紫色褪去，草酸应该稍微过量，所以n（H2C2O4）：n（KMnO4）≥2.5，
故答案为：2.5（或5：2）；
②探究温度对化学反应速率影响，这两组实验应该只有温度一个变量，其余条件都相同，所以应该是II和III；
探究反应物浓度对化学反应速率影响的两组实验应该只有反应物浓度一个变量，其余条件都相同，所以应该是I和II；
故答案为：Ⅱ和Ⅲ；I和Ⅱ．

点评 本题考查探究物质的组成及含量测定、化学反应速率影响因素等知识点，综合性较强，明确实验原理是解本题关键，难点是物质检验先后顺序，同时考查学生实验操作能力及思维的缜密性．

练习册系列答案
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10．根据研究的需要，可以从多种角度对物质进行分类．下图是依据某些物质与水反应的情况进行分类．请根据你所学的知识，按要求填空：

（1）上述第一级分类标准（分成A、B组的依据）是与水发生的反应是否氧化还原反应（或化合反应）
（2）D组物质包括（填化学式）Cl2、Na2O2、NO2
（3）C组物质中某一物质在常温时能与水反应，其化学方程式为2Na+2H2O═2NaOH+H2↑
（4）用电离方程式解释F组中某一物质的水溶液呈弱碱性的原因NH3•H2O?NH4++OH-
（5）B组中某一化合物的焰色反应呈黄色，写出其溶于水的化学方程式2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑．
12．已知某烷烃中的碳氢质量比为5：1
（1）确定该烷烃的分子式，计算烷烃的相对分子质量
（2）写出该烷烃在空气中燃烧的化学反应方程式
（3）如果该烷烃的一氯取代物只有1种，写出该烷烃的结构简式．
9．化学与生活密切相关，下列有关说法正确的是（　　）
A．煤的干馏和石油的分馏都属化学变化
B．硫酸钡在医学上用作钡餐，钡离子对人体无害
C．碳-14可用作文物年代的鉴定，碳-14与碳-12互为同素异形体
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16．亚氯酸钠（NaClO2）广泛用于纺织、印染工业，ClO2为一种黄绿色气体，是国际公认的高效、安全的漂白剂和消毒剂，生产亚氯酸钠的主要流程如图1所示，请回答下列问题：

（1）反应Ⅰ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：1
（2）A溶液是氯碱工业的重要产物，则反应Ⅱ的离子方程式为2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O
（3）NaClO2水溶液呈碱性，其原因是ClO2-+H2OHClO2+OH-（用离子方程式表示）．
（4）目前已开发用电解法制ClO2的新工艺，如图2所示：用石墨作电极，一定条件下电解饱和食盐水制ClO2，则阳极产生ClO2的电极反应式为Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+电解一段时间，当阴极产生的气体体积为224mL（标准状况），停止电解，通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为0.02mol．
6．下列实验装置图能完成相应实验的是（　　）
A．装置①可用于实验室制取乙酸乙酯
B．装置②可用于分离苯和甲苯
C．装置③可用于分离碘的四氯化碳溶液
D．装置④可用于实验室制取乙烯
13．金属锌（Zn）形成金属晶体，其金属原子堆积属于下列（　　）模式．
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10．下列各组物质中，所含分子数相同的是（　　）
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A．甲烷B．氟氯代烃C．二氧化碳D．二氧化硫

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