题目内容

某化学兴趣小组的同学,在学习了高中化学第三册中有关草酸的性质,查阅了大量资料,获得了草酸的一些信息,整理出下表:
(1)
草酸晶体
分子式
H2C2O4·2H2O
颜色
无色晶体
熔点
100.1℃
受热至100.1℃时失去结晶水,成为无水草酸。
(2)
无水草酸
结构简式
HOOC—COOH
溶解性
能溶于水或乙醇
特性
大约在157℃升华(175℃以上发生分解)。
化学性质
H2C2O4 + Ba(OH)2 =BaC2O4↓+ 2H2O
HOOC—COOH  >175℃ CO2↑+CO↑+H2O↑
 
该组同学依据上表设计了一套如下图所示的实验装置,欲通过实验验证无水草酸受热分解的产物,并利用反应产生的CO气体来还原铁的某种氧化物(FexOy),以确定FexOy的组成。

请回答下列问题:
(1)实验所需的仪器装置如上图所示,各装置的连接顺序为:
e接                             接 h 。
(2)该组同学进行了下列实验操作:
①点燃B处的酒精灯;
②检查实验装置的气密性并装入药品;
③反应结束后,先熄灭B处的酒精灯,继续通入气体直到B中固体全部冷却后,再熄灭c处的酒精灯;
④点燃c处的酒精灯,开始反应,在装置E的i口处收集一试管气体,验纯;
⑤点燃尖嘴i处的酒精灯。
正确的实验操作顺序是:                                          
(3)收集气体验纯的目的是                                            
D装置中澄清石灰水的作用是                                          
E装置中澄清石灰水的作用是                                          
(4)反应完全后,该组同学进行数据处理。反应前,称得硬质玻璃管的质量为54.00 g,样品FexOy的质量为7.84 g;反应后,称得硬质玻璃管与剩余固体的总质量为59.60g(其质量经同样操作后也不再发生变化),则样品FexOy中,x:y=          
(5)本实验有没有不妥之处?如果有,请答出改进的方案;若无,此问可不必答。
                                                        
(1)a bf gc d或b af gd c(其它合理答案均给分)(2分)
(2)②④⑤①③(2分)
(3)防止装置中空气与CO的混合气受热时发生爆炸;(2分)
检验CO2是否已除净;(2分)
证明有新的CO2生成,并说明乙二酸分解产物中有CO (2分)
(4)5:7 (2分)
(5)在装置A与D之间加一个装有一定量水(或乙醇)的洗气瓶。(说明:A、D之间缺少一个吸收草酸蒸汽装置,草酸也可以使氢氧化钡溶液变浑浊)(2分)
练习册系列答案
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(14分)硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。制备硫酸铜是无机化学实验教学中一个重要的实验。由于铜不能与稀硫酸直接反应,实验中将浓硝酸分次加入到铜粉与稀硫酸中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体(装置如图1、2所示)。

(1)图1中,A仪器的名称为        ,烧瓶中发生的离子反应方程式为            
(2)图2是图1的改进装置,改进的目的是                         
(3)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
第一组:空气为氧化剂法
方案1:以空气为氧化剂。将铜粉在仪器B中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加FeSO4或Fe2(SO43,反应完全后,向其中加物质甲调节pH到3~4,产生Fe(OH)3沉淀,过滤、蒸发、结晶,滤渣作催化剂循环使用。(已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀时的pH分别为3.7、6.4。)
请回答下列问题:
①方案1中的B仪器名称是           
②方案2中甲物质是        (填字母序号)。a、CaO       b、CuCO3     c、CaCO3      
第二组:过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45 mL  1.5mol/L的稀硫酸中,控温在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反应0.5h后,升温到60℃,持续反应1 h后,过滤、蒸发结晶、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O 10.6g。请回答下列问题:
③该反应的离子反应方程式为                                              
④控制温度在50℃和60℃加热的原因为           ,晶体采用酒精淋洗的优点是               
⑤上述两种氧化法中,更符合绿色化学理念的是      (填“第一组”或“第二组”),理由是       

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