题目内容
【题目】草酸是草本植物常具有的成分。查阅相关资料得到草酸晶体(H2C2O4·3H2O)及其盐的性质如表。
熔沸点 | 颜色与溶解性 | 部分化学性质 | 盐 |
熔点:101-102℃ 沸点:150-160℃升华 | 草酸晶体无色,易溶于水 | 100.1℃受热脱水,175℃以上分解成气体;具有还原性 | 草酸钙盐难溶于水 |
(1)草酸晶体(H2C2O4·3H2O)175℃以上会发生分解生成三种氧化物,某实验小组欲通过实验证明这三种氧化物。
①该小组选用装置丙作为分解装置,不选用甲装置的原因是_______。丙装置相对于乙装置的优点是________。实验前检验该装置气密性的操作方法是________。
甲 乙 丙
②从图中选用合适的装置,验证分解产生的气体,装置的连接顺序是______________。(用装置编号表示,某些装置可以重复使用,也可以装不同的试剂)
B C D E F
③B装置的作用是__________。
(2)某实验小组称取4.0g粗草酸晶体配成100mL溶液,采用0.1mol·L-1酸性高锰酸钾溶液滴定该草酸溶液,测定该草酸晶体的纯度。
①配制草酸溶液需要用到的主要玻璃仪器有_______________。
②本实验达到滴定终点的标志是___________。
③将所配草酸分为四等份,实验测得每份平均消耗酸性高锰酸钾溶液20mL。计算该粗草酸中含草酸晶体的质量为_______g(保留两位有效数字)。
【答案】甲装置管口向上,反应时生成的水蒸气冷凝回流易使试管炸裂 乙装置直接管口向下,晶体熔化成液态后会流出试管,而丙装置会避免这种情况发生 将丙装置导气管插入水中,加热,若导气管冒气泡,撤灯后回流一段水柱,证明装置气密性良好 EBCDCEFC 冷凝草酸,防止生成白色草酸钙沉淀干扰CO2的检验 烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管 最后一滴高锰酸钾滴入,溶液突然无色变到粉红色(或淡红色)且半分钟内颜色不变 2.9
【解析】
(1)①该小组选用装置丙作为分解装置,不选用甲装置的原因是甲装置管口向上,反应时生成的水蒸气冷凝回流易使试管炸裂,乙装置直接管口向下,晶体熔化后液态后会流出试管,而丙装置会避免这种情况发生。根据热胀冷缩的原理,实验前检验该装置气密性的操作方法是将丙装置导气管插入水中,加热,若导气管冒气泡,撤灯后回流一段水柱,证明装置气密性良好;
②草酸晶体分解生成二氧化碳,一氧化碳,水,通过E验证分解的气体中含水,再通过B装置,冷凝草酸,防止生成白色草酸钙沉淀干扰,用C检验产生的CO2,用D除去CO2,用C检验CO2是否除尽,将余下的气体通过F,用CuO与余下的气体反应,再用C检验生成的气体,装置的连接顺序是EBCDCEFC;
③B装置的作用是冷凝草酸,防止生成白色的草酸钙沉淀干扰。
(2)①配制草酸溶液需要用到的主要玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管;
②本实验达到滴定终点的标志是:最后一滴高锰酸钾滴入,溶液突然无色变到粉红色(或淡红色)且半分钟内颜色不变;
③将所配草酸分成四等份,实验测得每份平均消耗酸性高锰酸钾溶液20mL。滴定时酸性高锰酸钾溶液能氧化H2C2O4,生成CO2气体,同时本身被还原为Mn2+,发生反应的离子方程式为2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+=2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O,可得关系式:5H2C2O4·3H2O~2MnO4-,m(H2C2O4·3H2O)=。