Question

【题目】草酸是一种二元弱酸，可用作还原剂、沉淀剂等。某校课外小祖的同学设计利用C2H2气体制取H2C2O42H2O。回答下列问题：

（1）甲组的同学以电石（主要成分CaC2，少量CaS及Ca3P2杂质等）为原料，并用如图装置制取C2H2。

①电石与水反应很快，为了减缓反应速率，装置A中除用饱和食盐水代替水之外，还可以采取的措施是____________________________ （写一种即可）。

②装置B中，NaClO将H2S、PH3 氧化为硫酸及磷酸，本身被还原为NaCl，其中PH3被氧化的离子方程式为________________________。

（2）乙组的同学根据文献资料，用Hg(NO3)2作催化剂，浓硝酸氧化C2H2制取H2C2O4·2H2O。制备装置如图所示：

①装置D中多孔球泡的作用是______________________。

②装置D中生成H2C2O4的化学方程式为___________________________________。

③从装置D中得到产品，还需经过__________________（填操作名称）、过滤、洗涤及干燥。

（3）丙组设计了测定乙组产品中H2C2O4·2H2O的质量分数实验。他们的实验步骤如下：准确称取m g产品于锥形瓶中，加入适量的蒸馏水溶解，再加入少量稀硫酸，然后用c mol/L酸性KMnO4标准溶液进行滴定至终点，共消耗标准溶液V mL。

①滴定时高锰酸钾标准溶液盛放在滴定管中_____________（填“酸式”或“碱式”）。

②滴定过程中发现褪色速率开始很慢后逐渐加快，分析可能的原因是______________ 。

③产品中H2C2O4·2H2O的质量分数为_________________（列出含 m、c、V 的表达式）。

Answer 1

【答案】将烧瓶底部置于冰水浴中、控制分液漏斗活塞减缓滴加速度、将电石变为更大的块状 PH3+4ClO－=H3PO4+4Cl－ 增大气体和溶液的接触面积，加快反应速率，使反应充分进行 C2H2+8HNO3(浓)H2C2O4+8NO2+4H2O 蒸发浓缩、冷却结晶 酸式 生成的Mn2+是该反应的催化剂

【解析】

(1)①碳化钙和水反应剧烈，可结合影响反应速率的因素采取措施减缓反应速率；

②装置B用NaClO将PH3氧化为磷酸，同时生成氯化钠；

(2)D中，Hg(NO3)2作催化剂，浓硝酸氧化乙炔制取H2C2O42H2O，发生反应为：C2H2+8HNO3H2C2O4+8NO2+4H2O，多孔球泡增大乙炔气体与硝酸的接触面，充分反应，E装置防止倒吸，F装置吸收生成的二氧化氮气体，将反应后的D浓缩结晶、过滤、洗涤、干燥得产品；

(3)①酸性高锰酸钾溶液有强氧化性；

②H2C2O4与KMnO4反应生成锰离子和二氧化碳，反应放热，生成的锰离子作催化剂；

③根据2MnO4-～5H2C2O4，由高锰酸钾的消耗可得H2C2O4的量，以此计算H2C2O42H2O的质量分数。

(1)①电石与水反应非常剧烈，为了减慢反应速率，平缓地产生乙炔可用饱和食盐水代替水反应或采取将烧瓶底部置于冰水浴中、控制分液漏斗活塞减缓滴加速度、将电石变为更大的块状等措施；

②NaClO将PH3氧化为磷酸，发生反应的离子方程式为：PH3+4ClO-=H3PO4+4Cl-；

(2)①装置D多孔球泡可增大乙炔气体与硝酸的接触面，加快反应速率，充分反应；

②根据装置图，D中，Hg(NO3)2作催化剂，浓硝酸氧化乙炔反应生成H2C2O4和二氧化氮，反应方程式为：C2H2+8HNO3H2C2O4+8NO2+4H2O；

③将反应后的D溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得产品；

(3)①酸性高锰酸钾有强氧化性，应盛装在酸式滴定管中；

②滴定过程中发现褪色速率开始很慢后逐渐加快，分析可能的原因是生成的Mn2+是该反应的催化剂；

③根据2MnO4-～5H2C2O4，则n(H2C2O42H2O)=n(H2C2O4)=×n(MnO4-)=×cV×10-3mol，产品中H2C2O42H2O的质量分数为=。