17. 乙二酸(HOOC-COOH)俗称草酸。某研究小组为探究乙二酸的部分化学性质,进行了下述实验:

(1)向盛有少量乙二酸的饱和溶液的试管内滴入用稀硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,观察到的现象为溶液紫红色退去,说明乙二酸具有________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”)。

(2)向图甲的A试管中加入一定量的乙二醇、浓硫酸和乙二酸,用酒精灯小火均匀加热该试管3-5 min,在B试管中有油状液体产生,若反应中生成了六元环状化合物,该反应的化学方程式为_________________________________________________________

________________________________________________________________________,

其中B试管中的导管不伸入液面下的原因是_____________________________

________________________________________________________________________,

饱和碳酸钠溶液的作用是_______________________________________________。

(3)已知:草酸在约157℃时升华,在175℃时受热分解可生成H2O、CO2和CO;草酸钙是难溶于水的白色固体。该研究小组设计了一套验证草酸受热分解并检验产物中有CO2的实验装置,如图乙所示。请回答:

①从环境保护的角度看,应增加尾气处理装置,你如何进行尾气处理________________________________________________________________________。

②依据题给数据,请分析根据D试管中澄清石灰水变浑浊的现象,能否确定草酸分解产物中有CO2________(填“能确定”或“不能确定”),理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析:本题是关于乙二酸的结构、性质的综合题。综合了化学实验、有机化学、元素化合物性质等板块知识。

(1)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,还原性物质能使酸性高锰酸钾溶液退色,所以乙二酸使酸性高锰酸钾溶液退色应是表现了还原性。

(2)乙酸可以与醇发生酯化反应,乙二酸也可以与醇发生酯化反应,乙二酸与乙二醇的酯化反应可由乙酸与乙醇的酯化反应迁移过来,包括实验装置的特点、饱和碳酸钠溶液的作用等都可以迁移过来。

(3)草酸分解的产物中有H2O、CO2、CO,由此可知,尾气处理要除去CO,可以采用一个点燃的酒精灯。由题意可知草酸钙是白色沉淀,若草酸受热挥发进入澄清石灰水中,草酸能与氢氧化钙反应生成草酸钙,也会产生浑浊,因此,D试管中石灰水变浑浊不能确定草酸分解产物中有CO2

答案:(1)还原性

(2)

 

防止加热不均匀而使碳酸钠溶液倒吸入加热的A试管中 除去酯中混有的乙二酸和乙二醇,同时减小酯在水中的溶解度,便于分层析出

(3)①在装置的尾端放一个点燃的酒精灯(其他合理答案均可)

②不能确定 草酸升华后可能有部分草酸进入D试管,与澄清石灰水反应生成草酸钙沉淀,从而对CO2的检验造成干扰

16.课题式课堂教学是研究性学习的一种方式,其基本教学模式为:

―→―→―→

如图甲是关于“一氧化碳的化学性质”的课题式课堂教学中解决问题阶段,甲同学设计的证明CO具有还原性的实验装置。

(1)实验时应先点燃________处(填“A”或“B”)的酒精灯。

(2)硬质试管中反应的化学方程式为________________。

(3)乙同学认为甲装置有待优化,如尾气可先储存在瓶内,然后再处理。如下图乙是他设计的贮气瓶,尾气应从________(填“a”或“b”)口通入(其他装置略)。

(4)丙同学质疑:CO能否使澄清石灰水变浑浊?因此,他设计在CO通入CuO之前,应先通入澄清石灰水,以比较排除CO与澄清石灰水反应,试对此作出评价。你认为丙的设计是否有必要________,理由是________________________。

(5)如果开始时通入的是CO和CO2的混合气体,则应如何设计才能达到实验目的?________________________________________________________________________。

思路点拨:综合考虑CO和CO2的性质,根据所给仪器来设计,既要防止CO的污染还要考虑混合物的除杂问题。

解析:(1)CO为可燃性有毒气体,由于先通CO排空气,故应先点燃B处的酒精灯。

(2)CO能还原CuO生成CO2

(3)贮气瓶应从a口进气,水从b口排出。

(4)由于整个设计过程中CO开始通过了澄清石灰水,故没必要排除CO的干扰。

(5)应先除去CO2再进入装置。

答案:(1)B (2)CuO+COCu+CO2

(3)a (4)不必要 在酒精灯A点燃前,CO已通过了澄清石灰水 (5)先通过碱石灰除去CO2后再通入装置

规律方法:对实验方案的合理与否,严密与否作出评判要从“合理选择,排除干扰,操作准确”等方面入手。

①“合理选择”是指仪器的选择、药品的选择、连接方式的选择等。仪器的选择又包括发生装置(几种基本类型)、净化装置(除杂质的试剂与顺序)、反应装置、尾气处理装置等;药品的选择包括药品的种类、浓度、状态等;连接方式指仪器的先后顺序,导管接口的连接等。

②“排除干扰”是指反应条件的控制、防止空气成分介入、副反应尽量避免、杂质的清除以及防止物质的挥发性、溶解性、颜色等对实验的干扰。

③“操作准确”则要求熟悉主要仪器的性能、用途和典型的实验操作规则。

15. 现有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、NH、Cl、Mg2+、Ba2+、CO、SO,现取三份100 mL溶液进行如下实验:

①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生;

②第二份加入足量NaOH溶液加热后,在标准状况下收集到气体0.896 L气体;

③第三份加入足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀6.27 g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33 g。根据上述实验,回答下列问题:

(1)原溶液中一定存在的离子有______________,一定不存在的离子有____________,可能存在的离子有________________________________________________________。

(2)写出实验③发生反应的离子方程式____________________________________。

(3)请你设计实验,确认可能存在离子的情况____________________________________。

解析:根据①可知原溶液中至少含有Cl、CO、SO的一种;根据②可知原溶液中含有0.896 L/22.4 L·mol1=0.04 mol NH;根据③可计算出含有0.02 mol CO,0.01 mol SO,故原溶液中不存在Mg2+、Ba2+,可能存在Cl;根据电荷守恒,阴离子的电荷至少为0.06 mol,而NH的电荷为0.04 mol,故原溶液中含有K+。Cl的检验要排除CO和SO的干扰。

答案:(1)CO、SO、NH、K+ Mg2+、Ba2+ Cl (2)Ba2++CO===BaCO3↓,Ba2++SO===BaSO4↓,BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O (3)取一定量的原溶液置于试管中,向其中加入足量的稀HNO3和Ba(NO3)2溶液,静置,向上层清液中加入AgNO3溶液,如有白色沉淀生成则有Cl,如无白色沉淀生成则无Cl

 0  7919  7927  7933  7937  7943  7945  7949  7955  7957  7963  7969  7973  7975  7979  7985  7987  7993  7997  7999  8003  8005  8009  8011  8013  8014  8015  8017  8018  8019  8021  8023  8027  8029  8033  8035  8039  8045  8047  8053  8057  8059  8063  8069  8075  8077  8083  8087  8089  8095  8099  8105  8113  447348 

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