题目内容
15．草酸（乙二酸）存在于自然界的植物中，其K1=5.4×10-2，K2=5.4×10-5．草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水．草酸晶体（H2C2O4•2H2O）无色，熔点为101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上分解．请回答下列问题：
（1）甲组同学按照图1所示装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物．装置C中可观察到的现象是有气泡冒出，澄清石灰水变浑浊，由此可知草酸晶体分解的产物中有CO2．装置B的主要作用是冷凝（水蒸气和草酸），防止草酸进入装置C反应生成沉淀而干扰CO2的检验．
（2）乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和如图所示的部分装置（可以重复选用）进行实验．
①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、F、D、G、H、D、I．装置H反应管中盛有的物质是CuO．
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是H中黑色粉末变为红色，其后的D中澄清石灰水变浑浊．
（3）设计实验证明：
①草酸的酸性比碳酸的强向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生就说明草酸酸性大于碳酸．
②草酸为二元酸用NaOH标准溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物质的量是草酸的2倍．
（4）草酸和草酸钠（Na2C2O4）可以在酸性条件下被KMnO4溶液、MnO2氧化，锰元素被还原为+2价．KMnO4溶液和草酸钠溶液在稀硫酸中反应的离子方程式为：2MnO4-+16H++5C2O42-═2Mn2++10CO2↑+8H2O．
实验室常用固体草酸钠测定KMnO4溶液的浓度．准确称取0.2000g草酸钠，放入锥形瓶中，加入100mL稀硫酸溶解，用配制好的KMnO4溶液滴定，三次重复实验消耗KMnO4溶液的体积分别是16.02mL、16.00mL、16.01mL，则KMnO4溶液的物质的量浓度的计算式是：c（KMnO4）=$\frac{0.2000g×2mol}{5mol×134g/mol×0.01601L}$．
分析 （1）草酸晶体（H2C2O4•2H2O）无色，熔点为101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上分解，如果草酸受热分解，分解时会产生二氧化碳而使澄清石灰水变浑浊；草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水，B装置温度较低，有冷凝作用，防止干扰实验；
（2）①要检验生成CO，在甲组实验后，用浓氢氧化钠除去二氧化碳，用澄清石灰水检验二氧化碳，用碱石灰干燥CO，利用CO的还原性将CO氧化，再利用澄清石灰水检验生成的二氧化碳，用排水法收集CO；H装置中盛放的物质应该具有氧化性，且和CO反应有明显现象发生；
②CO具有还原性，其氧化产物是二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊．
（3）①要证明草酸酸性大于碳酸，可以利用强酸制取弱酸；
②利用酸碱中和滴定酸碱物质的量比确定草酸是二元酸；
（4）①KMnO4和草酸钠在稀硫酸中反应生成硫酸钾、硫酸锰、二氧化碳和水；
②假设KMnO4溶液的浓度为c，根据方程式2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O计算．
解答 解：（1）草酸晶体（H2C2O4•2H2O）无色，熔点为101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上分解，如果草酸受热分解，分解时会产生二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成难溶性的碳酸钙沉淀而使澄清石灰水变浑浊，所以C中观察到的现象是：有气泡冒出且澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成；
草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水，草酸易挥发，导致生成的气体中含有草酸，草酸和氢氧化钙反应生成难溶性的草酸钙而干扰二氧化碳的检验，B装置温度较低，有冷凝作用，防止干扰二氧化碳的检验，
故答案为：有气泡冒出，澄清石灰水变浑浊；CO2；冷凝（水蒸气和草酸），防止草酸进入装置C反应生成沉淀而干扰CO2的检验；
（2）①要检验生成CO，在甲组实验后，用浓氢氧化钠除去二氧化碳，用澄清石灰水检验二氧化碳，用碱石灰干燥CO，利用CO和CuO发生还原反应生成CO2，再利用澄清石灰水检验生成的二氧化碳，用排水法收集CO避免环境污染，所以其连接顺序是A、B、F、D、G、H、D、I；
H装置中盛放的物质应该具有氧化性，且和CO反应有明显现象发生，CuO能被CO还原且反应过程中黑色固体变为红色，现象明显，所以H中盛放的物质是CuO，
故答案为：F、D、G、H、D、I；CuO；
②CO具有还原性，其氧化产物是二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，且CO将黑色的CuO还原为红色的Cu，只要H中黑色固体转化为红色且其后的D装置溶液变浑浊就说明含有CO，
故答案为：H中黑色粉末变为红色，其后的D中澄清石灰水变浑浊；
（3）①要证明草酸酸性大于碳酸，可以利用强酸制取弱酸，向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生就说明草酸酸性大于碳酸，
故答案为：向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生就说明草酸酸性大于碳酸；
②草酸和NaOH发生中和反应时，如果草酸是二元酸，则参加反应的草酸物质的量应该是NaOH的一半，所以用NaOH标准溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物质的量是草酸的2倍就说明草酸是二元酸，
故答案为：用NaOH标准溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物质的量是草酸的2倍；
（4）①KMnO4和草酸钠在稀硫酸中反应生成硫酸钾、硫酸钠、硫酸锰、二氧化碳和水，则反应的离子方程式为：2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；
故答案为：2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；
②根据三次试验数据计算高锰酸钾溶液体积平均值为=$\frac{16.02+16.0+16.01}{3}$=16.01mL，假设KMnO4溶液的浓度为c，n（C2O42-）=$\frac{0.2000g}{134g/mol}$，
则：2MnO4-+16H++5C2O42-=2Mn2++10CO2↑+8H2O
2mol 5mol
c×0.01601L $\frac{0.2000g}{134g/mol}$
解得c=$\frac{0.2000g×2mol}{5mol×134g/mol×0.01601L}$，
故答案为：$\frac{0.2000g×2mol}{5mol×134g/mol×0.01601L}$．
点评 本题以乙二酸的分解为背景考查了实验方案设计，为高频考点，侧重考查学生知识综合应用、实验基本操作能力及实验方案设计能力，综合性较强，难点是排列实验先后顺序，根据实验目的及物质的性质进行排列顺序，注意要排除其它因素干扰，题目难度中等．
星级口算天天练系列答案
芒果教辅达标测试卷系列答案
用如图所示装置进行下列实验，a、b和c中所装试剂如下表所示，其中实验现象与结论对应关系不正确的是一组是（ ）| 选项 | a | b | c | 现象 | 结论 |
| A | 饱和食盐水 | 碳化钙 | 酸性KMnO4溶液 | c中溶液紫色褪去 | 乙炔具有还原性 |
| B | 浓盐酸 | KMnO4固体 | NaBr溶液 | c中溶液由无色变橙色 | Cl2的氧化性比Br2强 |
| C | 稀盐酸 | 大理石 | Na2SiO3溶液 | c中有白色胶状沉淀生成 | 碳酸的酸性比硅酸强 |
| D | 硫酸 | Na2SO3固体 | 品红溶液 | c中溶液红色褪去 | SO2具有漂白性 |
| A． | A | B． | B | C． | C | D． | D |
，则下列说法错误的是（ ）| A． | 1mol尿黑酸与足量的浓溴水反应，最多消耗3mol Br2 | |
| B． | 1mol尿黑酸最多能与4mol H2反应 | |
| C． | 尿黑酸分子中在同一平面上的碳原子至少有7个 | |
| D． | 尿黑酸可与碳酸氢钠溶液反应放出CO2，生成2.24LCO2（标况下）需要尿黑酸16.8g |
| 化学式 | 电离常数 |
| CH3COOH | Ka=1.76×10-5 |
| H2SO3 | ${K_{a_1}}$=1.54×10-2 |
| ${K_{a_2}}$=1.02×10-7 | |
| HF | Ka=6.03×10-4 |
| A． | 1mol•L-1NaHA溶液中一定存在：c（Na+）=c（H2A）+c（HA-）+c（A2-） | |
| B． | 向醋酸钠溶液中加入适量醋酸，得到的酸性混合溶液中：c（Na+）＞c（CH3COO-）＞c（H+）＞c（OH-） | |
| C． | pH均等于3的醋酸与盐酸溶液等体积混合后，溶液的pH变大 | |
| D． | 已知某温度下常见弱酸的电离平衡常数如表：相同物质的量浓度的CH3COONa、NaF、Na2SO3、NaHSO3水溶液，溶液中离子总数由小到大排列的顺序是Na2SO3＜CH3COONa＜NaF＜NaHSO3 |
| A． | 乙二醇和丙三醇互为同系物 | |
| B． | 不同元素的原子构成的分子只含极性共价键 | |
| C． | ${\;}_{92}^{235}$U和${\;}_{92}^{238}$U是中子数不同质子数相同的同种核素 | |
| D． | 短周期第ⅣA与ⅦA族元素的原子间构成的分子，均满足原子最外层8电子结构 |
| A． | 原子半径A＞B＞D＞C | B． | 原子序数a＞b＞c＞d | ||
| C． | 离子半径D＞C＞B＞A | D． | 金属性B＞A，非金属性D＞C |