题目内容

下面是某学习小组对乙二酸的某些性质进行研究性学习的过程：
【研究课题】探究乙二酸的某些性质
【查阅资料】乙二酸（HOOC-COOH）俗称草酸，其主要物理常数如下：
名称
乙二酸
乙二酸晶体
分子式
H2C2O4
H2C2O4·2H2O
颜色状态
无色固体
无色晶体
溶解度（g）
8.6（20℃）
—
熔点（℃）
189.5
101.5
密度（g·cm-3）
1.900
1.650
又知草酸在100℃时开始升华，157℃时大量升华，并开始分解。草酸钙不溶于水。根据上述材料提供的信息，回答下列问题：
【提出猜想】
[猜想一]根据草酸晶体的组成对其分解产物进行猜想
[设计方案]
(1)该小组同学猜想其产物为CO、CO2和H2O，并设计了探究实验，实验装置如下（草酸晶体分解装置略）。

限选试剂：澄清石灰水、冰水混合物、碱石灰、氧化铜、无水硫酸铜（已知草酸蒸气也可使澄清石灰水变浑浊，草酸蒸气在低温下可冷凝为固体）。请回答下列问题：
①B装置中所装药品为                 ，
② CO2的检验装置是     (填上面装置编号，下同)，CO的检验装置是          。
③装置A的作用是                                                。
[猜想二]乙二酸具有弱酸性
[设计方案]
（2）该小组同学为验证草酸具有弱酸性设计了下列实验，其中能达到实验目的是       （填字母）。
A．将草酸晶体溶于含酚酞的NaOH溶液中，溶液褪色
B．测定相同浓度的草酸和硫酸溶液的pH
C．测定草酸钠（Na2C2O4）溶液的pH
D．将草酸溶液加入Na2CO3溶液中，有CO2放出
[猜想三]乙二酸具有还原性
[设计方案]
（3）该小组同学向用硫酸酸化的KMnO4溶液中滴入过量的草酸溶液，发现酸性KMnO4溶液褪色，从而判断草酸具有较强的还原性。配平该反应的离子方程式：
  MnO4- +    H2C2O4 +    H+ =    Mn2+ +    CO2↑+    H2O
（4）利用上述原理可定量测定某草酸晶体样品中H2C2O4·2H2O的含量，方法是：称取该样品0.12 g，加适量水完全溶解，然后用0.020 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点（杂质不参与反应），滴定前后滴定管中的液面读数如图所示，则该草酸晶体样品中H2C2O4·2H2O的质量分数为              。
（1）①无水硫酸铜 ② C   D 
③ 除去生成物中带出的乙二酸蒸汽，防止对检验分解产物CO2的干扰。
（2）BC     （3）2，5，6，2，10，8    （4）84.0%
略
练习册系列答案
相关题目
（14分）某科研小组设计出利用工业废酸（10%H2SO4）来堆浸某废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnO的方案，实现废物综合利用，方案如下图所示。

已知：298K时各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。
离子
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
Fe2＋
6．34
9．7
Fe3＋
1．48
3．2
Zn2＋
6．2
8．0
请回答下列问题：
（1）氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS，在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，这是由于相同温度下：Ksp（CuS）        Ksp（ZnS）（选填“＞”“＜”或“＝”）。
（2）你认为在除铁过程中选用下列物质中的    （填序号）作为试剂甲是比较合适的。
A．KMnO4          B．HNO3          C．H2O2              D．Cl2
（3）除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH，pH应控制在        范围之间。
（4）请写出加甲物质后，加入氨水控制调节溶液的pH下生成Fe（OH）3反应的离子方程式                                                  。
（5）298K时，残留在乙溶液中的c（Fe3＋）在 __          mol/L以下。
[Fe（OH）3的= 2．70×10-39]
（6）乙的溶液可直接用作氮肥，则乙的化学式是          。
（7）请写出“沉淀Zn2+”步骤中发生反应的化学方程式                        。
（12分）为探究铁与浓硫酸在加热条件下的反应，某活动小组设计并完成以下实验：

（1）实验目的：分析铁与浓硫酸在加热条件下的反应。
①洗气瓶中浓硫酸的作用是           。
②写出加热条件下铁与浓硫酸反应生成SO2的化学方程式                    。
活动小组预测随着反应的进行，硫酸的浓度降低，可能还会有氢气产生，为进一步确认气体的成分还需要进行进一步的实验。
（2）实验目的：检验气体的成分。
试剂：氢氧化钠溶液、浓硫酸、氧化铜粉末、无水硫酸铜固体、品红溶液、高锰酸钾酸性溶液、碱石灰。
仪器如下图（可重复使用，可根据需要取用）；

①连接仪器。将装置的字母填入□内，并将试剂名称填写在相应的括号内（可不填满）

②若混合气体中含有氢气，实验过程中能观察到的现象是            。
（3）实验目的：确定产物的含量。
①若混合气体中含有SO2和H2，为测定混合气体中各成分含量，需收集的数据有                  。
②若反应后烧瓶中溶液含有的金属阳离子有Fe2+、Fe3+，其中检验是否含有Fe2+可采用的试剂为      ；如果该过程中共消耗了11.2g铁，反应后的溶液能吸收标准状况下1.12L氯气，则原溶液中含有Fe3+的物质的量为    mol。
（13分）I．某校化学实验小组探究浓度对化学反应速率的影响，并测定(NH4)2S2O8和KI反应的化学反应速率。进行如下实验探究：
【实验原理】
(NH4)2S2O8和KI反应的离子方程式为：S2O82－+ 2I－= 2SO42－+ I2  （1）
平均反应速率的计算式为v(S2O82－)=。
实验时，向KI、Na2S2O3和淀粉指示剂混合溶液中加入(NH4)2S2O8溶液，不断搅拌。
在反应（1）进行的同时，发生反应：2S2O32－+ I2 =" " S4O62－+ 2I－  （2）
反应(1)生成的I2立即与S2O32－反应，生成无色的S4O62－和I－。S2O32－耗尽时，反应（1）继续生成的I2才与淀粉作用呈现蓝色。从加入(NH4)2S2O8溶液到出现蓝色的时间为Δt。
【实验内容】
（1）实验小组设计的实验记录表和数据记录如下，请将表中字母表示的空格填上。
实 验 编 号
①
②
③
④
⑤
 
试剂
用量
(mL)
0.20  mol·L-1(NH4)2S2O8溶液
20.0
10.0
 b
20.0
20.0
0.20  mol·L-1 KI溶液
20.0
20.0
20.0
10.0
5.0
0.010  mol·L-1 Na2S2O3溶液
 a
8.0
8.0
8.0
8.0
0.2% 淀粉溶液
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
0.20  mol·L-1KNO3溶液
0
0
0
10.0
 c
0.20  mol·L-1(NH4)2SO4溶液
0
10.0
15.0
0
0
20 ℃时，反应时间Δt（s）
32
67
130
66
135
为了使溶液的离子强度和总体积保持不变，减少的(NH4)2S2O8溶液或KI溶液的用量，分别用(NH4)2SO4溶液或KNO3溶液补足；溶液混合后体积不变
（2）为了使反应充分进行，减少数据误差，实验过程中应该不断进行的操作是          。
（3）第①组实验的v(S2O82－)=                    mol·(L·s)-1。
（4）根据上表数据分析，可以得到的结论有（写出一条即可）                     
                                                                           。
II．实验小组查资料得知，向含有Na2CO3的Na2S溶液中通入SO2，可以制备上述实验所需的Na2S2O3。反应如下：Na2CO3 + SO2= Na2SO3 + CO2；2Na2S + 3SO2 = 2Na2SO3 + 3S↓；
Na2SO3 + S= Na2S2O3。该小组根据上述原理设计下图所示装置制备Na2S2O3。

（1）实验应避免有害气体排放到空气中。装置①、②中盛放的试剂依次是
①                                ；
②                                。
（2）实验过程中，随着气体的通入，装置①中有气泡产生，还有大量黄色固体析出，继续通入气体，可以观察到的现象是                                             。
（3）反应结束后，从制得的Na2S2O3稀溶液中得到Na2S2O3·5H2O晶体的主要操作包括：                                                                   。
（16分）已知氯气的漂白作用实际上是氯气与水反应生成的次氯酸的漂白作用。为了探究二氧化硫的漂白作用到底是二氧化硫本身还是二氧化硫与水作用的产物，某学习小组设计了如下装置来进行实验。请回答相关问题。

（1）为了探究干燥的SO2能不能使品红褪色，某同学设计了如图所示实验装置，请指出实验装置图设计中的不合理之处。
①                         ；  ②                         ．
（2）按照修改后的装置，实验中控制二氧化硫以大约每秒3个气泡的速度通过品红的酒
精溶液时，经过一小时后，品红仍不褪色。这说明品红褪色的原因不是二氧化硫直接导
致。为此，SO2能使品红的水溶液褪色的可能微粒有      。
（3）甲同学实验如下：取等量、相同浓度的品红水溶液于两支试管中，再分别加入少量
亚硫酸钠固体和亚硫酸氢钠固体，两支试管中的品红都褪色，对此，他得出结论：使品
红褪色的微粒是HSO3-和SO32-，不是H2SO3。你认为他的结论是否正确  ，其理由
是                            。
（4）为了进一步探究，乙组同学做了如下实验：分别取相同浓度的品红水溶液各20ml于两只小烧杯中，两只烧杯中同时一次性各加入20ml 0.1mol／L的亚硫酸钠，20ml 0.1mol／L的亚硫酸氢钠溶液，发现加入亚硫酸钠溶液的品红褪色较快。
①微粒浓度与褪色快慢关系，请用“多”或“少”填写“       ”内容。
同浓度溶液
SO32-
HSO3-
H2SO3
褪色速度
Na2SO3溶液
多
少
少
快
NaHSO3溶液
较上面    
较上面    
较上面    
慢
②根据实验和分析，得出的结论是         。
（8分）实验室通过简单的“试管实验”，即可探究元素金属性、非金属性的强弱，请你选用下列试剂，根据实验要求完成下表。
试剂：①镁条、②铝条、③AlCl3溶液、④MgCl2溶液、⑤NaOH溶液、⑥氯水、⑦溴水、⑧NaBr溶液
实验方案
（只填写选用试剂序号）
实验现象
结论
⑴
               
一支试管中有白色沉淀生成，另一支试管中先生成白色沉淀，后白色沉淀消失
金属性：       
⑵
               
                                   
非金属性：Cl＞Br
某同学设计如图所示装置分别进行探究实验（夹持装置已略去），请回答下列问题：

（1）实验过程中，使用分液漏斗滴加液体的操作是                  。
（2）该同学认为实验I可通过收集并测量NO气体的体积来探究铜样品的纯度，你认为是否可行？   （填“可行”或“不可行”），原因是                      。
（3）实验Ⅲ烧瓶中发生反应的化学方程式是                            ，打开开关K，产生的气体经验纯后点燃，现象是                          。
（4）实验Ⅱ中量气管中的液体最好是____（填字母编号，下同）
a．浓NaOH溶液    b．氨水    c．煤油    d．氯化铵溶液
该实验剩余的NH3需吸收处理。以下各种尾气吸收装置中，适合于吸收NH3，而且能防止倒吸的有             

（5）本实验应对量气管多次读数，读数时应注意：①将实验装置恢复到室温，②     ，③视线与凹液面最低处相平。
（6）实验Ⅳ获得以下数据（所有气体体积均已换算成标准状况，忽略滴入液体体积对气体体积的影响）
编号
镁铝合金度量
量气管第一次读数
量气管第二次读数
①
1.0g
10.0mL
346.3mL
②
1.0g
10.0mL
335.0mL
③
1.0g
10.0mL
345.7mL
根据上述数据，可计算出镁铝合金中铝的质量分数为____ 。
甲、乙两同学为探究与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3­沉淀，用下图所示装置进行实验（夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验）

实验操作和现象：
操作
现象
关闭弹簧夹，滴加一定量浓硫酸，加热
A中有白雾生成，铜片表面产生气泡
B中有气泡冒出，产生大量白色沉淀
C中产生白色沉淀，液面上放略显浅棕色并逐渐消失
打开弹簧夹，通入N2,
停止加热，一段时间后关闭
             ___________________
从B、C中分别取少量白色沉淀，加稀盐酸
尚未发现白色沉淀溶解
(1)A中反应的化学方程式是_________________。
(2)C中白色沉淀是__________________，该沉淀的生成表明SO2具有___________性。
(3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是_____________________。
(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙认为是白雾参与反应。
①未证实各自的观点，在原实验基础上：
甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是_____________;
乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是_____________。
②进行实验，B中现象：
甲
大量白色沉淀
乙
少量白色沉淀
检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因：__________。
(5)合并（4）中两同学的方案进行试验。B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，由此得出的结论是_______________。
过氧化氢（H2O2）俗称双氧水，不稳定，易分解。溶液的酸碱性对H2O2的稳定性有较大影响，如在碱性溶液中，H2O2分解较快。另外，H2O2见光、遇热、遇到大多数金属氧化物分解也会加快。以下装置可用于探究H2O2相关的性质。

请回答：
（1）实验室用MnO2作催化剂分解H2O2制取氧气，反应的化学方程式为            。
使用图1装置时，H2O2应该盛放在          （填“锥形瓶”或“分液漏斗”）中，读取氧气体积时要注意                            。
（2）取等物质的量浓度等体积H2O2溶液分别进行下列实验，研究外界条件对该反应速率的影响，实验报告如下表所示。

①实验1、2研究的是         对H2O2分解速率的影响。
②实验2、3的目的是                                   。
（3）用         （填“酸式”或“碱式”）滴定管量取25.00mL H2O2溶液于图II的烧瓶中，滴入过量KMnO4酸性溶液反应，最终收集到56mLO2（已折算为标准状况），则该H2O2溶液的物质的量浓度为            。
（已知：2KMnO4+5H2O2+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5O2↑+8H­2O）你认为测得的数值比理论值 
         （填“偏高”、“偏低”或“相等”）
（4）实验表明Na2O2与水反应也可生成O2。某同学猜想是Na­2O2先与H2O反应生成H2O2，然后H2O2分解产生O2。为此做探究如下：取Na2O2样品（杂质不参与反应）与过量水充分反应的少量X溶液于试管中，滴加FeCl2溶液，立即生成红褐色沉淀，该反应的离子方程式是                         。

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