题目内容
某同学从网络上了解到菠菜中富含可溶性草酸盐和碳酸盐，想用实验验证这一事实并检测草酸盐含量．查阅资料得知：草酸（H2C2O4）是酸性强于醋酸的二元有机酸，并具有较强的还原性．如2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O，草酸钙（CaC2O4）不溶于水和醋酸，能溶于强酸．
（1）该学生将菠菜研磨成汁、热水浸泡、过滤得到澄清溶液A，分析实验中不能使用灼烧、浸取的方法从菠菜中分离草酸盐的原因： ．
（2）设计实验方案验证菠菜中含有草酸盐和碳酸盐，补充完成实验步骤、预期现象和结论．
限选试剂：0.1mol?L-1 H2SO4、0.1mol?L-1 HCl、0.1mol?L-1 NaOH、1mol?L-1 CaCl2、0.01mol?L-1 KMnO4、澄清石灰水．
（3）欲准确测定菠菜中草酸盐含量，回答有关问题：
①操作：取m g菠菜样品，将其中草酸盐转化为CaC2O4沉淀分离出来，用盐酸溶解后，溶液转入 中加水配制成100mL溶液．每次用 移取25.00mL该溶液，用0.0100mol?L-1KMnO4标准溶液滴定，平均消耗标准溶液V mL．
②计算：菠菜中草酸盐（以C2O42-计）的质量分数为（只列式不计算．C2O42-的化学式量为88） ．
（1）该学生将菠菜研磨成汁、热水浸泡、过滤得到澄清溶液A，分析实验中不能使用灼烧、浸取的方法从菠菜中分离草酸盐的原因：
（2）设计实验方案验证菠菜中含有草酸盐和碳酸盐，补充完成实验步骤、预期现象和结论．
限选试剂：0.1mol?L-1 H2SO4、0.1mol?L-1 HCl、0.1mol?L-1 NaOH、1mol?L-1 CaCl2、0.01mol?L-1 KMnO4、澄清石灰水．
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| 步骤1：调节溶液A至弱碱性，滴加足量CaCl2溶液． | 出现白色沉淀，说明菠菜中 |
| 步骤2：取步骤1的沉淀于试管中，加入足量 | |
| 步骤3：向步骤2得到的溶液中滴加几滴 |
①操作：取m g菠菜样品，将其中草酸盐转化为CaC2O4沉淀分离出来，用盐酸溶解后，溶液转入
②计算：菠菜中草酸盐（以C2O42-计）的质量分数为（只列式不计算．C2O42-的化学式量为88）
考点：探究物质的组成或测量物质的含量
专题：实验探究和数据处理题
分析：（1）根据草酸的不稳定性和还原性分析；
（2）草酸钙和碳酸钙均为不溶于水的白色固体，步骤1中出现白色沉淀，说明菠菜中至少含有C2O42-、CO32-中的一种或两种皆有；步骤2的目的是验证菠菜中含有碳酸盐，选用稀盐酸溶解沉淀，方法是：加入足量0.1 mol?L-1 HCl，将产生的气体通入足量澄清石灰水中，现象是沉淀溶解，澄清石灰水变浑浊，说明菠菜中含有碳酸盐；步骤3操作目的是验证草酸盐的存在，利用草酸盐具有还原性，方法是；向步骤2得到的溶液中滴加几滴0.01 mol?L-1 KMnO4，现象是溶液紫红色褪去，说明菠菜中含有草酸盐；
（3）①配制一定物质的量浓度的溶液用到容量瓶；草酸显示酸性，需要使用酸式滴定管量取草酸溶液；
②根据反应方程式计算出草酸的物质的量，再求出菠菜样品中草酸的质量分数．
（2）草酸钙和碳酸钙均为不溶于水的白色固体，步骤1中出现白色沉淀，说明菠菜中至少含有C2O42-、CO32-中的一种或两种皆有；步骤2的目的是验证菠菜中含有碳酸盐，选用稀盐酸溶解沉淀，方法是：加入足量0.1 mol?L-1 HCl，将产生的气体通入足量澄清石灰水中，现象是沉淀溶解，澄清石灰水变浑浊，说明菠菜中含有碳酸盐；步骤3操作目的是验证草酸盐的存在，利用草酸盐具有还原性，方法是；向步骤2得到的溶液中滴加几滴0.01 mol?L-1 KMnO4，现象是溶液紫红色褪去，说明菠菜中含有草酸盐；
（3）①配制一定物质的量浓度的溶液用到容量瓶；草酸显示酸性，需要使用酸式滴定管量取草酸溶液；
②根据反应方程式计算出草酸的物质的量，再求出菠菜样品中草酸的质量分数．
解答：
解：（1）草酸具有不稳定性，受热易分解，草酸具有还原性，易被氧化剂氧化，故分析实验中不能使用灼烧、浸取的方法从菠菜中分离草酸盐，
故答案为：草酸具有较强的还原性，灼烧时不能稳定存在；
（2）草酸钙和碳酸钙均为不溶于水的白色固体，步骤1中出现白色沉淀，说明菠菜中至少含有C2O42-、CO32-中的一种或两种皆有；步骤2的目的是验证菠菜中含有碳酸盐，选用稀盐酸溶解沉淀，方法是：加入足量0.1 mol?L-1 HCl，将产生的气体通入足量澄清石灰水中，现象是沉淀溶解，澄清石灰水变浑浊，说明菠菜中含有碳酸盐；步骤3操作目的是验证草酸盐的存在，利用草酸盐具有还原性，方法是；向步骤2得到的溶液中滴加几滴0.01 mol?L-1 KMnO4，现象是溶液紫红色褪去，说明菠菜中含有草酸盐，
故答案为：
（3）①配制100mL溶液需要100mL容量瓶；草酸（H2C2O4）是酸性强于醋酸的二元有机酸，量取草酸溶液选用酸式滴定管，
故答案是：100mL容量瓶； 酸式滴定管；
②取m g菠菜样品，将其中草酸盐转化为 CaC2O4 沉淀分离出来，用盐酸溶解后，溶液转入100mL容量瓶中加水配制成100mL溶液．每次移取25.00mL该溶液，用0.0100mol?L-1KMnO4标准溶液滴定，平均消耗标准溶液V mL，依据反应的离子方程式计算草酸物质的量为x：
5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
5 2
x 0.0100mol/L×V×10-3L
x=
菠菜中草酸盐（以C2O42-）的质量分数为：
×100%；
故答案是：
×100%．
故答案为：草酸具有较强的还原性，灼烧时不能稳定存在；
（2）草酸钙和碳酸钙均为不溶于水的白色固体，步骤1中出现白色沉淀，说明菠菜中至少含有C2O42-、CO32-中的一种或两种皆有；步骤2的目的是验证菠菜中含有碳酸盐，选用稀盐酸溶解沉淀，方法是：加入足量0.1 mol?L-1 HCl，将产生的气体通入足量澄清石灰水中，现象是沉淀溶解，澄清石灰水变浑浊，说明菠菜中含有碳酸盐；步骤3操作目的是验证草酸盐的存在，利用草酸盐具有还原性，方法是；向步骤2得到的溶液中滴加几滴0.01 mol?L-1 KMnO4，现象是溶液紫红色褪去，说明菠菜中含有草酸盐，
故答案为：
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| 步骤1：调节溶液A至弱碱性，滴加足量CaCl2溶液． | 出现白色沉淀，说明菠菜中 至少含有C2O42-、CO32-中的一种或两种皆有． |
| 步骤2：取步骤1的沉淀于试管中，加入足量 0.1 mol?L-1 HCl，将产生的气体通入澄清石灰水中． | 澄清石灰水变浑浊，说有菠菜中含有CO32- |
| 步骤3：向步骤2得到的溶液中滴加几滴 0.01 mol?L-1 KMnO4． | 高锰酸钾紫色褪去，说明菠菜中含有C2O42- |
故答案是：100mL容量瓶； 酸式滴定管；
②取m g菠菜样品，将其中草酸盐转化为 CaC2O4 沉淀分离出来，用盐酸溶解后，溶液转入100mL容量瓶中加水配制成100mL溶液．每次移取25.00mL该溶液，用0.0100mol?L-1KMnO4标准溶液滴定，平均消耗标准溶液V mL，依据反应的离子方程式计算草酸物质的量为x：
5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
5 2
x 0.0100mol/L×V×10-3L
x=
| 5×0.0100mol/L×V×10-3L |
| 2 |
菠菜中草酸盐（以C2O42-）的质量分数为：
| 0.0100mol/L×V×10-3L×5×100mL×88g/mol |
| 2×25mL×mg |
故答案是：
| 0.0100mol/L×V×10-3L×5×100mL×88g/mol |
| 2×25mL×mg |
点评：本题考查了物质性质的实验设计和实验分析判断，定量测定实验的设计和计算应用，掌握实验基础和物质性质是解题关键，题目难度中等．
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| |||
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|
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；
．
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