题目内容

乙二酸(HOOC-COOH)俗称草酸,该酸广泛存在于多种植物的细胞膜内,其晶体通常含有结晶水(H2C2O4·2H2O),晶体的熔点为101.5℃,无水草酸的熔点为189.5℃。草酸易升华,其在157℃时大量升华,并开始分解,分解产物为CO、CO2、H2O。

某研究性学习小组的同学决定对草酸的分解反应进行探究,设计出如下实验验证乙二酸的分解并测定其分解率,操作步骤如下:

①先把乙二酸晶体放在烘箱中进行烘烤,去掉结晶水,备用。

②按图2连接好装置。

③检查装置的气密性。

④打开活塞a,通入H2一会儿,再关闭a;点然酒精灯b、c。

⑤当C装置中固体消失后,停止加热

⑥打开活塞a,继续通入H2,直至冷却。

试回答下列问题:

⑴装置A的作用______________________________,B的作用_____________________;装置E的作用_____________________________。

⑵检验该套装置的气密性的方法是____________________________________________。

⑶若分解结束后,不再通入氢气,会使所测的乙二酸的分解率_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

⑷可以代替装置G的方法是_____________________________________________。

⑸若称取H2C2O4(烘干)的质量为4.5g,实验结束后,称得D、E、F分别增重0.95g、0.40g、1.98g,则乙二酸的分解率为_______________。

⑴产生氢气先排出装置内的CO2、后将分解生成的CO2全部排入F中,干燥H2(或除去氢气中混有的水蒸气);使气化的乙二酸蒸气冷却为固体,避免干扰实验(4分)。⑵先向容器中加适量的水,然后用双手或热毛巾捂住容器,观察F瓶中有无气泡产生,若有气泡产生,说明不漏气,气密性良好(2分)。⑶减小(1分)。⑷能气囊(或球)收集起来(1分)。⑸90%(2分)。


解析:

⑴A中开始产生的H2可将装置内的水蒸气、CO2排出,后期是为使乙二酸分解产生的气体全部通入D、E、F装置,避免分解产生的气体滞留于装置C中;从A出来的氢气中含有水蒸气,必须除去;乙二酸为有机物,加热会挥发出少量蒸气,通过E是被冷却为固体,以避免对后续实验产生干扰。⑵先向容器中加适量的水,然后用双手或热毛巾捂住容器,观察F瓶中有无气泡产生。⑶不再通入氢气,则乙二酸分解产生的CO2会有部分留在C、F之间的仪器中,所得到的分解率减少。⑷因最后所得的气体为CO,有毒不能排入大气中,除点燃法外,可以用气囊(或球)收集起来。⑸因H2C2O4CO2↑+CO↑+H2O↑,因F增重1.98g,即生成的CO2质量为1.98g,可得出分解的H2C2O4为4.05g,故乙二酸的分解率为90%。解题过程中,不能采用D、E装置的增重数据,因部分未分解的乙二酸已在D装置中就会有部分因冷却而凝固,也就是说0.95g并不全是生成水的质量,0.40g并不是全部未分解的乙二酸的质量。可见此题隐含着数据干扰,若不善于挖掘隐含条件,此题极易致错。

练习册系列答案
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某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容:

乙二酸(HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸,易溶于水,属于二元中强酸(为弱电解质),且酸性强于碳酸,其熔点为101.5℃,在157℃升华。为探究草酸的部分化学性质,进行了如下实验:

(1)向盛有1 mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入足量乙二酸溶液,观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为__________________________________________。

(2)向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现其溶液的紫红色褪去,说明乙二酸具有_____________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”),请配平该反应的离子方程式:

____ MnO4– + ____ H2C2O4 + _____ H+ = _____ Mn2+ + _____ CO2↑ + _____ H2O

(3)将一定量的乙二酸放于试管中,按下图所示装置进行实验(夹持装置未标出):

实验发现:装置C、G中澄清石灰水变浑浊,B中CuSO4粉末变蓝,F中CuO粉末变红。据此回答:

上述装置中,D的作用是__________________。

乙二酸分解的化学方程式为_____________________________________。

(4)该小组同学将2.52 g草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入到100 mL 0.2 mol/L的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性,其原因是__________________。(用文字简单表述)

(5)以上溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为:_____________________________;(用离子符号表示)

某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容:

乙二酸(HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸,易溶于水,属于二元中强酸(为弱电解质),且酸性强于碳酸,其熔点为101.5℃,在157℃升华。为探究草酸的部分化学性质,进行了如下实验:

(1)向盛有1 mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入足量乙二酸溶液,观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为__________________________________________。

(2)向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现其溶液的紫红色褪去,说明乙二酸具有_____________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”),请配平该反应的离子方程式:

____ MnO4– + ____ H2C2O4 + _____ H+ = _____ Mn2+ + _____ CO2↑ + _____ H2O

(3)将一定量的乙二酸放于试管中,按下图所示装置进行实验(夹持装置未标出):

实验发现:装置C、G中澄清石灰水变浑浊,B中CuSO4粉末变蓝,F中CuO粉末变红。据此回答:

上述装置中,D的作用是__________________。

乙二酸分解的化学方程式为_____________________________________。

(4)该小组同学将2.52 g草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入到100 mL 0.2 mol/L的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性,其原因是__________________。(用文字简单表述)

(5)以上溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为:_____________________________;(用离子符号表示)

 

已知乙二酸(HOOC―COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸,易溶于水,属于二元中强酸(为弱电解质),且酸性强于碳酸,其熔点为101.5℃,在157℃升华。某校研究性学习小组为探究草酸的部分化学性质,进行了如下实验:

(1)向盛有1 mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入足量乙二酸溶液,观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为_________________________________________。

(2)向盛有少量乙二酸饱和溶液的试管中滴入用硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现其溶液的紫红色褪去,说明乙二酸具有_________________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”),请配平该反应的离子方程式:

____ MnO4– + ____ H2C2O4 + _____ H+ = _____ Mn2+ + _____ CO2↑ + _____ H2O

(3)将一定量的乙二酸放于试管中,按下图所示装置进行实验(夹持装置未标出):

实验发现,装置C、G中澄清石灰水变浑浊,B中CuSO4粉末变蓝,F中CuO粉末变红,

据此,乙二酸分解的产物为___________________________。上述装置中,D的作用是_____

__________________________________________。装置F中发生反应的化学方程式为:

___________________________________________________________。

(4)该小组同学将2.52 g草酸晶体(H2C2O4•2H2O)加入到100 mL 0.2 mol/L的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性,其原因是______________________

________________________________________________________________。

 

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