题目内容

2．菠菜营养丰富，长期以来民间流传着“菠菜不能与豆腐同食”的说法．
 某学校化学兴趣小组的同学拟通过实验探究：菠菜是否含有草酸类物质？草酸又有哪些性质？
 通过上网查询，获得以下资料：草酸又名乙二酸，其酸性比乙酸稍强，草酸及其盐具有较强的还原性，草酸晶体（H2C2O4•2H2O）熔点100.1℃，在175℃时受热分解，草酸钙是难溶于水的白色固体．
他们设计的实验步骤如下：
①将菠菜在少量开水中煮沸2～3min，冷却后滤去菠菜，得滤液（含有少量CO32-杂质），向滤液中加入足量Ca（OH）2溶液，然后再加入足量CH3COOH溶液，过滤得草酸钙固体，经过一系列操作获得草酸晶体．
②用所得草酸晶体（H2C2O4•2H2O）做以下实验：

请回答以下问题：
（1）步骤1中加入CH3COOH溶液的作用排除CO32-对C2O42-检验的干扰．
（2）A处应选择I（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），在做实验之前，应先检验装置气密性．
（3）实验2过程中观察到C、E装置中的溶液均变浑浊，且D装置中黑色粉末变为红色，写出A中草酸晶体（H2C2O4•2H2O）发生反应的化学方式：H2C2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO2↑+3H2O，装置B的作用是冷凝草酸蒸气，避免对二氧化碳的检验产生干扰．
（4）为使实验结论更加严密和安全，在以上所连接的装置C、D间还需依次添加装有NaOH溶液、澄清石灰水、浓硫酸（液体试剂）的洗气瓶，此外指出上述装置中的不足之处还有没有尾气处理装置．

分析 用试管加热固体时应该将试管口低于试管底，防止水倒流，在A装置中加热草酸晶体，然后将挥发的草酸气体在B中冷却，然后将气体通入澄清石灰水中，二氧化碳能被澄清石灰水吸收生成CaCO3沉淀，CO不溶于澄清石灰水，CO能还原D中CuO，同时生成CO2，再用澄清石灰水检验生成的CO2，
（1）乙酸酸性大于碳酸，能排除碳酸根离子对实验的干扰；
（2）加热固体物质时，试管口要低于试管底；有连接的装置在实验前必须检验装置气密性；
（3）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，CO能还原CuO；
（4）C装置后应该检验二氧化碳是否除尽，且需要用干燥的CO还原CuO，所以在C、D装置之间需要安装吸收二氧化碳、检验二氧化碳是否除尽的装置及干燥气体的装置，CO有毒，不能直接排空．

解答 解：用试管加热固体时应该将试管口低于试管底，防止水倒流，在A装置中加热草酸晶体，然后将挥发的草酸气体在B中冷却，然后将气体通入澄清石灰水中，二氧化碳能被澄清石灰水吸收生成CaCO3沉淀，CO不溶于澄清石灰水，CO能还原D中CuO，同时生成CO2，再用澄清石灰水检验生成的CO2，
（1）乙酸酸性大于碳酸，能和碳酸根离子反应生成二氧化碳，除去碳酸根离子和钙离子生成沉淀而干扰草酸根离子的检验，故答案为：排除CO32-对C2O42-检验的干扰；
（2）加热固体物质时，试管口要低于试管底，防止水倒流而炸裂试管，故选I；有连接的装置在实验前必须检验装置气密性，
故答案为：I；检验装置气密性；
（3）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，CO能还原CuO，B中澄清石灰水变浑浊说明生成二氧化碳、CuO变红色说明含有CO，根据元素守恒知还生成水，所以该反应方程式为H2C2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO2↑+3H2O，
B装置是冷凝草酸蒸气，避免对二氧化碳的检验产生干扰，
故答案为：H2C2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO2↑+3H2O；冷凝草酸蒸气，避免对二氧化碳的检验产生干扰；
（4）C装置后应该检验二氧化碳是否除尽，且需要用干燥的CO还原CuO，所以在C、D装置之间需要安装吸收二氧化碳、检验二氧化碳是否除尽的装置及干燥气体的装置，依次为NaOH溶液、澄清石灰水、浓硫酸，CO有毒，不能直接排空，该实验没有尾气处理装置，
故答案为：NaOH溶液；澄清石灰水；浓硫酸；没有尾气处理装置．

点评 本题考查探究物质的组成，为高频考点，明确实验原理及元素化合物性质是解本题关键，侧重考查学生分析判断及实验操作、实验设计能力，知道各个装置的作用，注意二氧化碳、CO检验先后顺序，题目难度不大．

练习册系列答案
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12．制备溴苯的实验装置如图所示，回答下列问题：
（1）该反应装置中仪器A的名称为三颈烧瓶．
（2）导管口不能插入锥形瓶中的液面之下，其原因 是防止倒吸；
（3）右侧分液漏斗中的物质在反应后加入用离子方程式表达其作用是Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O．
（4）反应结束向锥形瓶中的液体中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，可见到现象是白色沉淀．
13．下列有关实验的说法正确的是（　　）
A．加热后溶液颜色变为无色
B．配制100 mL 0.10 mol•L-1NaCl溶液
C．实验室用该装置制取少量蒸馏水
D．称量25 g NaOH
10．Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1：16，则x值是5．
17．下列过程不属于氮的固定的是（　　）
A．工业合成氨B．工业上用氨催化氧化法制备硝酸
C．闪电导致雷雨中含有硝酸D．豆科植物的根瘤菌制造含氮化合物
7．元素的性质呈现周期性变化的根本原因是（　　）
A．元素的相对原子质量逐渐增大B．核外电子排布呈现周期性变化
C．原子半径呈现周期性变化D．元素化合价呈现周期性变化
14．下列离子方程式正确的（　　）
A．次氯酸钠溶液中通入少量二氧化硫气体：2ClO-+SO2+H2O═2HClO+SO32-
B．向NaAlO2溶液中通过量CO2：AlO2-+CO2+H2O═Al（OH）3↓+CO32-
C．电路板腐蚀液中的反应：Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+
D．小苏打溶液与NaOH溶液混合：HCO3-+OH-═CO2↑+H2O
11．随着石油资源的日趋紧张．天然气资源的开发利用受到越来越多的关注，以天然气（主要成分是CH4）为原料经合成气（主要成分CO、H2）制化学品，是目前天然气转化利用的主要技术路线．而采用渣油、煤、焦炭为原料制合成气，常因含羰基铁[Fe（CO）5]等而导致以合成气为原料合成甲醇和合成氨等生产过程中的催化剂产生中毒．
请问答下列问题：
（1）[Fe（CO）5]中铁的化合价为0．写出铁原子的基态价电子排布式：3d64s2．
（2）与CO互为等电子体的分子和离子分别为N2和CN-（各举一种即可，填化学式），CO分子的结构式可表示成C≡O，该分子中含1个σ键2个π键．
（3）在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3杂化的分子有CH4、CH3OH，CH3OH的熔、沸点比CH4的熔、沸点比高，其主要原因是CH3OH分子之间形成氢键，且为极性分子．
（4）CH3CHO分子中，-CH3中的碳原子采用sp3杂化方式，-CHO中的碳原子采用sp2杂化方式．
12．利用下列装置（部分仪器已省略），能顺利完成对应实验的是（　　）
A．
实验室制取溴苯		B．
石油的分馏实验
C．
实验室制取乙炔并收集		D．
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