某实验研究小组欲检验草酸晶体分解的产物并测定其纯度．查阅资料:草酸晶体( H2C204•2H20)l00℃开始失水.101.5C熔化.150℃左右分解产生H2O.CO和C02．下面是可供选择的实验仪器(图中某些加热装置已略去).实验所需药品不限．(l)最适宜加热分解草酸晶体的装置是C(试管底部略向下弯成弧形)．若选装置A可能会造成的后果是固体药品熔化� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

5．某实验研究小组欲检验草酸晶体分解的产物并测定其纯度（杂质不发生反应）．查阅资料：草酸晶体（ H₂C₂0₄•2H₂0）l00℃开始失水，101.5C熔化，150℃左右分解产生H₂O、CO和C0₂．下面是可供选择的实验仪器（图中某些加热装置已略去），实验所需药品不限．

（l）最适宜加热分解草酸晶体的装置是C（试管底部略向下弯成弧形）．若选装置A可能会造成的后果是固体药品熔化后会流到试管口；若选装置B可能会造成的后果是冷凝水会倒流到试管底，造成试管破裂．
（2）三种气体检验的先后次序是C（填编号）．
A．CO₂、H₂O、CO B．CO、H₂O、CO₂ C．H₂O、CO₂、CO D．H₂O、CO、CO₂
（3）实验利用装置“G（碱石灰）-F-D（CuO固体）-F”检验CO，则F中盛装的试剂是澄清的石灰水，证明含有CO的现象是前一个F中没有浑浊，后一个F中有沉淀，D中固体反应后从黑色变成红色．
（4）把分解装置与装有NaOH溶液的E装置直接组合，测量完全分解后所得气体的体积，测定ag草酸晶体的纯度．经实验得到气体的体积为VmL（已换算成标准状况），则草酸纯度的表达式为$\frac{{126×V×{{10}^{-3}}}}{{\frac{22.4}{a}}}$．
（5）请设计实验方案测量草酸二级电离平衡常数K_a2的值：常温时，用pH计测量0.100mol/L草酸钠溶液的pH，则$c（O{H^-}）=\frac{K_w}{{c（{H^+}）}}$，依据C₂O₄^2-+H₂O?HC₂O₄^-+OH^-计算$\frac{K_w}{{{K_{a2}}}}=\frac{{{c^2}（O{H^-}）}}{{0.1-c（O{H^-}）}}$，，并根据方案中测得的物理量，写出计算K_a2的表达式${K_{a2}}=\frac{{0.1-c（O{H^-}）}}{{{c^2}（O{H^-}）}}×{K_w}$．

分析（1）草酸晶体的熔点低，受热容易熔化，用C装置加热分解革酸晶体，熔融的固体不易流下，适用于加热草酸，若选择装置A加热会使固体熔融物溶化后流到试管口处，若选择装置B分解生成的水会倒流试管底部炸裂试管；
（2）150℃左右分解产生H₂O、CO和C0₂，三种气体的检验顺序应遵循现象明显且不相互干扰，应先检验水，再检验二氧化碳，最后检验一氧化碳；
（3）实验利用装置“G（碱石灰）-F-D（CuO固体）-F”检验CO，通过装置G吸收水和二氧化碳，通过装置F检验二氧化碳是否除净，通过装置D检验是否有一氧化碳含有氧化铜为铜，最后通过装置F检验是否生成二氧化碳气体；
（4）草酸晶体（ H₂C₂0₄•2H₂0）l00℃开始失水，101.5C熔化，150℃左右分解产生H₂O、CO和C0₂．反应的化学方程式为：H₂C₂0₄•2H₂0$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3H₂O+CO+C0₂，实验得到气体的体积为V mL（已换算成标准状况），为一氧化碳，物质的量和草酸晶体物质的量相同，据此计算；
（5）常温时，用pH计测量0.100 mol/L 草酸钠溶液的pH，依据水解平衡C₂O₄^2-+H₂O?HC₂O₄^-+OH^-，计算平衡常数Kh=$\frac{c（O{H}^{-}）c（H{C}_{2}{{O}_{4}}^{-}）}{c（{C}_{2}{{O}_{4}}^{-}）}$=$\frac{Kw}{K{a}_{2}}$；

解答解：（1）最适宜加热分解革酸晶体的装置是C．若选装置A可能会造成的后果是固体药品熔化后会流到试管口，若选装置B可能会造成的后果是冷凝水会倒流到试管底，造成试管破裂，
故答案为：固体药品熔化后会流到试管口；冷凝水会倒流到试管底，造成试管破裂；
（2）150℃左右分解产生H₂O、CO和C0₂，三种气体的检验顺序应遵循现象明显且不相互干扰，应先检验水，再检验二氧化碳，最后检验一氧化碳；
故答案为：C；
（3）实验利用装置“G（碱石灰）-F-D（CuO固体）-F”检验CO，通过装置G吸收水和二氧化碳，通过装置F检验二氧化碳是否除净，通过装置D检验是否有一氧化碳含有氧化铜为铜，最后通过装置F检验是否生成二氧化碳气体，
故答案为：澄清的石灰水；前一个F中没有浑浊，后一个F中有沉淀，D中固体反应后从黑色变成红色；
（4）反应的化学方程式为：H₂C₂0₄•2H₂0$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3H₂O+CO+C0₂，实验得到气体的体积为V mL（已换算成标准状况），为一氧化碳，物质的量和草酸晶体物质的量相同，n（H₂C₂0₄•2H₂0）=n（CO）=$\frac{V×1{0}^{-3}}{22.4}$mol/L，
草酸纯度的表达式=$\frac{\frac{V×1{9}^{-3}}{22.4}mol×126g/mol}{ag}$=$\frac{{126×V×{{10}^{-3}}}}{{\frac{22.4}{a}}}$，
故答案为：$\frac{{126×V×{{10}^{-3}}}}{{\frac{22.4}{a}}}$；
（5）常温时，用pH计测量0.100 mol/L 草酸钠溶液的pH，则c（OH^-）=$\frac{Kw}{c（{H}^{+}）}$；依据 C₂O₄^2-+H₂O?HC₂O₄^-+OH，Kh=$\frac{c（O{H}^{-}）c（H{C}_{2}{{O}_{4}}^{-}）}{c（{C}_{2}{{O}_{4}}^{2-}）}$=$\frac{c（O{H}^{-}）c（H{C}_{2}{{O}_{4}}^{-}）}{c（{C}_{2}{{O}_{4}}^{2-}）}$×$\frac{c（{H}^{+}）}{c（{H}^{+}）}$=$\frac{Kw}{K{a}_{2}}$，则依据C₂O₄^2-+H₂O?HC₂O₄^-+OH^-，计算$\frac{K_w}{{{K_{a2}}}}=\frac{{{c^2}（O{H^-}）}}{{0.1-c（O{H^-}）}}$，${K_{a2}}=\frac{{0.1-c（O{H^-}）}}{{{c^2}（O{H^-}）}}×{K_w}$，
，
故答案为：常温时，用pH计测量0.100mol/L草酸钠溶液的pH，则$c（O{H^-}）=\frac{K_w}{{c（{H^+}）}}$，依据C₂O₄^2-+H₂O?HC₂O₄^-+OH^-，计算$\frac{K_w}{{{K_{a2}}}}=\frac{{{c^2}（O{H^-}）}}{{0.1-c（O{H^-}）}}$，${K_{a2}}=\frac{{0.1-c（O{H^-}）}}{{{c^2}（O{H^-}）}}×{K_w}$．

点评本题考查了物质在的探究实验过程分析判断，主要是物质检验、物质含量的测定方法分析应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．

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15．某微粒用^A_ZRⁿ⁺表示，下列关于该微粒的叙述不正确的是（　　）

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	A．	H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-184.6kJ/mol
	B．	CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-802.3kJ/mol
	C．	2C₈H₁₈（g）+25O₂（g）=16CO₂（g）+18H₂O（l）△H=-5518kJ/mol
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13．长式周期表共有18个纵列，从左到右排为1～18列，即碱金属为第1列，稀有气体元素为第18列．按这种规定，下列说法正确的是（　　）

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20．三颈瓶在化学实验中的应用非常广泛，下面是三颈瓶在部分无机实验和有机实验中的一些应用．
I．实验室从含碘废液（除H₂O外，还有CCl₄、I₂、I^-等）中回收碘，其实验过程如图1所示：

（1）用Na₂SO₃溶液将I₂还原为I^-的目的是使CCl₄中的碘进入水．
（2）操作X的名称为分液．
（3）氧化时，在三颈瓶中将含I^-的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入Cl₂在40℃左右反应（实验装置如图2所示），实验控制在较低温度下进行的原因是：使氯气在溶液中有较大的溶解度或防止碘升华或防止碘进一步被氧化．
（4）已知：5SO₃^2-+2IO₃^-+2H⁺═I₂+5SO₄^2-+H₂O，另有一种含碘废水中一定存在I₂，还可能存在IO₃^-，请补充完整检验含碘废水中是否含有IO₃^-的实验方案：取适量含碘废水用CCl₄多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在，从水层取少量溶液，加入1-2 mL淀粉溶液，再加入盐酸酸化，滴加亚硫酸钠溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有IO₃^-，若溶液不变蓝，说明废水中不含有IO₃^-．（实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl₃溶液、Na₂SO₃溶液）
II．某实验小组为研究草酸的制取和草酸的性质，进行如下实验．
实验一：制备草酸
实验室用硝酸氧化淀粉水解液制备草酸的装置如图3所示（加热、搅拌和仪器固定装置均已略去），实验过程如下：

①将一定量的淀粉水解液加入三颈瓶中
②控制反应液温度在55-60℃条件下，边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸（65%HNO₃与98%H₂S0₄的质量比为2：1.5）溶液
③反应3h左右，冷却，抽滤后再重结晶得草酸晶体．
硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应：
C₆H₁₂O₆+12HNO₃→3H₂C₂O₄+9NO₂↑+3NO↑+9H₂O
C₆H₁₂O₆+8HNO₃→6CO₂↑+8NO↑+10H₂O
3H₂C₂O₄+2HNO₃→6CO₂↑+2NO↑+4H₂O
（5）将抽滤后得到的草酸晶体粗品经①加热溶解 ②趁热过滤 ③冷却结晶
④过滤洗涤 ⑤干燥等实验步骤，得到较纯净的草酸晶体，该过程中除去粗品中溶解度较大的杂质是在步骤C
A．②的滤液中 B．③的晶体中 C．④的滤液中 D．④的滤纸上
（6）实验中若混酸滴加过快，将导致草酸产率下降，其原因是由于混酸加入过快，会导致H₂C₂O₄进一步被氧化，或将C₆H₁₂O₆直接氧化成二氧化碳．
实验二：草酸晶体中结晶水测定
草酸晶体的化学式可表示为H₂C₂O₄•xH₂O，为测定x的值，进行下列实验：
①称取6.3g某草酸晶体配成100.00mL的水溶液．
②取25.00mL所配溶液置于锥形瓶中，加入适量稀H₂SO₄，用浓度为0.5mol/L的KMnO₄溶液滴定，滴定终点时消耗KMnO₄溶液的体积为10.00mL．回答下列问题：
（7）写出上述反应的离子方程式5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O．
（8）计算x=2．

10．利用甲烷燃料电池电解饱和食盐水制备漂白液，下列说法中不正确的是（　　）

	A．	燃料电池的A极连接电解池的C极
	B．	A电极的电极反应式为：CH₄-8e^-+2H₂O=CO₂+8H⁺
	C．	燃料电池工作时H⁺移向左边
	D．	电解池总反应式为NaCl+H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$NaClO+H₂↑

17．H的合成路线如图所示：

已知：①G是烃的含氧衍生物；②1molG能与3molNa反应生成无色气体，能与2mol的NaHCO₃溶液反应并产生CO₂气体，发生脱水反应能产生使溴水褪色的产物．
（1）D中含有的官能团的名称为醛基、溴原子，D中的Br原子在C→E反应中的作用是防止碳碳双键被氧化，同时为引入羟基做准备．
（2）与G具有相同官能团的同分异构体有2种，其中在PMR中有三个吸信号，其强度之比为3：2：1的结构简式为HOOCC（OH）（CH₃）COOH
（3）1-戊烯与水加成反应后所得同分异构体中能被氧化成醛的有机物有4种．
（4）H为G的聚合物，具有良好的生物相溶性，请写出H在生物体内水解的化学方程式

+（n-1）H₂O→n HOOCCH₂CH（OH）COOH．

3．明矾石经处理后得到明矾[KAl（SO₄）₂•12H₂O]．从明矾制备Al、K₂SO₄和H₂SO₄的工艺过程如图所示：

焙烧明矾的化学方程式为：4KAl（SO₄）₂•12H₂O+3S2K₂SO₄+2Al₂O₃+9SO₂↑+48H₂O
请回答下列问题：
（1）在焙烧明矾的反应中，还原剂是S（硫）．
（2）从水浸后的滤液中得到K₂SO₄晶体的方法是蒸发结晶．
（3）以Al和NiO（OH）为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO（OH）转化为Ni（OH）₂，该电池反应的化学方程式是Al+3NiO（OH）+NaOH+H₂O═NaAlO₂+3Ni（OH）₂．

4．

在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1的CH₄与CO₂，在一定条件下发生反应CH₄（g）+CO₂（g）?2CO（g）+2H₂（g），测得CH₄的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示．
①据图可知，p₁、p₂、p₃、p₄由大到小的顺序是P₄＞P₃＞P₂＞P₁；
②在压强为p₄、1100°C的条件下，该反应5min时达到平衡X点，反应的平衡常数为1.64．

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