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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

17．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．
（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V mL（已换算成标准状况），则草酸纯度的表达式为$\frac{{\frac{{126×V×{{10}^{-3}}}}{22.4}}}{a}$．
（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（OH^-）=$\frac{Kw}{c（{H}^{+}）}$；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}}^{2-}）}$=$\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{0}^{-3}}{22.4}mol×126g/mol}{ag}$=$\frac{{\frac{{126×V×{{10}^{-3}}}}{22.4}}}{a}$，
故答案为：$\frac{{\frac{{126×V×{{10}^{-3}}}}{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}}$，则$\frac{K_W}{{{K_{a2}}}}=\frac{{{c^2}（O{H^-}）}}{{0.1-c（O{H^-}）}}$，得到${K_{a2}}=\frac{{0.1-c（O{H^-}）}}{{{c^2}（O{H^-}）}}×{K_W}$，
故答案为：${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．

练习册系列答案

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温度（℃）	25	t₁	t₂
水的离子积常数	1×10^-14	α	1×10^-13

试回答以下问题：
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8．已知A、B、C、D、E是短周期中的五种非金属元素，它们的原子序数依次增大．A元素原子形成的离子就是一个质子，C、D在元素周期表中处于相邻的位置，B原子的最外层电子数是内层电子数的2倍．E元素与D元素同主族；E的单质为黄色晶体，易溶入CS₂
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；
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5．

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⑤实验中，观察到C中有白色沉淀生成，则C中发生的反应为SO₂+H₂O₂+Ba²⁺=BaSO₄↓+2H⁺（用离子方程式表示）．
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已知：

根据以上信息回答：
（1）反应①所需条件是纯溴、Fe催化剂；反应④的类型是加成反应，
（2）反应②中浓H₂S0₄的作用是催化剂、吸收剂
（3）反应③生成A，同时生成CH₃OH，写出该反应化学方程式：

+H₂N-NH₂→

，
（4）写出X的结构简式：

，
（5）

有多种同分异构体，其中符合下列条件的同分异构体共有4种．
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②与其具有相同的官能团，且官能团处于间位．

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NO₂

NH₃

SO₂

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①C→D的反应类型为取代．
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③写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式

或

．
Ⅰ．能和FeCl₃溶液发生显色反应；
Ⅱ．分子中含有4种不同化学环境的氢原子．
④写出D→E反应的化学方程式

．

15．下列叙述中，正确的是（　　）

	A．	在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂
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