题目内容

13．草酸（H2C2O4）是一种二元弱酸，部分性质如下：能溶于水，易溶于乙醇；大约在175℃升华（175℃以上分解生成H2O、CO2和CO）；H2C2O4+Ca（OH）2=CaC2O4↓+2H2O．现用H2C2O4进行如下实验：
（一）探究草酸的不稳定性
通过如图1实验装置验证草酸受热分解产物中的CO2和CO，A、B、C中所加入的试剂分别是：
①B中盛装的试剂Ca（OH）2或Ba（OH）2（填化学式）；
②A中加入乙醇的目的是除去H2C2O4，避免对CO2的检验造成干扰
（二）探究草酸的酸性
将0.01mol草酸晶体（H2C2O4•2H2O）加入到100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈碱性，其原因是C2O42-+H2O?HC2O4-+OH-（用离子方程式表示）．
（三）用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应来探究影响化学反应速率的因素
Ⅰ实验前先用酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸
反应原理：□MnO${\;}_{4}^{-}$+□H2C2O4+□6H+=□Mn2++□CO2↑+□H2O
①配平上述离子方程式；
②滴定时KMnO4溶液应盛装于酸式（填“酸式”或“碱式”）滴定管中．
Ⅱ探究影响化学反应速率的因素
实验编号H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液温度
浓度（mol/L）体积（mL）浓度（mol/L）体积 （mL）
①0.102.00.0104.025
②0.202.00.0104.025
③0.202.00.0104.050
（1）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是②和③（填编号，下同），
探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是①和②
（2）测得某次实验（恒温）时溶液中Mn2+物质的量与时间关系如图2．请解释n（Mn2+）在反应起始时变化不大、一段时间后快速增大的原因：Mn2+对该反应有催化作用

分析 （一）①草酸与氢氧化钙反应生成醋酸钙沉淀，干扰二氧化碳的检验，所以A中的乙醇目的是除去草酸，则B中的试剂是Ca（OH）2或Ba（OH）2溶液，目的是检验二氧化碳的存在，C中氢氧化钠的作用是除去二氧化碳，避免干扰CO的检验，
故答案为：Ca（OH）2或Ba（OH）2；
②草酸能够与检验二氧化碳的氢氧化钡或氢氧化钙反应生成沉淀，干扰二氧化碳的检验，用乙醇的目的是除去草酸；
（二）草酸为二元弱酸，二者恰好反应生成草酸钠，草酸根离子部分水解，溶液显示碱性；
（三）I．①高锰酸根离子中Mn元素的化合价从+7价降低到+2价，得到5个电子，草酸中C元素的化合价从+3价升高到+4价，共失去2个电子，根据得失电子守恒配平该反应；
②高锰酸钾的氧化性强，易腐蚀碱式滴定管的胶管，应该选用酸式滴定管盛放高锰酸钾；
II．（1）探究温度对反应速率的影响时，必须满足除了温度不同以外，其它条件必须完全相同；
探究反应物浓度对化学反应速率影响，反应温度、溶液体积必须完全相同；
（2）根据反应2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知，该反应中产生了锰离子，锰离子对该反应起到了催化作用，大大加快了反应速率．

解答 解：（一）①草酸混合气体中含有未分解的草酸，草酸与氢氧化钙反应生成醋酸钙沉淀，干扰二氧化碳的检验，所以A中的乙醇目的是除去草酸，则B中的试剂是Ca（OH）2或Ba（OH）2溶液，目的是检验二氧化碳的存在，C中氢氧化钠的作用是除去二氧化碳，以便检验CO的存在，
故答案为：Ca（OH）2或Ba（OH）2；
②草酸能够与检验二氧化碳的氢氧化钡或氢氧化钙反应生成沉淀，会影响二氧化碳的测定，故A中乙醇的目的是除去H2C2O4，避免对CO2的检验造成干扰，
故答案为：除去H2C2O4，避免对CO2的检验造成干扰；
（二）草酸是二元酸，与氢氧化钠反应时二者恰好完全反应，若草酸是强酸，则反应后的溶液为中性，现在溶液呈碱性，说明草酸为弱酸，草酸根离子水解，使溶液呈碱性，离子方程式为：C2O42-+H2O?HC2O4-+OH-，
故答案为：C2O42-+H2O?HC2O4-+OH-；
（三）I．①高锰酸根离子中Mn元素的化合价从+7价降低到+2价，得到5个电子，草酸中C元素的化合价从+3价升高到+4价，共失去2个电子，根据得失电子守恒，则高锰酸根离子的系数是2，草酸的系数是5，根据元素守恒配平Mn2+、CO2的系数，最后根据电荷守恒配平氢离子、水的系数，配平后的反应为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，
故答案为：2；5； 6H+；2；10；8；
②高锰酸钾的氧化性强，所以不能用碱式滴定管，易腐蚀碱式滴定管的胶管，所以用酸式滴定管盛放高锰酸钾，
故答案为：酸式；
II．（1）探究温度对反应速率的影响时，必须满足除了温度不同以外，其它条件必须完全相同，满足条件的为：②和③；
探究反应物浓度对化学反应速率影响，反应温度、溶液体积必须完全相同，满足条件的只有①和②，
故答案为：②和③；①和②；
（2）测得某次实验（恒温）时溶液中Mn2+物质的量与时间关系如图2，根据反应2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知，该反应中产生了锰离子，锰离子对该反应起到了催化作用，大大加快了反应速率，故n（Mn2+）在反应起始时变化不大、一段时间后快速增大，
故答案为：Mn2+对该反应有催化作用．

点评 本题考查对草酸性质的探究实验的设计与评价、化学方程式的配平及气体的检验，题目难度中等，试题知识点较多、综合性较强，充分考查学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力，明确实验目的及常见物质的性质及检验方法为解答关键，注意掌握性质实验方案设计与评价原则．

练习册系列答案
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3．（代号DMP）是一种常用的酯类塑化剂，其蒸气对氢气的相对密度为97．工业上生产DMP的流程如图所示：

（1）的名称1，2-二甲苯（或邻二甲苯），D的核磁共振氢谱有3组峰，DMP的分子式为C10H10O4．
（2）A→B的化学方程式为．
（3）用邻二甲苯制备DMP的另一种途径：
其中反应①还有另外一种产物，该产物最可能是H2O，反应②中的另一产物是水，且n（F）：n（H2O）=2：1，则F的结构简式为CH3OH．
4．下列有关热化学方程式及其叙述正确的是（　　）
A．氢气的燃烧热为-285.5kJ/mo1，则电解水的热化学方程式为：2H2O（1）=2H2（g）+O2（g）△H=+285.5kJ/mo1
B．1mol甲烷完全燃烧生成CO2和H2O（1）时放出890kJ热量，则它的热化学方程式为：$\frac{1}{2}$CH4（g）+O2（g）=$\frac{1}{2}$CO2（g）+H2O（1）△H=-445kJ/mol
C．已知：2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H=-221 kJ•mol-1，则C的燃烧热为-110.5kJ/mo1
D．HF与NaOH溶液反应：H+（aq）+OH-（aq）=H2O（1）△H=-57.3kJ/mol
1．已知25℃时有关弱电解质的电离平衡常数如表：
弱电解质化学式CH3COOHHCNH2CO3NH3．H2O
电离平衡常数1.8×l0-54.9×l0-10K1=4.3×l0-7K2=5.6×l0-111.8×l0-5
根据表中数据回答下列问题：
（1）CH3COO-、CN-、CO32-结合质子（即H+）的能力大小顺序CO32-＞CN-＞CH3COO-；25℃时，有等浓度的①CH3COONa溶液、②NaCN溶液、③NaHCO3溶液，三种溶液的pH由大到小的顺序为②＞③＞① （填序号）．
（2）Na2CO3水溶液呈碱性的原因，用离子方程式表示：CO32-+H2O?HCO3-+OH-，溶液中各离子浓度大小顺序：c（Na+）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（HCO3-）＞c（H+）．
（3）NaCN溶液中通入少量二氧化碳，反应的离子方程式为CO2+CN-+H2O=HCN+HCO3-
（4）室温下，向盛一定量的稀氨水烧杯中逐滴加入物质的量浓度相同的醋酸，当恰好中和时，溶液的pH等于7（填“大于”、“等于”或“小于”）．
（5）甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1mol•L-1、0.1mol•L-1，则c（OH-）甲﹕c（OH-）乙小于10（填“大于”、“等于”或“小于”）．
8．某研究性学习小组欲探究FeSO4•7H2O（绿矾）的主要化学性质和用途．
I．FeSO4•7H2O （绿矾）广泛用于医药和工业领域，以下是FeSO4•7H2O的实验室制备流程图：

根据题意回答下列问题：
（1）碳酸钠溶液能除去脂类油污是因为碳酸根水解呈碱性，在碱性条件下油脂会水解生成易溶于水的物质而被除去（用必要的文字说明）；
（2）废铁屑中含有少量的Fe2O3，在制备过程中无需除去，理由是氧化铁和酸反应生成铁盐，Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O，铁盐能被Fe还原生成亚铁盐2Fe3++Fe═3Fe2+（用必要的离子方程式说明）．
Ⅱ．为测定某补血剂（有效成分为FeSO4•7H2O）中铁元素含量，设计实验流程如下，回答下列问题：

（1）步骤①需要用浓硫酸（质量分数为98.3%）配制100mL 1mol•L-1的稀硫酸，所用的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管及100mL容量瓶；
（2）步骤③所表示的一系列操作依次是：
a．过滤b．洗涤c．灼烧（加热）d．冷却  e．称量  f．重复c～e直至固体质量不变，操作f的目的是确保氢氧化铁完全分解成了氧化铁；
（3）假设实验过程中铁元素无损耗，则每片补血剂含铁元素为0.07ag（用含n的代数式表示）．
Ⅲ．利用下图装置探究绿矾的热稳定性

（1）实验过程中，观察到③中品红溶液褪色，据此推测FeSO4分解过程中最有可能被氧化的元素是Fe，请写出④中反应的离子方程式：2OH-+SO2=SO32-+H2O或OH-+SO2=HSO3-；
（2）②中有白色沉淀生成，小组成员经过理论分析并结合（1）中的表述推测，绿矾分解的    产物最有可能是下列各项中的b（填序号字母）．
a．Fe2O3、SO3、H2O    b．Fe2O3、SO2、SO3、H2O       c．FeO、SO2、SO3、H2O．
18．某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，标况下用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（累计值）
时间（min）12345
氢气体积（mL）50120232290310
（1）哪一时间段（指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min）反应速率最大2～3 min．
（2）求2～3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率（设溶液体积不变）0.1mol/（L•min）．
（3）除本实验测定反应速率的方法外，可行的方案还有相同时间内测定生成H2的体积（或相同时间内测定Zn的质量）（其他合理答案均可）（写出一种）．
5．元素A和元素B的原子序数都小于18．已知A元素原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b；B元素原子的M层电子数为（a-b），L层电子数为（a+b），则A、B两元素所形成的化合物的性质可能有（　　）
A．能与水反应B．能与硫酸反应
C．不能与氢氧化钠反应D．能与碳酸钠反应
2．某无色溶液由Mg2+、Al3+、Cl-、NH4+、SO42-中的若干种离子组成．按以下步骤进行实验：
（1）取原溶液少量于试管中，向试管中不断加入氢氧化钠溶液至过量，有白色沉淀生成而后又完全消失，说明原溶液中一定含有的离子是Al3+（填相应离子符号，下同）．
（2）取实验①后的溶液于另一试管中，加热，用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，结果试纸变蓝，说明原溶液中一定含有的离子是NH4+．
（3）取原溶液加入少量盐酸使溶液酸化，再加入氯化钡溶液，产生白色沉淀，说明原溶液中一定含有的离子是SO42-．
（4）取实验③的溶液加入少量，加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，能否说明原溶液中一定含有的Cl-离子否（是或否）．若要检测Cl-离子是否存在，正确的操作是取原溶液少量于试管中，用硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，若有白色沉淀，证明氯离子存在，否则不含氯离子（若前一格填是，这一格不填）．
3．下列有机物属于芳香烃的是（　　）
A．B．C．D．

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