题目
题型:不详难度:来源:
[研究课题]探究乙二酸的某些性质
[查阅资料]乙二酸(HOOC-COOH)俗称草酸,其主要物理常数如下:
名称 | 乙二酸 | 乙二酸晶体 |
分子式 | H2C2O4 | H2C2O4·2H2O |
颜色状态 | 无色固体 | 无色晶体 |
溶解度(g) | 8.6(20℃) | — |
熔点(℃) | 189.5 | 101.5 |
密度(g·cm-3) | 1.900 | 1.650 |
草酸在100℃时开始升华,157℃时大量升华,并开始分解。
草酸钙不溶于水。
草酸蒸气能使澄清石灰水变浑浊。
草酸蒸气在低温下可冷凝为固体。
根据上述材料提供的信息,回答下列问题:
[提出猜想]
(猜想一)根据草酸晶体的组成对其分解产物进行猜想
设计方案:
(1)该小组同学猜想其产物为CO、CO2和H2O,请用下列装置组成一套探究实验装置(草酸晶体分解装置略,装置可重复使用,连接导管略去)。
A中水槽装冰水混合物、B中装氧化铜、C中装无水硫酸铜,D中装澄清石灰水、E中装碱石灰
请回答下列问题:
①装置的连接顺序为:A→_____________________________________________。
②检验产物中CO的实验现象是____________________________________________________________
③整套装置是否存在不合理之处, (填是或否),若有该如何解决___________________________________________________________________________
(猜想二)乙二酸具有弱酸性
设计方案:
(2)该小组同学为验证草酸具有弱酸性设计了下列实验,其中能达到实验目的是______(填字母)。
A.将草酸晶体溶于含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色
B.测定相同浓度的草酸和硫酸溶液的pH
C.测定草酸钠(Na2C2O4)溶液的pH
D.将草酸溶液加入Na2CO3溶液中,有CO2放出
(猜想三)乙二酸具有还原性
设计方案:
(3)该小组同学向用硫酸酸化的KMnO4溶液中滴入过量的草酸溶液,发现酸性KMnO4溶液褪色,从而判断草酸具有较强的还原性。配平该反应的离子方程式:
___MnO4-+___H2C2O4 +___H+ ===___Mn2+ +___CO2↑+___H2O
(4)利用上述原理可定量测定某草酸晶体样品(含有H2C2O4·2H2O及其它一些杂质)中H2C2O4·2H2O的含量。
方法是:称取该样品0.12g,加适量水完全溶解,然后用0.020 mol·L-1
的酸性KMnO4溶液滴定至终点(杂质不参与反应),滴定前后滴定管中的液面读数如图所示(单位:mL),则该草酸晶体样品中H2C2O4·2H2O的质量分数为_____________。
(已知相对原子质量:Mr(H2C2O4·2H2O)=126)
答案
②黑色固体变成红色,且澄清石灰水变浑浊(1分)
③是(1分) 无尾气处理装置,将尾气通到燃着的的酒精灯上(1分)(其它合理答案也给分)
(2)BC(2分,多选倒扣,扣完为止)
(3)2,5,6="2,10,8" (2分) (4)84.0%(2分)
解析
② CO能把氧化铜还原生成红色的单质铜,而CO被液化生成CO2,所以检验产物中CO的实验现象是黑色固体变成红色,且澄清石灰水变浑浊。
③由于CO是有毒气体,所以需要增加尾气处理装置,即将尾气通到燃着的的酒精灯上,使其燃烧。
(2)A、D都只能说明乙二酸显酸性,但不能证明存在电离平衡。所以BC是正确的,弱酸的导电性小于相同条件下的强酸的导电性。弱酸盐存在水解平衡,答案选BC。
(3)根据氧化还原反应中电子的得失守恒进行配平。KMnO4是氧化剂,反应中锰的化合价从+7价降到+2价,得到5个电子。H2C2O4是还原剂,碳元素的化合价由+3价,升高到+4价,1mol还原剂失去2mol电子,所以氧化剂和还原剂的物质的量之比是2︰5,即方程式为2MnO4-+5H2C2O4 +6H+=2Mn2+ +10CO2↑+8H2O。
(4)根据滴定管中的读数可知,消耗酸性KMnO4溶液的体积是18.50ml-2.50mol=16.00ml。所以消耗酸性KMnO4的物质的量是0.020mol/L×0.016L=0.00032mol,则消耗乙二酸是0.00032mol÷2×5=0.0008mol,其质量是0.0008mol×126g/mol=0.1008g,所以其质量分数为0.1008÷0.12×100%=84.0%
核心考点
试题【(11分)以下是某学习小组对乙二酸的某些性质进行研究性学习的过程:[研究课题]探究乙二酸的某些性质[查阅资料]乙二酸(HOOC-COOH)俗称草酸,其主要物理常】;主要考察你对物质组成与性质实验方案的设计等知识点的理解。[详细]
举一反三
甲同学认为两者反应生成只有CuCO3一种沉淀;
乙同学认为这两者相互促进水解反应,生成Cu(OH)2一种沉淀;
丙同学认为生成CuCO3和Cu(OH)2两种沉淀。(查阅资料知:CuCO3和Cu(OH)2均不带结晶水)
Ⅰ.按照乙同学的理解Na2CO3溶液和CuSO4溶液反应的化学反应方程式为 ;
在探究沉淀物成分前,须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作为①过滤②洗涤③干燥。
Ⅱ.请用下图所示装置,选择必要的试剂,定性探究生成物的成分。
(1)各装置连接顺序为 。
(2)装置C中装有试剂的名称是 。
(3)能证明生成物中有CuCO3的实验现象是 。
Ⅲ.若CuCO3和Cu(OH)2两者都有,可通过下列所示装置进行定量分析来测定其组成。
(1)装置C中碱石灰的作用是 ,实验开始时和实验结束时都要通入过量的空气其作用分别是
(2)若沉淀样品的质量为m克,装置B质量增加了n克,则沉淀中CuCO3的质量分数为
。
(1)步骤 ③ 用到的玻璃仪器主要有漏斗、烧杯和 。
(2)步骤 ⑤ 用有机溶剂苯将碘从水中提取出来的过程叫 。静置分层后下层液体是 。
(3)我国从1994年起推出全民食用加碘盐工程,至今,覆盖率已超过95%,补碘成效显著。我们可用盐酸酸化的碘化钾和淀粉溶液检验食盐中的碘酸钾(KIO3),反应后可观察到溶液变蓝,该反应的离子方程式为____ _。
(1)甲同学用图1所示装置,把Xg的混合物与足量稀硫酸反应后,测定产生的CO2气体的体积。实验开始时检查该装置气密性的方法是 。
(2)乙同学用图2代替图1中的发生、收集装置,甲、乙两试管各有两根导管,用橡胶管连接对应接口后,倒置盛稀硫酸的试管,发生反应,放出气体,则Na2CO3、NaCl的固体混合物和稀硫酸应分别置于 、 仪器中(填仪器编号);
G管可以用化学实验室里的一种常用仪器来替代,你认为这种仪器的名称是 ;仪器甲、乙接口的连接方式如下:A连接 ,B连接 ,C连接 ;(填写各
接口的编号)
(3)丙同学用图3装置测定CO2的质量,该装置存在明显缺陷,从而导致实验误差,请你分析其中使测定结果可能偏大的主要原因 ;
使测定结果可能偏小的主要原因 ;
(上述偏大、偏小的原因各写一条)
A.酸性高锰酸钾溶液中通入SO2气体后,紫色消失 |
B.滴有酚酞的氢氧化钠溶液中通入SO2后,红色消失 |
C.品红溶液通入SO2后,红色消失 |
D.溴水中通入SO2后,橙色消失 |
(1)浓硫酸滴入小纸片上,小纸片变 _________(填实验现象),说明浓硫酸具有_________性。
(2)稀硫酸滴入CuSO4·5H2O中,胆矾_________________(填实验现象);浓硫酸滴入CuSO4·5H2O中,胆矾_______________(填实验现象),说明浓硫酸具有_______性。
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