Question

16．某研究小組欲檢驗(yàn)草酸晶體樣品分解產(chǎn)物并測(cè)定器質(zhì)量分?jǐn)?shù)（假設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng)）．草酸晶體（ H₂C₂O₄•2H₂O）的理化性質(zhì)如表．

熔點(diǎn)	沸點(diǎn)	熱穩(wěn)定性	與澄清石灰水反應(yīng)
101°C～102°C	150°C～160°C升華	100.1°C失去結(jié)晶水，175°C分解成CO2，CO，H2O	與Ca（OH）2反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀（CaC2O4）

（1）加熱分解草酸晶體最適宜的裝置是c（填圖1字母序號(hào)）．
（2）圖2是驗(yàn)證熱分解產(chǎn)物中含CO，CO₂的裝置
①儀器a和b的名稱分別是燒杯和硬質(zhì)玻璃管．
②證明存在CO₂的現(xiàn)象是B中澄清的石灰水變渾濁，證明存在CO的現(xiàn)象D中黑色固體變成紅色，D中反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂．
③裝置A的作用是除去草酸蒸汽，防止對(duì)二氧化碳的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾，氣囊的作用是收集一氧化碳，防止污染空氣．
（3）為測(cè)定樣品中草酸晶體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)兩種如下方案．
①稱一定量樣品用上圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得裝置D反應(yīng)前后的質(zhì)量差，由此計(jì)算出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比實(shí)際值偏低，排除儀器和操作的因素，其原因可能有：CO未完全反應(yīng)、生成的銅又被氧化．
②稱取8.75g草酸晶體樣品配制50.00g溶液，取10.00g溶液加適量的稀硫酸，然后滴加25.00g3.16%KMnO₄溶液，恰好反應(yīng)完全．（已知：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O）則KMnO₄溶液顯紫紅色，25.00g3.16%KMnO₄溶液中KMnO₄的質(zhì)量0.79g．樣品中草酸晶體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%．
[Mr（H₂C₂O₄）=90，Mr（H₂C₂O₄•2H₂O）=126，Mr（KMnO₄）=158]．

Answer 1

分析 草酸晶體的熔點(diǎn)較低，受熱容易熔化；
要熟悉各種儀器的名稱、用途；
書寫化學(xué)方程式要注意規(guī)范性；
根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)可以進(jìn)行相關(guān)方面的判斷；
根據(jù)化學(xué)方程式可以計(jì)算草酸晶體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）草酸的熔點(diǎn)較低，受熱容易熔化，用c裝置加熱草酸時(shí)不容易下流，適宜用來加熱草酸．
故填：c．
（2）①儀器a和b的名稱分別是燒杯、硬質(zhì)玻璃管．
故填：燒杯；硬質(zhì)玻璃管．
②證明存在CO₂的現(xiàn)象是：B中澄清的石灰水變渾濁；證明存在CO的現(xiàn)象是：D中黑色固體變成紅色．
故填：B中澄清的石灰水變渾濁；D中黑色固體變成紅色．
D中氧化銅和一氧化碳在加熱時(shí)反應(yīng)能生成銅和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂．
故填：CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂．
③裝置A的作用是：除去草酸蒸汽，防止對(duì)二氧化碳的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾；氣囊的作用是：收集一氧化碳，防止污染空氣．
故填：除去草酸蒸汽，防止對(duì)二氧化碳的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾；收集一氧化碳，防止污染空氣．
（3）①一氧化碳部分反應(yīng)，生成的銅重新被氧化等因素都能夠?qū)е掠?jì)算出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比實(shí)際值偏低．
故填：生成的銅又被氧化．
②高錳酸鉀溶液是顏色紫紅色的．
故填：紫紅．
25.00g3.16%KMnO₄溶液中KMnO₄的質(zhì)量為：25.00g×3.16%=0.79g．
故填：0.79．
設(shè)10.00g溶液中含草酸晶體的質(zhì)量為X，
由2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O可知，
5H₂C₂O₄•2H₂O→5H₂C₂O₄→2KMnO₄，
    630                  316
     X                   0.79g
$\frac{630}{316}=\frac{X}{0.79g}$
X=1.575g，
50.00g溶液中含草酸晶體的質(zhì)量為：1.575g×5=7.875g，
草酸晶體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{7.875g}{8.75g}$×100%=90%，
答：樣品中草酸晶體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%．

點(diǎn)評(píng) 本題涉及化學(xué)方程式的書寫、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的判斷、根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算等方面的知識(shí)，是典型的綜合題．