乙二酸(H2C2O4)俗稱草酸,是一種重要的化工原料。查閱資料,了解到以下有關信息:

乙二酸易溶于水,加熱至100開始升華,125時迅速升華,157時大量升華并開始分解。乙二酸受熱分解生成水、二氧化碳和一種常見的還原性氣體。

乙二酸的鈣鹽——乙二酸鈣為不溶于水的白色晶體。某;瘜W研究性學習小組為探究草酸的部分性質,進行了如下實驗:

1為比較相同濃度的草酸和硫酸的導電性,實驗室需配制100 mL 0.1mol/L的草酸溶液,配制過程中用到的玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、_____ 、____。

2)化學興趣小組的同學用實驗證明乙二酸晶體受熱分解生成的氣體成分。他們利用下圖提供的裝置,自選試劑,提出了下列實驗方案:按A→B→C→C→C→D→E順序從左至右連接裝置,檢驗乙二酸晶體受熱分解生成的氣體成分。請你按整套裝置從左至右的順序填寫下表中的空格:

請寫出乙二酸受熱分解的化學方程式 _______。

上述實驗中能說明乙二酸熱分解生成了還原性氣體的實驗現(xiàn)象是____。

檢驗乙二酸具有較強的還原性,通常選用的試劑是____。

 

【答案】

1100mL容量瓶 、 膠頭滴管

裝置編號

裝置中所加物質

裝置作用

B

 

檢驗H2O(g):冷卻凝固乙二酸蒸汽,防止進入澄清石灰水影響CO2的檢驗

C

澄清石灰水

檢驗CO2

C

 

吸收多余的CO2

C

濃硫酸

吸收水蒸氣

D

 

檢驗CO

E

 

 

 

H2C2O4 H2O+CO↑+CO2

D裝置中的CuO由黑色變紅色(或D裝置中的Fe2O3由紅色變黑色),E裝置導管口氣體燃燒

酸性高錳酸鉀溶液或高錳酸鉀或KMnO4

【解析】

試題分析:(1)實驗室在配制100 mL 0.1mol/L的草酸溶液的過程中用到的玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、100ml的容量瓶、膠頭滴管。(2B的作用:由于乙二酸受熱容易升華,所以降溫可冷卻凝固乙二酸蒸汽,防止進入澄清石灰水影響CO2的檢驗,同時可以檢驗H2O(g)的存在。第一次使用C 裝置盛有澄清的石灰水,目的是為了檢驗產(chǎn)物中含有CO2 。第二次使用C裝置盛有NaOH容易,目的是為了除去CO2氣體。第三次裝置中盛有濃硫酸,目的是為了吸收H2O蒸汽。防止干擾CO的檢驗 。盛有Fe2O3CuO的裝置是為了檢驗CO的存在。因為CO有毒,是大氣污染物,使用在排放到空氣之前先用E將其點燃處理掉,變?yōu)闊o害的氣體。根據(jù)題意結合質量守恒定律可得草酸分解的化學方程式為:H2C2O4H2O+CO↑+CO2上述實驗中能說明乙二酸熱分解生成了還原性氣體的實驗現(xiàn)象是D裝置中的CuO由黑色變紅色(或D裝置中的Fe2O3由紅色變黑色),由于乙二酸具有較強的還原性,所以經(jīng)常使用有強氧化性的物質如酸性高錳酸鉀溶液、重鉻酸鉀溶液等來檢驗其還原性。

考點:考查乙二酸的物理性質、化學性質、不穩(wěn)定性及分解產(chǎn)物的檢驗的方法、順序、現(xiàn)象等知識。

 

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

乙二酸(HOOC—COOH)俗稱草酸,其主要物理常數(shù)如下:

名稱

分子式

顏色、狀態(tài)

溶解性(g)

熔點(℃)

密度(g·cm-3)

乙二酸

H2C2O4

8.6(20 ℃)

189.5

1.900

二水合乙二酸

H2C2O4·2H2O

無色晶體

101.5

1.650

    注:表中“—”表示尚未有具體數(shù)據(jù)。

    (1)向盛有Na2CO3粉末的試管里加入約3 mL乙二酸溶液,觀察到的現(xiàn)象為_______________;說明乙二酸的酸性比碳酸_____________________。

    (2)向盛有5 mL乙二酸飽和溶液的試管中滴入3滴硫酸酸化的0.5%(質量分數(shù))的KMnO4溶液,振蕩,觀察到的現(xiàn)象為_______________;說明乙二酸有____________________。

    (3)已知草酸分解的化學方程式為H2C2O4H2O+CO2↑+CO↑。為了驗證草酸受熱分解及其產(chǎn)物,用圖6-15裝置進行實驗,加熱草酸晶體,有人認為該裝置不合理。請你根據(jù)草酸晶體的某些物理常數(shù)和實驗目的,指出用該裝置進行實驗可能存在的四個不合理的主要原因。

                       

                                          圖6-15

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科目:高中化學 來源: 題型:

某工業(yè)鐵紅中混有一種黑色的鐵的氧化物雜質,為了解雜質的成分及測定鐵紅的純度,化學興趣小組的同學進行了實驗研究。請你參與過程分析與交流。

【查閱資料】

①鐵的常見氧化物

名稱

化學式

色、態(tài)

鐵元素的質量分數(shù)

氧化亞鐵

FeO

黑色粉末

w(Fe)=77.8%

氧化鐵

Fe2O3

紅棕色粉末(俗稱鐵紅)

w(Fe)=70.0%

四氧化三鐵

Fe3O4

黑色晶體(俗稱磁性氧化鐵)

w(Fe)=72.4%

②草酸(乙二酸H2C2O4)在濃硫酸存在下受熱分解的化學方程式為H2C2O4CO2↑+ CO↑+H2O

【實驗準備】

①實驗的裝置圖如下

②藥品

a.草酸          b.工業(yè)鐵紅        c.NaOH溶液         d.澄清石灰水          e.濃硫酸           f.鹽酸

【實驗及數(shù)據(jù)】

取不同質量的樣品進行實驗,所得實驗數(shù)據(jù)如下:

實驗序號

樣品質量/g

生成鐵的質量/g

1

4.00

2.91

2

8.00

7.00

3

10.00

7.27

4

12.00

8.72

5

14.00

10.18

6

16.00

11.63

【討論與分析】

(1)興趣小組的同學擬以純凈的CO還原鐵的氧化物,所設計的實驗裝置中D、E、F應分別盛放的試劑為____________、____________、___________(填寫序號),其作用依次是____________、____________、_____________。上述裝置還有不完善之處,你建議改進的措施是________________________。

(2)由實驗數(shù)據(jù)不難得出,有一組實驗數(shù)據(jù)不可靠,該組數(shù)據(jù)是____________(填序號),該工業(yè)鐵紅所含雜質的化學式為________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

渡菜中有含鐵元素的物質和乙二酸。乙二酸俗稱草酸,易溶于水。其主要物理常數(shù)如下:

名稱

分子式

顏色、狀態(tài)

溶解性(g)

熔點(℃)

密度(g/cm3)

乙二酸

H2C2O4

無色

8.6(20℃)

189.5

1.900

二水合乙二酸

H2C2O4·2H2O

無色晶體

——

101.5

1.650

某化學小組同學為r研究草酸(乙二酸的結構HOOC—COOH)的化學性質,進行以下實驗。

(1)該小組同學向盛有5 mL乙二酸飽和溶液的試管中滴入3滴硫酸酸化的0.5%(質量分數(shù))的KMnO4溶液,振蕩,觀察到現(xiàn)象為_____________;由此可推知乙二酸具有___________(填“氧化性”或“還原性”);菠菜中鐵元素的主要存在價態(tài)可能是___________。

(2)已知草酸分解的化學方程式為H2C2O4H2O+CO2↑+CO↑。

該小組同學為了驗證草酸受熱分解的產(chǎn)物,設計了如圖所示裝置的實驗。

實驗前,有同學提出用草酸品體進行實驗,遭到大家的反對,其原因是____________________ ____________________;有同學提出這個實驗不能檢驗二氧化碳氣體,還需在B、C之間加入4個D裝置,依次加入的試劑是___________、___________、_____________和濃硫酸,其中第3個D裝置的作用是_______________________________________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

已知:

名稱

化學式

顏色、狀態(tài)

溶解度(g)

熔點(℃)

密度(g/cm3)

乙二酸

H2C2O4

8.6(20℃)

189.5

1.900

二水合乙二酸

H2C2O4·2H2O

無色晶體

101.5

1.650

注:乙二酸(HOOC—COOH)俗稱草酸,帶2個結晶水的乙二酸俗稱草酸晶體,草酸晶體失去結晶水得無水草酸,在約157℃時升華,其鹽草酸鈣和草酸氫鈣均為白色不溶物。根據(jù)上述信息,回答下列問題。

(1)向盛有Na2CO3粉末的試管里加入約3 mL乙二酸溶液,觀察到的現(xiàn)象是________________。

(2)向盛有5 mL乙二酸飽和溶液的試管里滴入3滴用硫酸酸化的0.5%(質量分數(shù))的高錳酸鉀溶液,振蕩,觀察到的現(xiàn)象為____________,說明乙二酸有_____________性。

(3)已知草酸分解的化學方程式為:H2C2O4H2O+CO2↑+CO↑,用如圖裝置加熱草酸晶體,驗證草酸受熱分解及其產(chǎn)物,但有人認為該裝置不合理。請你根據(jù)草酸晶體的某些物理常數(shù)和實驗目的,分析不合理原因_____________(從下列序號中選擇)。

 

a.草酸晶體的熔點低,未分解之前就已融化并流到試管口,不利于化學反應的進行及實驗現(xiàn)象的觀察

b.因為加熱的是草酸晶體,所以該裝置最多只能檢驗一種分解產(chǎn)物,不能檢驗是否還有其他分解產(chǎn)物

C.在未洗氣的情況下通入石灰水,還可能因草酸蒸氣與石灰水反應生成草酸鈣沉淀,對實驗有干擾

(4)設裝置也不符合綠色化學的要求,試說明原因____________________________。

(5)實驗室用酸堿滴定法測定草酸晶體分子中結晶水個數(shù)的方法如下:稱取a g草酸晶體溶于水配成200 mL溶液,取20 mL該溶液用0.1 mol·L-1NaOH溶液滴定,當達到終點時,用去NaOH溶液b mL,則每個草酸晶體分子中結晶水個數(shù)x=__________(用字母表示算式)。

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