Question

10．草酸晶體的組成可表示為H₂C₂O₄•xH₂O．實(shí)驗(yàn)室常用其加熱分解制取CO氣體，反應(yīng)方程式為：H₂C₂O₄•xH₂O  CO+CO₂+（x+1）H₂O．下圖為分解草酸晶體，用干燥純凈的CO還原CuO制取Cu，并收集CO的實(shí)驗(yàn)裝置（略去鐵架臺(tái)、鐵夾等支撐加持裝置），回答下列問題．
（1）A裝置為加熱分解草酸的裝置，該裝置錯(cuò)誤是試管口應(yīng)向下傾斜，C裝置中盛放的試劑是濃硫酸 （填化學(xué)式），E裝置的作用是安全瓶（或防倒吸）．
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中涉及到如下操作：①點(diǎn)燃A處的酒精燈 ②熄滅A處的酒精燈 ③點(diǎn)燃D處的酒精燈 ④熄滅D處的酒精燈．這4步操作由先到后的順序?yàn)棰佗邰堍冢ㄌ钚蛱?hào)）．點(diǎn)燃D處酒精燈前必須要進(jìn)行的操作名稱是驗(yàn)純．

（3）用酸性高錳酸鉀溶液滴定草酸晶體，求x的值．
實(shí)驗(yàn)步驟：準(zhǔn)確稱取1.17g 草酸晶體，配成100mL溶液；取出20.00mL于錐形瓶中，再向瓶中加入足量稀H₂SO₄；用0.0500mol/L酸性高錳酸鉀溶液滴定，滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗高錳酸鉀溶液16.00mL．滴定時(shí)，所發(fā)生的反應(yīng)為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺═10CO₂+2Mn²⁺+8H₂O．
①配制草酸溶液除需要玻璃棒、燒杯，還一定需要的玻璃儀器有100mL容量瓶、膠頭滴管．
②x=1.5．
（4）為探究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，在甲乙試管中分別加入下列物質(zhì)

試管	0.01mol/L KMnO4	0.1mol/L H2C2O4	0.1mol/L H2SO4	MnSO4固體
甲	4mL	x mL	1mL	無(wú)
乙	y mL	2mL	1mL	有

則x=2，y=4．能夠得出催化劑對(duì)該反應(yīng)有影響結(jié)論的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是加入MnSO₄固體的試管中溶液褪色速率比未加的快．

Answer 1

分析 （1）給試管中的固體加熱時(shí)，試管口應(yīng)該稍稍向下傾斜；根據(jù)圖示裝置及實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍�：B為澄清石灰水，目的是除去混合氣體中二氧化碳，D為濃硫酸，目的是干燥CO氣體；D中氧化銅與一氧化碳反應(yīng)制取銅；E為安全瓶，起到防止倒吸的作用；F為澄清石灰水，除去二氧化碳?xì)怏w，最后收集CO氣體；
（2）純度不足時(shí)一氧化碳?xì)怏w會(huì)發(fā)生爆炸，所以先點(diǎn)燃A處酒精燈，用生成的CO將裝置中空氣排凈，然后再點(diǎn)燃D處的酒精燈；熄滅酒精燈時(shí)，應(yīng)該先熄滅D處酒精燈，然后再熄滅A處酒精燈；
（3）①根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的方法判斷需要的儀器；
②根據(jù)反應(yīng)原理及高錳酸鉀的物質(zhì)的量計(jì)算出該草酸晶體中含有草酸的物質(zhì)的量、質(zhì)量，再計(jì)算出結(jié)晶水的物質(zhì)的量，最后計(jì)算出x；
（4）探究催化劑催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí)，其它條件必須完全相同，據(jù)此判斷x、y值；使用催化劑后反應(yīng)速率加快，溶液褪色時(shí)間減�。�

解答 解：（1）反應(yīng)中有水生成，容易導(dǎo)致試管炸裂，所以A裝置中試管口應(yīng)向下傾斜；B為澄清石灰水，目的是除去混合氣體中二氧化碳，D為濃硫酸，目的是干燥CO氣體；D中CuO與CO反應(yīng)制取Cu；E為安全瓶，起到防止倒吸的作用；F為澄清石灰水，除去二氧化碳?xì)怏w，
故答案為：試管口應(yīng)向下傾斜；濃硫酸；安全瓶（或防倒吸）；
（2）CO氣體的純度不足時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸現(xiàn)象，所以應(yīng)該先點(diǎn)燃A處酒精燈，用生成的CO將裝置中空氣排凈，然后再點(diǎn)燃D處的酒精燈；熄滅酒精燈時(shí)恰好相反，先熄滅D處酒精燈，然后再熄滅A處酒精燈，所以正確的操作方法為：①③④②；避免發(fā)生爆炸現(xiàn)象，所以點(diǎn)燃D處酒精燈前必須要進(jìn)行檢驗(yàn)CO純度，
故答案為：①③④②；驗(yàn)純；
（3）①配制草酸溶液除需要玻璃棒、燒杯，配制100mL溶液需要選用100mL容量瓶，定容時(shí)還需要膠頭滴管，
故答案為：100mL容量瓶、膠頭滴管；
②16mL 0.0500mol/L高錳酸鉀溶液中含有高錳酸鉀的物質(zhì)的量為：0.0500mol/L×0.016L=0.0008mol，100mL該醋酸溶液能夠消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量為：0.0008mol×$\frac{100mL}{20mL}$=0.004mol，根據(jù)反應(yīng)2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=10CO₂+2Mn²⁺+8H₂O可知1.17g樣品中含有草酸的物質(zhì)的量為：0.004mol×$\frac{5}{2}$=0.01mol，草酸的質(zhì)量為：90g/mol×0.01mol=0.9g，含有結(jié)晶水的物質(zhì)的量為：$\frac{1.17g-0.9g}{18g/mol}$=0.015mol，則該草酸晶體中x=$\frac{0.015mol}{0.01mol}$=1.5，
故答案為：1.5；
（4）為探究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，除了有催化劑和無(wú)催化劑以外，其它條件必須完全相同，則x=2、y=4；催化劑能夠加快反應(yīng)速率，則加入MnSO₄固體的試管中溶液褪色速率比未加的快，
故答案為：2；4；加入MnSO₄固體的試管中溶液褪色速率比未加的快．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究物質(zhì)組成、稱量物質(zhì)含量的方法，題目難度中等，熟練掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作方法為解答關(guān)鍵，試題涉及的知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算能力，是一道質(zhì)量較好的題目．