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1、1乙二酸实验问题汇总乙二酸实验问题汇总 1某化学兴趣小组的同学通过査阅资料,获得了草酸的一些信息,整理出下表:(1)该组同学欲通过实验验证草酸受热分解产物中的 CO2和 CO(装置符合气密性要求, 其它试剂可自选)。填写表中空白。简述检验 CO 的实验方法和实验现象。 (2)实验室常用草酸钠测定 KMnO4溶液的浓度。 准确称取 2.680 g 草酸钠,溶于稀硫酸和水制成 100.0mL溶液,每次取 20.00 mL 溶 液于锥形瓶中;将待测 KMn04溶液置于_(填“酸式”或“碱式“)滴定管中 进行滴定。重复上述滴定操作三次,实验数据如下表所示。待测 KMnO4溶液的物质的量浓度为_。 将酸
2、性高锰酸钾溶液和草酸溶液混合后,发现开始时溶液褪色不明显,但不久迅速褪 色。针对该实验现象,某同学认为 KMnO4溶液与 H2C2O4溶液反应是放热反应,导致溶 液温度升高,反应速率加快。你猜想还有可能是_的影响。若用实验证明你 的猜想,除高锰酸钾溶液、草酸溶液、稀硫酸外,还需要选择的合理试剂是 _。答案: 2草酸晶体的化学式可表示为 H2C2O4xH2O,为测定 x 的值,进行下列实验: 称取 w g 某草酸晶体配成 100.0mL 的水溶液, 取 25.0mL 所配溶液置于锥形瓶中,加入适量稀 H2SO4,用浓度为 c mol/L 的 KMnO4 溶液滴定,所发生的离子方程式为:H2C2O
3、4 MnO4 ( ) CO2 Mn2 ( ) 回答下列问题:(1)配平上述离子方程式。仪器ABC加入试剂NaOH 溶液滴定前均为第一次终点第二次终点第三次终点滴定管液面刻度0.00 mL20.02 mL21.00 mL19.98 mL2(2)滴定时,指示剂应 (若加则写出指示剂的名称,若不加则不写) ,滴定终 点的颜色变化为 。 (3)当 w 为 6.3 克、c 为 0.5mol/L、滴定终点时消耗 KMnO4的体积为 10.0mL,计算 x 的值 。 (4)若滴定时所用 KMnO4溶液的浓度因久置而变小,则 x 的值会 (填“变大” 、 “变小”或“不变” ,下同) ,若终点读数时俯视,x
4、的值会 。对于一定量草酸,所 用 KMnO4的浓度过浓或过稀均不合理,浓度过浓不合理的原因是 ,浓度过稀 不合理的原因是 。 (5)在滴定过程中,常常将锥形瓶的内壁用清水冲洗,原因是 , 滴定时,常发现反应速率开始很慢,后来逐渐加快,估计原因可能是 ,欲证实该观 点,简述设计实验的思想。 答案:(1) 5 H2C2O4 2 MnO4 6 ( H) 10CO2 2 Mn2 8 (H2O ) (2)不加,无色变成紫红色,且半分钟不褪色。 (3)x=2(4)偏小、偏大、浓度过浓所消耗 KMnO4体积过小,易造成误差,浓度过稀所消耗 KMnO4体积过多,多次量取读数也易造 成误差。 (5)将沾附在锥形
5、瓶内壁的乙二酸冲洗下来,使其充分反应。根据上述方程式知,随着反 应的进行,乙二酸的浓度逐渐减小,反应速率应减弱,而反应速率却加快,可能的原因是 Mn2起催化剂的作用加快该反应速率。设计的实验思想可分两类,一类是加合作用: 向乙二酸溶液加入含 Mn2试剂,增大 Mn2的浓度,观察反应速率是否增大。一类是阻隔 作用:向乙二酸溶液加入某试剂使 Mn2沉淀,观察反应速率是否减弱。 3乙二酸(HOOCCOOH)俗称草酸,其主要物理常数如下:名称分子式颜色、状态溶解性(g)熔点()密度(g/cm3)乙二酸H2C2O4无色8.6(20)189.51.900二水合乙二酸H2C2O42H2O无色晶体101.51
6、.650已知草酸受热分解的化学方程式为 H2C2O4H2OCO2CO。 为了验证草酸受热分解及其产物,用如图装置进行实验。有人认 为该装置不合理。请你指出用该装置进行实验不合理的主要原因。 如何设计实验证明有分解产物 CO? 答案:实验不合理的原因有草酸晶体的熔点低,未分解之前就 已熔化并流到试管中,不能完成分解实验。 该装置只能检验一种水解产物(CO2),不能检验是否有其它分解产物。在未洗气(除 杂)的情况下通入石灰水,还可能因草酸蒸气与石灰水反应生成了草酸钙沉淀 (HOOCCOOHCa(OH)2=Ca(COO)22H2O ),对鉴别产物 CO2有干扰。生成的 CO 未能除去,会污染空气。乙
7、二酸晶体含有结晶水,加热后无法证明草酸的分解产物 中是否含水。要证明分解产物有 CO,其原理是将 CO 点燃,再将其燃烧产物通过澄清石 灰水看是否产生白色沉淀。故必须要防草酸蒸气的干扰(用碱液吸收),还要防 CO2的干 扰(用碱液吸收,再用澄清石灰水确定气体中无 CO2)。即答案:分解气体依次通过足量 NaOH 溶液、澄清石灰水、碱石灰干燥,再点燃后通入澄清石灰水。 4某校化学小组学生利用下图所示装置进行“乙二酸(俗名草酸)晶体受热分解”的 实验,并验证分解产物中有 CO2和 CO。 (图中夹持装置及尾气处理装置均已略去) 。3(1)装置 C 中盛放 NaOH 溶液的作用是 。 (2)证明分解
8、产物中有 CO2的现象是 。 证明分解产物中有 CO 的现象是 。 (3)实验结束后,装置 F 中黑色氧化铜变为红色固体。简述检验红色固体中是否含有 Cu2O 的实验方法(已知 Cu2O 溶于稀硫酸生成铜单质和硫酸铜): 。 (4)草酸和草酸钠(Na2C2O4)可以在酸性条件下被 KMnO4、MnO2氧化。KMnO4 和草酸钠在稀硫酸中反应的离子方程式是 。 实验室常用草酸钠标定 KMnO4溶液。操作如下:准确称取 0.2000 g 草酸钠,放入锥 形瓶中,加 100 mL 稀硫酸溶解,用配置好的 KMnO4溶液滴定。当加入 1 滴 KMnO4溶 液后,锥形瓶中溶液立即由无色变为紫红色,且 3
9、0 s 不褪色,即达到滴定终点。重复上 述滴定操作三次,实验数据如下表所示。 KMnO4溶液的物质的 量浓度的计算式是 c(KMnO4)= 。 答案:(1)吸收乙二酸晶体受热分解生成的二氧化碳(2)装置 B 中澄清石灰水变浑浊 装置 D 中澄清石灰水不变浑浊,装置 F 中黑色氧化铜变为红色固体,装置 G 中澄清石灰 水变浑浊(不写全不给分) (3)取少量红色固体,滴加稀硫酸,观察红色固体是否有部分溶解,溶液是否变蓝色。 (4) 2MnO4+ 16H+ +5C2O42 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O 5已知反应:HOOCCOOH(乙二酸) COCO2H2O 某学生设计了一套实验装置,欲
10、通过实验验证该反应的产物,并利用反应产生的 CO 气 体来还原铁的某种氧化物(FexOy) ,以确定 FexOy的组成。实验所需的仪器装置如下图 所示。请回答下列问题: (1)各装置的连接顺序为:接 , 接 , 接 ,接 ; (2)该学生下列实验操作: 点燃 B 处的酒精灯;检查实验装 置的气密性并装入药品; 反应结束后,先熄灭 B 处的酒精灯, 继续通气体直到 B 中固体全部冷却后, 再熄灭 C 处的酒精灯; 点燃 C 处的酒精灯,开始反应,在装置的出口处收集一试管 气体,验纯;点燃尖嘴 i 处的酒精灯。正确的实验操作顺序是: ; (3)收集气体验纯的目的是 ;D 装置中澄清石灰水的作用是
11、,E 装置中澄清石灰水的作用是 ; (4)实验后该学生进行数据处理。反应前,称得硬质玻璃管的质量为 54.00 g,样品 FexOy的质量为 7.84 g;反应后,称得硬质玻璃管与剩余固体的总质量为 59.60 g。则样 品 FexOy中,xy 。滴定前第一次终点第二次终点第三次终点 滴定管 液面刻度0.00 mL16.02 mL16.00mL16.01 mL澄清石灰水4答案:(1)e 接 a(或 b),b(或 a)接 f,g 接 c(或 d),d(或 c)接 h (2) (3)防止装置中空中与 CO 的混合气受热时发生爆炸 检验 CO2是否已除净 证明有 CO2生成,说明乙二酸分解产物中有
12、CO (4)57 6乙二酸通常以二水合物的形式存在,俗称草酸晶体。已知草酸晶体在 101时熔化并 开始升华,157时大量升华,继续升温。 (1)下列关于乙二酸的叙述正确的是(填序号)_。 能和乙二醇发生酯化反应 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 其溶液能使蓝色石蕊试 纸变红 能和碳酸氢钠溶液反应生成气体欲验证上述性质,除用到胶头滴管、试管和 玻璃导管外,还必需要使用的玻璃仪器有_、_。 (2)乙二酸的工业生产方法之一是以乙二醇为原料,在一定条件下用空气氧化得到。 写出该反应的化学方程式_。 (3)欲检验草酸晶体受热分解的产物中是否有 CO2,甲、乙两位同学分别设计了装置 1、装置 2(见图 17)来完
13、成实验(部分夹持装置已略去) 。(I)简述检验装置 1 气密性的操作方法_。 ()B 和 E 两个装置中更合理的是_,理由为_。 ()请从 AF 中选择合适的仪器,组装一套可更好达到实验目的的装置,按照气流 由左到右的顺序依次为(用字母表示) _。 答案:(1)酒精灯玻璃棒(或:玻璃棒、酒精灯)(2)OH2COOHOOHCO2OHCHOHHC2|222|一定條件(3)(I)如图连接好装置,将导管 b 末端没入水中,微热(或手捂)试管 a,看到导管口处有 气泡冒出,撤火(或松手)后,观察到导管 b 末端有一段水柱上升,则说明该装置的气密性 良好(II)EB 中的导管过长、过细,冷凝后的乙二酸晶体
14、可能会堵塞导管而存 在安全隐患;E 中采用 U 型管,与冰水的接触面积更大,更有利于乙二酸蒸气的冷凝,防止了乙二酸蒸气干扰的检验(III)A、E、F2CO7某化学学习小组的同学设计实验 来探究草酸受热分解的产物,他们 将草酸受热分解得到的气体通过如 右图所示装置: A、C、F 中盛装澄清石灰水,B 中盛 NaOH 溶液,E 中装有 CuO。填写下列空白:(1)证明产物中有 CO2的现象是_,证明产物中有 CO 的现象是_。 (2)导管 G 的作用是_。 (3)小李同学查阅相关资料发现:草酸是二元酸,酸性比碳酸强,在受热分解过程中 有少量升华;草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物。小李通过进一步研究认为:草酸蒸气 与石灰水反应生成草酸钙白色沉淀,对实验有干扰,因此需要在装置 A 之前增加一个装 有_(填写下列编号字母)的洗气装置。 a水 bNaOH 溶液 cNa2CO3 溶液 d饱和 NaHCO