Question

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

熔點	沸點	熱穩(wěn)定性	與澄清石灰水反應
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）．
（2）圖2是驗證熱分解產(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中反應的化學方程式是CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂．
③裝置A的作用是除去草酸蒸汽，防止對二氧化碳的檢驗產(chǎn)生干擾，氣囊的作用是收集一氧化碳，防止污染空氣．
（3）為測定樣品中草酸晶體的質(zhì)量分數(shù)，設(shè)計兩種如下方案．
①稱一定量樣品用上圖裝置進行實驗，測得裝置D反應前后的質(zhì)量差，由此計算出的實驗結(jié)果比實際值偏低，排除儀器和操作的因素，其原因可能有：CO未完全反應、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)量分數(shù)為90%．
[Mr（H₂C₂O₄）=90，Mr（H₂C₂O₄•2H₂O）=126，Mr（KMnO₄）=158]．

Answer 1

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

解答 解：（1）草酸的熔點較低，受熱容易熔化，用c裝置加熱草酸時不容易下流，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反應能生成銅和二氧化碳，反應的化學方程式是：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，防止對二氧化碳的檢驗產(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，防止對二氧化碳的檢驗產(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，生成的銅重新被氧化等因素都能夠?qū)е掠嬎愠龅膶嶒灲Y(jié)果比實際值偏低．
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)量分數(shù)為：$\frac{7.875g}{8.75g}$×100%=90%，
答：樣品中草酸晶體的質(zhì)量分數(shù)為90%．

點評 本題涉及化學方程式的書寫、實驗現(xiàn)象的判斷、根據(jù)化學方程式進行計算等方面的知識，是典型的綜合題．