7.草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5.草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水,而其鈣鹽難溶于水.草酸晶體(H2C2O4•2H2O)無色,熔點(diǎn)為101℃,易溶于水,受熱脫水、升華,170℃以上分解,分解方程式為:H2C2O4$\stackrel{加熱}{→}$H2O+CO2↑+CO↑.請按要求完成下列實(shí)驗(yàn)(可選用下列裝置,要求操作簡單,現(xiàn)象明顯,保證安全).

(1)通過實(shí)驗(yàn)證明草酸晶體的分解產(chǎn)物中含有CO2,選用的裝置有AGDC,證明有CO2生成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是D有氣泡冒出,澄清石灰水變渾濁.如果選用裝置G其主要作用是冷凝分解產(chǎn)物中的草酸,防止干擾CO2的檢驗(yàn)(不選G不用作答).
(2)①證明草酸晶體的分解產(chǎn)物中含有CO,要求看到至少兩個(gè)明顯現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)中選用的裝置的合理連接順序?yàn)锳、F、D、B、H、D、C(裝置可重復(fù)使用).裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是CuO.②能證明草酸晶體的分解產(chǎn)物中含有CO的現(xiàn)象H中黑色粉末變?yōu)榧t色,其后的D中澄清石灰水變渾濁.
(3)已知:碳酸電離常數(shù)為:K1=4.4×l0-7,K2=4.7×l0-11.寫出Na2CO3溶液中滴加少量草酸溶液的離子方程式2CO32-+H2C2O4=C2O42-+2HCO3-

分析 (1)草酸晶體(H2C2O4•2H2O)無色,熔點(diǎn)為101℃,易溶于水,受熱脫水、升華,170℃以上分解,如果草酸受熱分解,分解時(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化碳而使澄清石灰水變渾濁;草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水,而其鈣鹽難溶于水,G裝置溫度較低,有冷凝作用,防止干擾實(shí)驗(yàn);
(2)①要檢驗(yàn)生成CO,在甲組實(shí)驗(yàn)后,用濃氫氧化鈉除去二氧化碳,用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳,用堿石灰干燥CO,利用CO的還原性將CO氧化,再利用澄清石灰水檢驗(yàn)生成的二氧化碳,用排水法收集CO;H裝置中盛放的物質(zhì)應(yīng)該具有氧化性,且和CO反應(yīng)有明顯現(xiàn)象發(fā)生;
②CO具有還原性,其氧化產(chǎn)物是二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁;
(3)由K可知酸性強(qiáng)弱,發(fā)生強(qiáng)酸制取弱酸的反應(yīng).

解答 解:(1)草酸晶體(H2C2O4•2H2O)無色,熔點(diǎn)為101℃,易溶于水,受熱脫水、升華,170℃以上分解,如果草酸受熱分解,分解時(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化碳,二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成難溶性的碳酸鈣沉淀而使澄清石灰水變渾濁,所以C中觀察到的現(xiàn)象是:有氣泡冒出且澄清石灰水變渾濁,說明有二氧化碳生成,則證明草酸晶體的分解產(chǎn)物中含有CO2,選用的裝置有AGDC;
草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水,而其鈣鹽難溶于水,草酸易揮發(fā),導(dǎo)致生成的氣體中含有草酸,草酸和氫氧化鈣反應(yīng)生成難溶性的草酸鈣而干擾二氧化碳的檢驗(yàn),G裝置溫度較低,有冷凝作用,防止干擾二氧化碳的檢驗(yàn),
故答案為:AGDC;D有氣泡冒出,澄清石灰水變渾濁;冷凝(水蒸氣和草酸),防止草酸進(jìn)入裝置C反應(yīng)生成沉淀而干擾CO2的檢驗(yàn);
(2)①要檢驗(yàn)生成CO,在甲組實(shí)驗(yàn)后,用濃氫氧化鈉除去二氧化碳,用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳,用堿石灰干燥CO,利用CO和CuO發(fā)生還原反應(yīng)生成CO2,再利用澄清石灰水檢驗(yàn)生成的二氧化碳,用排水法收集CO避免環(huán)境污染,所以其連接順序是A、F、D、B、H、D、C;
H裝置中盛放的物質(zhì)應(yīng)該具有氧化性,且和CO反應(yīng)有明顯現(xiàn)象發(fā)生,CuO能被CO還原且反應(yīng)過程中黑色固體變?yōu)榧t色,現(xiàn)象明顯,所以H中盛放的物質(zhì)是CuO,
故答案為:A、F、D、B、H、D、C;CuO;
②CO具有還原性,其氧化產(chǎn)物是二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,且CO將黑色的CuO還原為紅色的Cu,只要H中黑色固體轉(zhuǎn)化為紅色且其后的D裝置溶液變渾濁就說明含有CO,
故答案為:H中黑色粉末變?yōu)榧t色,其后的D中澄清石灰水變渾濁;
(3)由K可知酸性強(qiáng)弱,則Na2CO3溶液中滴加少量草酸溶液的離子方程式為2CO32-+H2C2O4=C2O42-+2HCO3-,故答案為:2CO32-+H2C2O4=C2O42-+2HCO3-

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),為高頻考點(diǎn),側(cè)重考查學(xué)生知識綜合應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)基本操作能力及實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力,綜合性較強(qiáng),難點(diǎn)是排列實(shí)驗(yàn)先后順序,根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募拔镔|(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行排列順序,注意要排除其它因素干擾,題目難度較大.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

17.在含有弱電解質(zhì)的溶液中,往往有多個(gè)化學(xué)平衡共存.
(1)現(xiàn)將0.2mol•L-1的HA酸溶液與0.1mol•L-1 NaOH溶液等體積混合.若HA是HCN,溶液中c(Na+)>c(CN-),則該混合溶液c(H+)< c(OH-)(填“>”“<”或“=”).若HA是CH3COOH,該混合溶液呈酸性,則c(CH3COOH)<c(CH3COO-)(填“>”“<”或“=”).
(2)濃度為0.1mol•L-1的下列各物質(zhì)的溶液中,c(NH4+)由大到小的順序是②>①>④>③.
①NH4Cl    ②NH4HSO4    ③NH3•H2O     ④CH3COONH4
(3)土壤的pH一般在4~9之間.土壤中Na2CO3含量較高時(shí),pH可高達(dá)10.5,加入石膏(CaSO4•2H2O)可降低土壤堿性,請寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式CO32-+H2O?HCO3-+OH-
(4)常溫下在20mL 0.1mol/L Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/L HCl溶液40mL,溶液中含碳元素的各種微粒(CO2因逸出未畫出)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(縱軸)隨溶液pH變化的部分情況如圖所示.
回答下列問題:
①已知常溫下0.1mol•L-1Na2CO3溶液中,水電離出的c(OH-)=0.01mol•L-1,則該溶液的pH為12;
②在同一溶液中,H2CO3、HCO3-、CO32-(填“能”或“不能”)不能大量共存;
③人造血液的pH約為7.4,則CO2在血液中主要以HCO3-的形式存在.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

15.某元素的原子序數(shù)為33,寫出該元素原子的核外電子排布式1S22S22P63S23P63d104S24P3,此元素的原子中被電子占據(jù)的軌道有18個(gè),有8 個(gè)能級(能量不同的軌道).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

2.亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效氧化劑、漂白劑.已知:NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出的晶體是NaClO2•3H2O,高于38℃時(shí)析出晶體是NaClO2,高于60℃時(shí)NaClO2分解成NaClO3和NaCl.某化學(xué)探究小組開展如圖所示實(shí)驗(yàn)制取NaClO2晶體并測定其純度.回答下列問題

(1)用50%雙氧水配置30%的H2O2溶液,需要的玻璃儀器除玻璃棒、膠頭滴管、燒杯外,還需要量筒(填儀器名稱);圖裝置C的作用是防止D瓶溶液倒吸到B瓶中.
(2)裝置D中反應(yīng)生成NaClO2的化學(xué)方程式為2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2.反應(yīng)后溶液中陰離子除ClO2、ClO3、Cl、Cl0、OH外還可能含有一種陰離子是SO42-,檢驗(yàn)該離子的方法是取少量反應(yīng)后的溶液,先加足量的鹽酸,再加BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則說明含有SO42-.產(chǎn)生該離子最可能的原因是a.
a.B中有SO2氣體產(chǎn)生,并有部分進(jìn)入D裝置內(nèi)
b.B中濃硫酸揮發(fā)進(jìn)入D中與NaOH中和
c.B中的硫酸進(jìn)入到D裝置內(nèi)
(3)請補(bǔ)充從反應(yīng)后的溶液中獲得NaClO2晶體的操作步驟:①減壓,55℃蒸發(fā)結(jié)晶;②趁熱過濾;③用38℃~60℃熱水洗滌;④低于60℃干燥;得到成品.
(4)如果撤去D中的冷水浴,可能導(dǎo)致產(chǎn)品中混有的雜質(zhì)是NaClO3和NaCl.
(5)測定樣品中NaClO2的純度:準(zhǔn)確稱一定質(zhì)量的樣品,加入適量蒸餾水和過量KI晶體,在酸性條件下發(fā)生反應(yīng):ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-.將所得混合液體稀釋成100ml待測溶液.取25.00ml待測溶液,加入淀粉溶液做指示劑,用c mol•L-1NaS2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),測得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均值為V ml(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O42-
①確認(rèn)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是滴加最后一滴Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液時(shí),溶液藍(lán)色恰好褪去且半分鐘內(nèi)不復(fù)原,說明到達(dá)滴定終點(diǎn).
②所稱取的樣品中NaClO2的物質(zhì)的量為c•V•10-3mol(用含C、V的代數(shù)式表示).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.下列實(shí)驗(yàn)操作中錯(cuò)誤的是(  )
A.過濾操作時(shí),為了過濾效果好,要用玻璃棒攪拌
B.蒸餾操作時(shí),應(yīng)使溫度計(jì)水銀球靠近蒸餾燒瓶的支管口處
C.分液操作時(shí),分液漏斗中下層液體從下口放出,上層液體從上口倒出
D.蒸發(fā)操作時(shí),為了防止局部過熱,要用玻璃棒攪拌

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.下列說法正確的是( 。
A.Na2O2是堿性氧化物
B.Na2O2中陰陽離子個(gè)數(shù)比為1:1
C.可用澄清石灰水來區(qū)分Na2CO3 和NaHCO3
D.與同濃度鹽酸反應(yīng)的劇烈程度:NaHCO3>Na2CO3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

16.工業(yè)上利用廢鐵屑(含少量氧化鋁、氧化鐵等)生產(chǎn)堿式硫酸鐵[Fe(OH)SO4]的工藝流程如下:

已知:部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表:
沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3
開始沉淀2.37.53.4
完全沉淀3.29.74.4
回答下列問題:
(1)加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)PH,除去溶液中Al3+(使溶液中Al3+生成氫氧化物沉淀),該工藝中“攪拌”的作用是使反應(yīng)物充分接觸,加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)充分進(jìn)行.
(2)生產(chǎn)中堿式硫酸鐵溶液蒸發(fā)時(shí)需要在減壓條件下的原因是防止蒸發(fā)時(shí)溫度過高,堿式硫酸鐵進(jìn)一步水解生成Fe(OH)3
(3)反應(yīng)Ⅱ中的離子方程式為Fe2++2H++NO2-=Fe3++NO↑+H2O或Fe2++H2O+NO2-=Fe(OH)2++NO↑+H+,在實(shí)際生產(chǎn)中,反應(yīng)Ⅱ常同時(shí)通入O2循環(huán)使用產(chǎn)物以減少NaNO2的用量,O2的作用是2H2O+4NO+O2=4HNO3(或2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO).(用化學(xué)方程式表示)
(4)在醫(yī)藥上常用硫酸亞鐵與硫酸、硝酸的混合液反應(yīng)制備堿式硫酸鐵.根據(jù)我國質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)品中不得含有Fe2+及NO3-.為檢驗(yàn)所得產(chǎn)品中是否含有Fe2+,應(yīng)使用的試劑為D.(填寫字母)
A.溴水    B.KSCN溶液    C.NaOH溶液    D.酸性KMnO4溶液.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

17.前四周期的A、B、C、D四種元素在周期表中均與元素X緊密相鄰.已知元素X最高價(jià)氧化物的化學(xué)式為X2O5,B、D同主族且B元素的原子半徑是同族元素中最小的,C的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物是強(qiáng)酸.
(1)D元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3
(2)A、C、X三種元素原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)镻>S>Si(用相應(yīng)的元素符號作答).
(3)B、X、D氫化物的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镹H3>AsH3>PH3(用相應(yīng)的化學(xué)式作答).
(4)E元素是A元素所在周期中電負(fù)性最大的,試推測下列微粒的立體構(gòu)型:
微粒EO2-EO3-
立體構(gòu)型名稱
(5)元素B的一種氫化物B2H4具有重要的用途.有關(guān)B2H4的說法正確的是AB.(選填字母)
A.B2H4分子間可形成氫鍵                B.B原子是sp3雜化
C.B2H4分子中含有5個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵        D.B2H4晶體變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)破壞共價(jià)鍵
(6)F元素基態(tài)原子M層上有5對成對電子,請解釋F晶體能導(dǎo)電的原因鐵是金屬晶體,由金屬陽離子和自由電子組成,自由電子在外加電場的作用下可發(fā)生定向移動(dòng),因此鐵能導(dǎo)電.F形成的單質(zhì)有δ、γ、α三種同素異形體,三種晶胞(如圖所示)中F原子的配位數(shù)之比為4:6:3,δ、γ、α三種晶胞的邊長之比為$\frac{2}{\sqrt{3}}$:$\sqrt{2}$:1.

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同步練習(xí)冊答案