Question

18．小麗喜食豆腐，今天，小麗讓媽媽為她做菠菜炒豆腐，可小麗的媽媽卻告訴她菠菜不能與豆腐同食．
【提出問題】菠菜為什么不能與豆腐同食？
【查閱資料】草酸鈣（CaC₂O₄）是不能被人體吸收的沉積物．豆腐中含有較多的鈣鹽 如硫酸鈣（CaSO₄）等，菠菜、洋蔥、竹筍中含有豐富的草酸（H₂C₂O₄）、草酸鈉（Na₂C₂O₄），豆腐和上述幾種蔬菜混合食用，可能誘發(fā)“結石”癥．
（1）由草酸的化學式可知草酸由C、H、O三種元素組成．
（2）草酸與硫酸鈣反應的化學方程式為H₂C₂O₄+CaSO₄?CaC₂O₄↓+H₂SO₄，請寫出草酸鈉與硫酸鈣反應的化學方程式：Na₂C₂O₄+CaSO₄═Na₂SO₄+CaC₂O₄↓．
【提出猜想】菠菜與豆腐同食可能會誘發(fā)“結石”癥．
【設計實驗】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
①將菠菜在少量開水中煮沸2min～3min，取1mL～2mL濾液于試管中，丙滴加少量CaSO4或CaCl2溶液	產(chǎn)生白色沉淀	有草酸鈣生成
②在步驟①的沉淀物中加入過量稀鹽酸	沉淀部分溶解且產(chǎn)生氣泡	被溶解的沉淀一定不是CaC2O4

【發(fā)現(xiàn)新問題】被溶解的沉淀是什么？產(chǎn)生的氣體又是什么？于是她又設計如下實驗進一步探究：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
③將步驟②產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中	澄清的石灰水變渾濁	產(chǎn)生的氣體是CO2步驟②被溶解的沉淀是碳酸鈣

已知草酸分解的化學方程式為：H₂C₂O₄$\stackrel{187℃}{→}$H₂O+CO₂↑+CO↑
利用圖Ⅱ①和圖Ⅱ②加熱草酸晶體，以驗證草酸受熱是否分解．連續(xù)加熱一段時間后的現(xiàn)象是：圖Ⅱ①：試管里澄清石灰水先變渾濁，后又變澄清，其原因CaCO₃+H₂O+CO₂═Ca（HCO₃）₂；圖Ⅱ②：試管里澄灰水只變渾濁其原因是草酸氣體與石灰水反應生成草酸鈣；能驗證草酸受熱分解的裝置是1（填圖Ⅱ中的編號“①”或“②”），理由是：因為①中有冷卻裝置（從裝置的特點分析）．

Answer 1

分析 （1）可根據(jù)化學式的意義解答．
（2）方程式的書寫可結合題中所給草酸和硫酸鈣反應的方程式進行解答．
[設計實驗]驗證菠菜與豆腐同食是否會產(chǎn)生人體不能吸收的沉淀物，就要在菠菜的提取液中加入一種可溶的鈣鹽（如硫酸鈣或氯化鈣），看是否有沉淀生成，然后檢驗沉淀是否是草酸鈣．
[發(fā)現(xiàn)新問題]能和醋酸反應的沉淀物可能是碳酸鹽，如果反應產(chǎn)生的氣體能使澄清的石灰水變渾，則可確定．
如草酸分解，則生成二氧化碳氣體，可使澄清石灰水變渾濁，過量CO₂使渾濁又變澄清，加熱時草酸蒸氣逸出，草酸與氫氧化鈣反應生成乙二酸鈣沉淀；要能驗證草酸受熱分解，則要防止乙二酸的蒸氣逸出，據(jù)此答題．

解答 解：
（1）草酸的化學式可知草酸由C、H、O三種元素組成．
（2）因為化合物中氫元素和鈉元素的化合價為+1價，對照草酸的反應  H₂C₂O₄+CaSO₄═CaC₂O₄↓+H₂SO₄
可知草酸鈉和硫酸鈣反應的方程式為：Na₂C₂O₄+CaSO₄═CaC₂O₄↓+Na₂SO₄  
[設計實驗]要驗證菠菜與豆腐同食是否會產(chǎn)生人體不能吸收的沉淀物，就要在菠菜的提取液中加入一種可溶的鈣鹽（如硫酸鈣或氯化鈣），如產(chǎn)生沉淀，證明會產(chǎn)生人體不能吸收的沉淀物；沉淀物如是草酸鈣，根據(jù)信息知沉淀不會溶解，如溶解則一定不是草酸鈣．
[發(fā)現(xiàn)新問題]碳酸鹽是一種弱酸鹽，能和醋酸反應生成醋酸鈣、水、二氧化碳，沉淀物溶解且產(chǎn)生氣體，可猜測沉淀可能是碳酸鹽，如果反應產(chǎn)生的氣體能使澄清的石灰水變渾，則可確定．
圖Ⅱ①：試管里澄清石灰水先變渾濁，后又變澄清，其原因是草酸受熱分解產(chǎn)生CO₂，CO₂使澄清石灰水變渾濁，過量CO₂使渾濁又變澄清，圖Ⅱ②中沒有冷凝裝置，草酸的蒸氣逸出生成了草酸鈣沉淀，所以試管里澄清石灰水只變渾濁，所以能驗證草酸受熱分解的裝置是①，因為①中增加了冷凝回流裝置，避免草酸蒸氣逸出，
答案：
（1）C、H、O三種；
（2）Na₂C₂O₄+CaSO₄═Na₂ SO₄+Ca C₂O₄↓；
【設計實驗】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
①將菠菜在少量開水中煮沸2min～3min，取1mL～2mL濾液于試管中，丙滴加少量 CaSO4 或CaCl2    溶液	產(chǎn)生 白色沉淀	有草酸鈣生成
②在步驟①的沉淀物中加入過量 稀鹽酸	沉淀部分溶解且產(chǎn)生氣泡	被溶解的沉淀一定不是 CaC2O4

【發(fā)現(xiàn)新問題】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
③將步驟②產(chǎn)生的氣體通入 澄清的石灰水中	澄清的石灰水變渾濁	產(chǎn)生的氣體是 CO2步驟②被溶解的沉淀是碳酸鈣

CaCO₃+H₂O+CO₂═Ca（HCO₃）₂；草酸氣體與石灰水反應生成草酸鈣；
1；  因為①中有冷卻裝置，合理即可．

點評 通過對該題的探究，讓學生了解到菠菜與豆腐之所以不能同食，原因是菠菜中的草酸、草酸鹽能與豆腐中的硫酸鈣發(fā)生化學反應生成沉淀．這既會影響人體對鈣的吸收，又可能產(chǎn)生結石，影響人體健康．本題不僅考查了學生的科學探究能力，同時較好地體現(xiàn)了“化學源于生活，同時服務于生活”的宗旨．