乙二酸(H2C2O4)俗稱草酸,是一種重要的化工原料。查閱資料,了解到以下有關(guān)信息:
①乙二酸易溶于水,加熱至100℃開(kāi)始升華,125℃時(shí)迅速升華,157℃時(shí)大量升華并開(kāi)始分解。乙二酸受熱分解生成水、二氧化碳和一種常見(jiàn)的還原性氣體。
②乙二酸的鈣鹽——乙二酸鈣為不溶于水的白色晶體。某;瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為探究草酸的部分性質(zhì),進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
(1)為比較相同濃度的草酸和硫酸的導(dǎo)電性,實(shí)驗(yàn)室需配制100 mL 0.1mol/L的草酸溶液,配制過(guò)程中用到的玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、_____ 、____。
(2)化學(xué)興趣小組的同學(xué)用實(shí)驗(yàn)證明乙二酸晶體受熱分解生成的氣體成分。他們利用下圖提供的裝置,自選試劑,提出了下列實(shí)驗(yàn)方案:按A→B→C→C→C→D→E順序從左至右連接裝置,檢驗(yàn)乙二酸晶體受熱分解生成的氣體成分。請(qǐng)你按整套裝置從左至右的順序填寫(xiě)下表中的空格:
①請(qǐng)寫(xiě)出乙二酸受熱分解的化學(xué)方程式 _______。
②上述實(shí)驗(yàn)中能說(shuō)明乙二酸熱分解生成了還原性氣體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____。
③檢驗(yàn)乙二酸具有較強(qiáng)的還原性,通常選用的試劑是____。
(1)100mL容量瓶 、 膠頭滴管
裝置編號(hào) | 裝置中所加物質(zhì) | 裝置作用 |
B |
| 檢驗(yàn)H2O(g):冷卻凝固乙二酸蒸汽,防止進(jìn)入澄清石灰水影響CO2的檢驗(yàn) |
C | 澄清石灰水 | 檢驗(yàn)CO2 |
C |
| 吸收多余的CO2 |
C | 濃硫酸 | 吸收水蒸氣 |
D |
| 檢驗(yàn)CO |
E |
|
|
① H2C2O4 H2O+CO↑+CO2↑
②D裝置中的CuO由黑色變紅色(或D裝置中的Fe2O3由紅色變黑色),E裝置導(dǎo)管口氣體燃燒
③酸性高錳酸鉀溶液或高錳酸鉀或KMnO4
【解析】
試題分析:(1)實(shí)驗(yàn)室在配制100 mL 0.1mol/L的草酸溶液的過(guò)程中用到的玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、100ml的容量瓶、膠頭滴管。(2)B的作用:由于乙二酸受熱容易升華,所以降溫可冷卻凝固乙二酸蒸汽,防止進(jìn)入澄清石灰水影響CO2的檢驗(yàn),同時(shí)可以檢驗(yàn)H2O(g)的存在。第一次使用C 裝置盛有澄清的石灰水,目的是為了檢驗(yàn)產(chǎn)物中含有CO2 。第二次使用C裝置盛有NaOH容易,目的是為了除去CO2氣體。第三次裝置中盛有濃硫酸,目的是為了吸收H2O蒸汽。防止干擾CO的檢驗(yàn) 。盛有Fe2O3或CuO的裝置是為了檢驗(yàn)CO的存在。因?yàn)?/span>CO有毒,是大氣污染物,使用在排放到空氣之前先用E將其點(diǎn)燃處理掉,變?yōu)闊o(wú)害的氣體。①根據(jù)題意結(jié)合質(zhì)量守恒定律可得草酸分解的化學(xué)方程式為:H2C2O4H2O+CO↑+CO2↑②上述實(shí)驗(yàn)中能說(shuō)明乙二酸熱分解生成了還原性氣體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是D裝置中的CuO由黑色變紅色(或D裝置中的Fe2O3由紅色變黑色),③由于乙二酸具有較強(qiáng)的還原性,所以經(jīng)常使用有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)如酸性高錳酸鉀溶液、重鉻酸鉀溶液等來(lái)檢驗(yàn)其還原性。
考點(diǎn):考查乙二酸的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、不穩(wěn)定性及分解產(chǎn)物的檢驗(yàn)的方法、順序、現(xiàn)象等知識(shí)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
名稱 | 分子式 | 顏色、狀態(tài) | 溶解性(g) | 熔點(diǎn)(℃) | 密度(g·cm-3) |
乙二酸 | H2C2O4 | — | 8.6(20 ℃) | 189.5 | 1.900 |
二水合乙二酸 | H2C2O4·2H2O | 無(wú)色晶體 | — | 101.5 | 1.650 |
注:表中“—”表示尚未有具體數(shù)據(jù)。
(1)向盛有Na2CO3粉末的試管里加入約3 mL乙二酸溶液,觀察到的現(xiàn)象為_(kāi)______________;說(shuō)明乙二酸的酸性比碳酸_____________________。
(2)向盛有5 mL乙二酸飽和溶液的試管中滴入3滴硫酸酸化的0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的KMnO4溶液,振蕩,觀察到的現(xiàn)象為_(kāi)______________;說(shuō)明乙二酸有____________________。
(3)已知草酸分解的化學(xué)方程式為H2C2O4H2O+CO2↑+CO↑。為了驗(yàn)證草酸受熱分解及其產(chǎn)物,用圖6-15裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),加熱草酸晶體,有人認(rèn)為該裝置不合理。請(qǐng)你根據(jù)草酸晶體的某些物理常數(shù)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赋鲇迷撗b置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可能存在的四個(gè)不合理的主要原因。
圖6-15
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【查閱資料】
①鐵的常見(jiàn)氧化物
名稱 | 化學(xué)式 | 色、態(tài) | 鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù) |
氧化亞鐵 | FeO | 黑色粉末 | w(Fe)=77.8% |
氧化鐵 | Fe2O3 | 紅棕色粉末(俗稱鐵紅) | w(Fe)=70.0% |
四氧化三鐵 | Fe3O4 | 黑色晶體(俗稱磁性氧化鐵) | w(Fe)=72.4% |
②草酸(乙二酸H2C2O4)在濃硫酸存在下受熱分解的化學(xué)方程式為H2C2O4CO2↑+ CO↑+H2O
【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】
①實(shí)驗(yàn)的裝置圖如下
②藥品
a.草酸 b.工業(yè)鐵紅 c.NaOH溶液 d.澄清石灰水 e.濃硫酸 f.鹽酸
【實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)】
取不同質(zhì)量的樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 樣品質(zhì)量/g | 生成鐵的質(zhì)量/g |
1 | 4.00 | 2.91 |
2 | 8.00 | 7.00 |
3 | 10.00 | 7.27 |
4 | 12.00 | 8.72 |
5 | 14.00 | 10.18 |
6 | 16.00 | 11.63 |
【討論與分析】
(1)興趣小組的同學(xué)擬以純凈的CO還原鐵的氧化物,所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置中D、E、F應(yīng)分別盛放的試劑為_(kāi)___________、____________、___________(填寫(xiě)序號(hào)),其作用依次是____________、____________、_____________。上述裝置還有不完善之處,你建議改進(jìn)的措施是________________________。
(2)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不難得出,有一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不可靠,該組數(shù)據(jù)是____________(填序號(hào)),該工業(yè)鐵紅所含雜質(zhì)的化學(xué)式為_(kāi)_______________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
名稱 | 分子式 | 顏色、狀態(tài) | 溶解性(g) | 熔點(diǎn)(℃) | 密度(g/cm3) |
乙二酸 | H | 無(wú)色 | 8.6(20℃) | 189.5 | 1.900 |
二水合乙二酸 | H | 無(wú)色晶體 | —— | 101.5 | 1.650 |
某化學(xué)小組同學(xué)為r研究草酸(乙二酸的結(jié)構(gòu)HOOC—COOH)的化學(xué)性質(zhì),進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。
(1)該小組同學(xué)向盛有5 mL乙二酸飽和溶液的試管中滴入3滴硫酸酸化的0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的KMnO4溶液,振蕩,觀察到現(xiàn)象為_(kāi)____________;由此可推知乙二酸具有___________(填“氧化性”或“還原性”);菠菜中鐵元素的主要存在價(jià)態(tài)可能是___________。
(2)已知草酸分解的化學(xué)方程式為H
該小組同學(xué)為了驗(yàn)證草酸受熱分解的產(chǎn)物,設(shè)計(jì)了如圖所示裝置的實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)前,有同學(xué)提出用草酸品體進(jìn)行實(shí)驗(yàn),遭到大家的反對(duì),其原因是____________________ ____________________;有同學(xué)提出這個(gè)實(shí)驗(yàn)不能檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w,還需在B、C之間加入4個(gè)D裝置,依次加入的試劑是___________、___________、_____________和濃硫酸,其中第3個(gè)D裝置的作用是_______________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解
名稱 | 化學(xué)式 | 顏色、狀態(tài) | 溶解度(g) | 熔點(diǎn)(℃) | 密度(g/cm3) |
乙二酸 | H | — | 8.6(20℃) | 189.5 | 1.900 |
二水合乙二酸 | H | 無(wú)色晶體 | — | 101.5 | 1.650 |
注:乙二酸(HOOC—COOH)俗稱草酸,帶2個(gè)結(jié)晶水的乙二酸俗稱草酸晶體,草酸晶體失去結(jié)晶水得無(wú)水草酸,在約157℃時(shí)升華,其鹽草酸鈣和草酸氫鈣均為白色不溶物。根據(jù)上述信息,回答下列問(wèn)題。
(1)向盛有Na2CO3粉末的試管里加入約3 mL乙二酸溶液,觀察到的現(xiàn)象是________________。
(2)向盛有5 mL乙二酸飽和溶液的試管里滴入3滴用硫酸酸化的0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的高錳酸鉀溶液,振蕩,觀察到的現(xiàn)象為_(kāi)___________,說(shuō)明乙二酸有_____________性。
(3)已知草酸分解的化學(xué)方程式為:H
a.草酸晶體的熔點(diǎn)低,未分解之前就已融化并流到試管口,不利于化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察
b.因?yàn)榧訜岬氖遣菟峋w,所以該裝置最多只能檢驗(yàn)一種分解產(chǎn)物,不能檢驗(yàn)是否還有其他分解產(chǎn)物
C.在未洗氣的情況下通入石灰水,還可能因草酸蒸氣與石灰水反應(yīng)生成草酸鈣沉淀,對(duì)實(shí)驗(yàn)有干擾
(4)設(shè)裝置也不符合綠色化學(xué)的要求,試說(shuō)明原因____________________________。
(5)實(shí)驗(yàn)室用酸堿滴定法測(cè)定草酸晶體分子中結(jié)晶水個(gè)數(shù)的方法如下:稱取a g草酸晶體溶于水配成200 mL溶液,取20 mL該溶液用0.1 mol·L-1NaOH溶液滴定,當(dāng)達(dá)到終點(diǎn)時(shí),用去NaOH溶液b mL,則每個(gè)草酸晶體分子中結(jié)晶水個(gè)數(shù)x=__________(用字母表示算式)。
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