Question

17．以下是某學(xué)習(xí)小組對乙二酸的某些性質(zhì)進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的過程：
[研究課題]探究乙二酸的某些性質(zhì)
[查閱資料]乙二酸（HOOC-COOH）俗稱草酸，草酸晶體的化學(xué)式為H₂C₂O₄•2H₂O；草酸在100℃時(shí)開始升華，157℃時(shí)大量升華，并開始分解；草酸蒸氣在低溫下可冷凝為固體；草酸鈣不溶于水，草酸蒸氣能使澄清石灰水變渾濁．
[提出猜想]
猜想一：乙二酸具有不穩(wěn)定性
根據(jù)草酸晶體的組成，該小組同學(xué)猜想其受熱分解產(chǎn)物為CO、CO₂和H₂O． 設(shè)計(jì)方案：
（1）請用下列裝置組成一套探究并驗(yàn)證其產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)裝置（草酸晶體分解裝置略，連接導(dǎo)管  略去）

請回答下列問題：
①裝置的連接順序?yàn)椋篈→C→D→E→B→D
②實(shí)驗(yàn)時(shí)，在點(diǎn)燃B處酒精燈之前，應(yīng)進(jìn)行的操作是收集D處氣體，檢驗(yàn)CO氣體的純度．裝置中堿石灰的作用是除去氣體中的CO₂和水，提高CO的濃度．  檢驗(yàn)產(chǎn)物中有CO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 是B中黑色固體變紅色，D中澄清石灰水變渾濁．
③整套裝置存在不合理之處為沒有CO尾氣的處理裝置．
猜想二：乙二酸具有還原性設(shè)計(jì)方案：
（2）該小組同學(xué)向酸化的KMnO₄溶液中滴入過量的草酸溶液，發(fā)現(xiàn)酸性KMnO₄溶液褪色并產(chǎn)生一種氣體，從而判斷草酸具有較強(qiáng)的還原性．該反應(yīng)的離子方程式為2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O．

Answer 1

分析 （1）①猜想其產(chǎn)物為CO、CO₂和H₂O，草酸在100℃時(shí)開始升華，157℃時(shí)大量升華，并開始分解．草酸鈣不溶于水、草酸蒸氣能使澄清石灰水變渾濁、草酸蒸氣在低溫下可冷凝為固體，可知先冷凝揮發(fā)出的草酸，再檢驗(yàn)水蒸氣的生成，檢驗(yàn)二氧化碳的生成，并除去二氧化碳，再通過灼熱的氧化銅檢驗(yàn)一氧化碳?xì)怏w的存在，利用反應(yīng)后生成的二氧化碳通入澄清石灰水變渾濁證明一氧化碳的存在；
②CO為可燃性氣體，加熱之前必須驗(yàn)純，堿石灰可以吸收草酸分解產(chǎn)生的二氧化碳和水，進(jìn)而提高CO的濃度，檢驗(yàn)產(chǎn)物中CO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是B中黑色氧化銅變紅色，生成了澄清石灰水變渾濁的氣體；
③一氧化碳有毒，會(huì)污染空氣，需要尾氣處理裝置；
（2）酸化的KMnO₄溶液中滴入過量的草酸溶液，發(fā)現(xiàn)酸性KMnO₄溶液褪色并產(chǎn)生一種氣體，得到氣體為二氧化碳，MnO₄^-被還原為Mn²⁺，結(jié)合電子守恒、原子守恒、電荷守恒配平反應(yīng)的離子方程式．

解答 解：（1）①分解產(chǎn)物為CO、CO₂和H₂O，檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)該先用無水硫酸銅檢驗(yàn)水蒸氣，然后用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳，最后用加熱的CuO和澄清石灰水檢驗(yàn)CO，所以儀器的連接順序?yàn)椋篈→C→D→E→B→D，
故答案為：C；E；
②CO為可燃性氣體，加熱之前必須驗(yàn)純，所以在點(diǎn)燃B處酒精燈之前必須驗(yàn)純，堿石灰可以吸收草酸分解產(chǎn)生的二氧化碳和水，進(jìn)而提高CO的濃度，當(dāng)裝置B中黑色固體變成紅色，且裝置D澄清石灰水變渾濁，則證明混合氣體中含有CO，
故答案為：收集D處氣體，檢驗(yàn)CO氣體的純度；除去氣體中的CO₂ 和水，提高CO的濃度；B中黑色固體變紅色，D中澄清石灰水變渾濁；
③一氧化碳有毒污染空氣，需要尾氣處理裝置，一氧化碳尾氣的處理方法為點(diǎn)燃，操作時(shí)將氣體通到酒精燈火焰上燃燒，
故答案為：沒有CO尾氣的處理裝置；
（2）酸化的KMnO₄溶液中滴入過量的草酸溶液，發(fā)現(xiàn)酸性KMnO₄溶液褪色并產(chǎn)生一種氣體，得到氣體為二氧化碳，MnO₄^-被還原為Mn²⁺，反應(yīng)離子方程式為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，
故答案為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O．

點(diǎn)評 本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，涉及物質(zhì)性質(zhì)探究與檢驗(yàn)、對裝置的分析與評價(jià)、氧化還原反應(yīng)等，明確物質(zhì)性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)操作原理為解答關(guān)鍵，試題有利于提高學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>