Question

【题目】某研究小组欲检验草酸晶体样品分解产物并测定器质量分数（假设杂质不参与反应）。草酸晶体（ H2C2O42H2O）的理化性质见表。

熔点	沸点	热稳定性	与澄清石灰水反应
101°C～102°C	150°C～160°C升华	100.1°C失去结晶水，175°C分解成CO2，CO，H2O	与Ca（OH）2反应产生白色沉淀（CaC2O4）

（1）加热分解草酸晶体最适宜的装置是____________（填图1字母序号）。

（2）图2是验证热分解产物中含CO，CO2的装置

①仪器a和b的名称分别是____________和____________。

②证明存在CO2的现象是________________________，证明存在CO的现象____________，D中反应的化学方程式是_____________。

③装置A的作用是____________________，气囊的作用是________________________。

（3）为测定样品中草酸晶体的质量分数，设计两种如下方案。

①称一定量样品用上图装置进行实验，测得装置D反应前后的质量差，由此计算出的实验结果比实际值偏低，排除仪器和操作的因素，其原因可能有：CO未完全反应、___________________________。

②称取8.75g草酸晶体样品配制50.00g溶液，取10.00g溶液加适量的稀硫酸，然后滴加25.00g3.16%KMnO4溶液，恰好反应完全。

（已知：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O）则KMnO4溶液显____________色，25.00g3.16%KMnO4溶液中KMnO4的质量____________g。样品中草酸晶体的质量分数为____________。

【Mr（H2C2O4）=90，Mr（H2C2O42H2O）=126，Mr（KMnO4）=158】。

Answer 1

【答案】（1）C（2）①烧杯，硬质玻璃管②B中除去石灰水变浑浊；

D中固体由黑色变成红色； ；

③将草酸蒸汽冷凝，以免干扰二氧化碳的检验；收集尾气；

（3）①生成的铜再次被氧化；②紫红，0.79 , 90% 。

【解析】

试题分析：（1） 加热分解草酸晶体 ，若选装置 a 可能会造成的后果是因为试管是直的固体药品熔化后会流到试管口；若选装置B可能会造成的后果是加热过程中会产生一部分水蒸气，预冷会冷凝，冷凝水会倒流到试管底，造成试管破裂，故选c装置；

（2）检验二氧化碳利用的是除去石灰水，检验一氧化碳要利用一氧化碳的还原性，并要检验还原后的产物。在检验气体是不受干扰①装置 A 的作用是除去草酸蒸气，防止对二氧化碳的检验产生干扰；反应一氧化碳生成，同时一氧化碳是空气污染物，所以气囊的作用是收集未反应的一氧化碳，防止空气污染;；② 证明存在 CO2的现象是B装置内的澄清石灰水变浑浊; 证明存在 CO 的现象是D装置中黑色固体变红；

（3）①为测定样品中草酸晶体的质量分数，设计如下方案：称取一定量样品，用上述装置进行实验，称量装置D反应前后的质量差。由此计算出的实验结果比实际值偏低，排除仪器和操作因素，其可能原因：一氧化碳没有全部与氧化铜反应、草酸中的碳元素没有完全转化为一氧化碳等；

②高锰酸钾溶液呈紫红色；25.00g3.16%KMnO4溶液中KMnO4的质量=25.00g×3.16%=0.79g；

设10.00g溶液中含草酸晶体的质量为X，

由2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O

可知，5H2C2O42H2O→5H2C2O4→2KMnO4，

630 316

X 0.79g

630／316=X／0.79g

X=1.575g，

50.00g溶液中含草酸晶体的质量为：1.575g×5=7.875g，

草酸晶体的质量分数为：7.875g／8.75g×100%=90%，

答：样品中草酸晶体的质量分数为90%．