Question

【题目】草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色，熔点为101℃，易溶于水，受热易脱水、升华，175℃时分解。

Ⅰ.用硝酸氧化法制备草酸晶体并测定其纯度，制备装置如图所示(加热、固定等装置略去)。

实验步骤如下

①糖化：先将淀粉水解为葡萄糖；

②氧化：在淀粉水解液中加入混酸(质量之比为3：2的65%HNO3与98%H2SO4的混合物)，在55～60℃下水浴加热发生反应；

③结晶、蒸发、干燥：反应后溶液经冷却、减压过滤，即得草酸晶体粗产品。

(1)装混酸的仪器名称为________；步骤②中，水浴加热的优点为___________________。

(2)“②氧化”时发生的主要反应如下，完成下列化学方程式：

___C6H12O6 + ___HNO3 ____+__________H2C2O4 + 9NO2↑ + 3NO↑+ ______。

(3)称取m g草酸晶体粗产品，配成100 mL溶液。取20.00 mL于锥形瓶中，用a moL·L-1KMnO4标准液标定，只发生5H2C2O4 + 2MnO4- + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O反应，消耗KMnO4标准液体积为VmL，则所得草酸晶体(H2C2O4·2H2O)的纯度为___________。

Ⅱ.证明草酸晶体分解得到的产物

(4)甲同学选择上述装置验证产物CO2，装置B的主要作用是__________。

(5)乙同学认为草酸晶体分解的产物中除了CO2、H2O应该还有CO，为进行验证，选用甲同学实验中的装置A、B和如图所示的部分装置（可以重复选用）进行实验。

①乙同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、_____________。其中装置H反应管中盛有的物质是________________________。

②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_____________________。

Answer 1

【答案】分液漏斗 使受热均匀，便于控制温度 1 12 3 9 9H2O 使升华的草酸冷凝，避免对CO2检验的干扰 FDGHDI CuO H中黑色固体变红色，第一个D装置无现象，第二个D装置出现白色浑浊，即可证明

【解析】

(1)根据仪器构造可知装混酸的仪器为分液漏斗；水浴加热的优点为：使受热均匀，便于控制温度，故答案为：分液漏斗；使受热均匀，便于控制温度；

(2)反应中碳元素化合价0价升高为+3价，电子转移18个，氮元素化合价+5价降低到+4价，电子转移1个，降低到+2价电子转移3个，结合化学方程式中系数和电子守恒和原子守恒配平的化学方程式： ，故答案为：1；12；3；9；9H2O；

(3)称取mg草酸晶体粗产品，配成100mL溶液，取20.00mL于锥形瓶中，用amoLL1KMnO4标准液标定，只发生5H2C2O4+2MnO4－+6H＋=2Mn2＋+10CO2↑+8H2O反应，消耗KMnO4标准液体积为VmL，100mL溶液中含草酸物质的量 ，则所得草酸晶体(H2C2O42H2O)的纯度= ，故答案为：；

(4)草酸易挥发，导致生成的气体中含有草酸，草酸和氢氧化钙反应生成难溶性的草酸钙而干扰二氧化碳的检验，B装置温度较低，使升华的草酸冷凝，防止干扰二氧化碳的检验，故答案为：使升华的草酸冷凝，避免对CO2检验的干扰；

(5)①要检验生成CO，在甲组实验后，用浓氢氧化钠除去二氧化碳，用澄清石灰水检验二氧化碳，用碱石灰干燥CO，利用CO和CuO发生还原反应生成CO2，再利用澄清石灰水检验生成的二氧化碳，用排水法收集CO避免环境污染，I中集气瓶收集到的气体主要是CO，所以其连接顺序是ABFDGHDI；H装置中盛放的物质应该具有氧化性，且和CO反应有明显现象发生，CuO能被CO还原且反应过程中黑色固体变为红色，现象明显，所以H中盛放的物质是CuO，故答案为：FDGHDI；CuO；

②CO具有还原性，其氧化产物是二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，且CO将黑色的CuO还原为红色的Cu，只要H中黑色固体转化为红色且第一个D装置无现象，第二个D装置出现白色浑浊就说明含有CO，故答案为：H中黑色固体变红色，第一个D装置无现象，第二个D装置出现白色浑浊，即可证明。