Question

菠菜營養(yǎng)豐富，素有“蔬菜之王”的美稱．民間流傳：菠菜豆腐同食，易得結(jié)石．某化學(xué)興趣小組對“菠菜豆腐是否不能同食”等問題進行了探究．
[查閱資料]①菠菜含有豐富的鐵、草酸鹽、碳酸鹽等，豆腐中含有豐富的蛋白質(zhì)及鈣鹽．
②人體結(jié)石的主要成分：草酸鈣（CaC₂O₄）
③醋酸不與草酸鈣反應(yīng)，但能與碳酸鈣反應(yīng)生成可溶性鹽等．
[提出猜想]“菠菜豆腐不能同食”的原因可能是

 

．
[探究一]菠菜中部分成分分析

（1）步驟③中加入足量的CaCl₂溶液的目的

 

．
（2）已知氣體C能使澄清石灰水變渾濁，醋酸的化學(xué)式用HAc表示，寫出步驟④的化學(xué)反應(yīng)方程式

 

．沉淀A、B的質(zhì)量關(guān)系為：m（A）

 

m（B）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）白色沉淀B的化學(xué)式為

 

，由此可見菠菜豆腐不能同食．以下飲食觀點正確的是

 

（填字母）
A．禁吃菠菜                    B．高鈣牛奶可與菠菜同食
C．菠菜烹飪時可用開水燙，可降低草酸鹽含量
[探究二]某草酸鈣晶體（CaC₂O₄?xH₂O）熱分解研究按如圖裝置將草酸鈣晶體樣品高溫加熱，使其完全分解，對所得氣體產(chǎn)物進行探究（假設(shè)裝置中各試劑均足量）

（4）①反應(yīng)開始前通入氮氣的目的是

 

．
②裝置B中硫酸銅粉末變藍(lán)，說明產(chǎn)物中有

 

，C、F中澄清石灰水均變渾濁，E中CuO變紅，說明產(chǎn)物還有

 

和

 

，經(jīng)檢驗A中殘留固體為氧化物．
③對上述裝置從環(huán)保角度提一個改進建議

 

．
（5）某研究所利用SDT Q600熱分析儀對草酸鈣晶體（CaC₂O₄?xH₂O）進行熱分解，獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，繪制成固體質(zhì)量-分解溫度的關(guān)系如圖．

      固體質(zhì)量--分解溫度關(guān)系圖
①800℃以上時，固體成分的化學(xué)式為

 

．
②計算CaC₂O₄?xH₂O中的x（寫出計算過程，CaC₂O₄的相對分子質(zhì)量：128）．
③殘留固體為CaC₂O₄時的溫度范圍

 

，寫出固體質(zhì)量由12.8g變?yōu)?0.0g時的化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

分析：根據(jù)菠菜和豆腐中的成分分析發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)類解釋為什么菠菜和豆腐不能同食；
探究一：根據(jù)菠菜含有豐富的鐵、草酸鹽、碳酸鹽等，加入足量的CaCl₂溶液，白色沉淀A為草酸鈣和碳酸鈣的混合物，利用醋酸不與草酸鈣反應(yīng)，但能與碳酸鈣反應(yīng)生成可溶性鹽，白色沉淀B為草酸鈣，進一步來解答每一小問；
探究二：根據(jù)草酸鈣晶體（CaC₂O₄?xH₂O）熱分解實驗中的現(xiàn)象來分析晶體分解后的生成物，實驗裝置中的現(xiàn)象是解答的關(guān)鍵，并注意物質(zhì)的性質(zhì)的應(yīng)用；根據(jù)固體質(zhì)量-分解溫度的關(guān)系圖象，分析質(zhì)量變化與對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，則可推斷生成物，結(jié)合化學(xué)式中相對原子質(zhì)量之比等于質(zhì)量之比可推出x．

解答：解：提出猜想：因菠菜含有草酸鹽、碳酸鹽，豆腐中含有鈣鹽，能反應(yīng)生成沉淀，則不能同食，故答案為：菠菜中的物質(zhì)與豆腐中含有的鈣離子反應(yīng)產(chǎn)生不溶性物質(zhì)．
探究一：（1）因足量的CaCl₂溶液可將菠菜中的草酸根離子及碳酸根離子充分反應(yīng)，故答案為：將菠菜中的草酸根離子、碳酸根離子完全轉(zhuǎn)化為沉淀；
（2）因氣體C能使澄清石灰水變渾濁，則C為二氧化碳，根據(jù)信息醋酸不與草酸鈣反應(yīng)，但能與碳酸鈣反應(yīng)生成可溶性鹽，則加醋酸時碳酸鈣和醋酸反應(yīng)生成了二氧化碳，沉淀A為草酸鈣和碳酸鈣的混合物，而沉淀B為草酸鈣，故答案為：CaCO₃+2HAc═CaAc₂+H₂O+CO₂↑；＞；
（3）因加足量醋酸，碳酸鈣完全反應(yīng)，沉淀B中只有草酸鈣，根據(jù)菠菜豆腐不能同食的觀點，不吃菠菜是極端的，不科學(xué)的，高鈣牛奶中的鈣離子和菠菜中的離子反應(yīng)，不能同食，而菠菜烹飪時可用開水燙，可降低草酸鹽含量是正確的，故答案為：CaC₂O₄；C．
（4）①因CO不純時加熱可能會爆炸，則開始前通入氮氣可將空氣排出，故答案為：排除裝置中的空氣；
②因無水硫酸銅為白色，遇水變?yōu)樗{(lán)色，則裝置B中硫酸銅粉末變藍(lán)，說明有水生成，又C、F中澄清石灰水均變渾濁，E中CuO變紅，說明晶體分解有二氧化碳和一氧化碳生成，故答案為：水；CO；CO₂；
③因CO有毒，不能排放在空氣中，應(yīng)根據(jù)CO能燃燒轉(zhuǎn)化為二氧化碳，故答案為：用點燃法處理尾氣．
（5）①根據(jù)圖象可知600℃時發(fā)生碳酸鈣分解反應(yīng)，800℃時分解完全，則800℃以上時，固體成分為氧化鈣，故答案為：CaO；
②根據(jù)圖象可知0～200℃是晶體失去結(jié)晶水的過程，14.6克CaC₂O₄?xH₂O失去水后生成12.8克CaC₂O₄，根據(jù)
  CaC₂O₄?xH₂O～CaC₂O₄，
  128+18x       128
  14.6          12.8

128+18x

14.6

=

128

12.8

解得x═1．
故答案為1；
③根據(jù)圖象可知200℃～400℃，草酸鈣并沒有分解，400℃時草酸鈣分解，其質(zhì)量由12.8g變?yōu)?0.0g，生成碳酸鈣和CO，故答案為：200℃～400℃；CaC₂O₄

△   .

CaCO₃+CO↑．

點評：本題通過實驗的方式探究了菠菜不能與豆腐同食的原因，屬于應(yīng)用化學(xué)知識解決生活中的實際問題的考查方式，完成此類題目應(yīng)熟練掌握常見物質(zhì)的檢驗、鑒定方法，同時考查了學(xué)生對圖象的分析應(yīng)用能力．