10.草酸(H2C2O4)是一種重要的有機化工原料.為探究草酸的性質(zhì),某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組查閱了有關(guān)資料,有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如下表:
物質(zhì)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)
草酸(H2C2O4①易溶于水
②熔點189.5℃、100℃開始升華
③草酸鈣和草酸氫鈣均是白色不溶物
①二元弱酸、酸性比碳酸強
②有毒、具有腐蝕性
③157℃左右分解、與濃硫酸混合會產(chǎn)生H2O、CO和CO2
草酸亞鐵晶體(FeC2O4•2H2O)①淺黃色粉末狀晶體
②微溶于水,難溶于丙酮
受熱易分解為氧化亞鐵或鐵單質(zhì)
丙酮與水互溶、易揮發(fā)----
【實驗Ⅰ】
探究草酸的不穩(wěn)定性.用下圖中提供的儀器和試劑,驗證草酸受熱分解得到的混合氣體中含有CO和CO2(加熱裝置和導(dǎo)管等在圖中略去,部分裝置可以重復(fù)使用).

(1)儀器裝置正確連接順序為:ABDCEB.
(2)用上圖入提供的裝置和試劑實驗時,在B中觀察到有白色沉淀,也不能說明草酸分解有CO2,請?zhí)嵋哺倪M意見在A與B之間添加一個盛水的洗氣瓶,除去草酸蒸氣(或在燒瓶上連接冷凝管).
【實驗Ⅱ】
實驗室用硝酸氧化淀粉水解液法制備草酸.裝置如下圖所示,反應(yīng)原理為:
C6H12O6+12HNO3=3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
實驗步驟如下:
①一定量的淀粉水解液加入三頸燒瓶中
②控制反應(yīng)溫度55-60℃,邊攪拌邊緩慢滴加一定量的混合酸(65%的HNO3與98%的H2SO4的質(zhì)量比2:1.25)
③反應(yīng)3小時,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,抽濾后再重結(jié)晶得到草酸晶體

(3)上圖實驗裝置中儀器乙的名稱為:冷凝管、裝置B的作用安全瓶,防止倒吸、C中試劑是NaOH溶液.
(4)檢驗淀粉是否水解完全的操作及現(xiàn)像是:取適量水解液于試管中,加入碘水,若溶液變藍則淀粉水解完全,若溶液不變藍則淀粉水解不完全.
【實驗Ⅲ】
制備草酸亞鐵晶體(FeC2O4•2H2O).反應(yīng)原理為:
FeSO4•(NH42SO4•6H2O+H2C2O4=FeC2O4•2H2O+(NH42SO4+H2SO4+4H2O
實驗步驟如下:
①稱取13.7g FeSO4•(NH42SO4•6H2O放在200mL燒杯中,然后加30mL蒸餾水和2mL 2mol•L-1 H2SO4,加熱溶解.
②再加入40mL 1mol•L-1草酸溶液,加熱至沸,然后迅速攪拌(防止暴沸),待有黃色晶體析出后,停止加熱,靜置.
③棄去上層清液,用40mL蒸餾水充分洗滌晶體,過濾后,再用丙酮洗滌晶體并晾干得4.6g FeC2O4•2H2O
(5)生成的FeC2O4•2H2O需要充分洗滌,檢驗是否洗滌干凈的操作及現(xiàn)像是用小試管取少量最后一次洗滌液,加入BaCl2溶液,如出現(xiàn)白色沉淀,說明沉淀沒有洗滌干凈,否則,沉淀已洗滌干凈.
(6)用丙酮洗滌晶體的目的是減少草酸亞鐵晶體的溶解,更快除去草酸亞鐵晶體表面的水分.
(7)本實驗FeC2O4•2H2O的產(chǎn)率為73.1%.

分析 (1)二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁,CO檢驗還原性,能還原黑色的CuO,生成的二氧化碳用澄清的石灰水檢驗,因為CO和CuO反應(yīng)生成二氧化碳,所以應(yīng)該先檢驗二氧化碳后檢驗CO;
(2)加熱時草酸易揮發(fā),草酸和氫氧化鈣反應(yīng)生成草酸氫鈣沉淀;
(3)根據(jù)常見儀器的結(jié)構(gòu)確定名稱;反應(yīng)生成的氣體與C中氫氧化鈉溶液反應(yīng),容易發(fā)生倒吸現(xiàn)象,裝置B為安全瓶,起到了防止倒吸的作用;NO2和NO有毒,可用氫氧化鈉溶液吸收;
(4)根據(jù)碘遇淀粉試液變藍色來判斷是否有淀粉;
(5)取最后一次洗滌液,檢查是否含有硫酸根離子進行解答;
(6)根據(jù)FeC2O4•2H2O微溶于水,難溶于丙酮來解答;
(7)根據(jù)FeSO4•(NH42SO4•6H2O+H2C2O4=FeC2O4•2H2O+(NH42SO4+H2SO4+4H2O計算求出FeC2O4•2H2O的理論值,最后求出產(chǎn)率.

解答 解:(1)為證明草酸的受熱分解產(chǎn)物中含有CO2和CO,先將混合氣體通入澄清的石灰水檢驗CO2,如果澄清的石灰水變渾濁,則證明含有CO2氣體,再用NaOH溶液吸收CO2,再將洗氣后的氣體進行干燥,然后將氣體再通過黑色的CuO裝置,CO和黑色的CuO反應(yīng)生成Cu和CO2,再用澄清的石灰水檢驗CO2是否存在,如果澄清石灰水變渾濁,則證明該混合氣體中含有CO,所以其排列順序是ABDCEB;
故答案為:ABDCEB;
(2)草酸加熱100℃開始升華,157℃時開始分解,草酸鈣和草酸氫鈣均為白色不溶物,加熱時草酸易揮發(fā),生成的碳氧化物中含有草酸,草酸和氫氧化鈣反應(yīng)生成草酸氫鈣沉淀,從而干擾實驗現(xiàn)象,為防止干擾實驗,在A與B之間添加一個盛水的洗氣瓶,除去草酸蒸氣(或在燒瓶上連接冷凝管),
故答案為:在A與B之間添加一個盛水的洗氣瓶,除去草酸蒸氣(或在燒瓶上連接冷凝管);
(3)儀器乙的名稱為是冷凝管;反應(yīng)中生成的NO2、NO能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成亞硝酸鈉,容易發(fā)生倒吸現(xiàn)象,裝置B為安全瓶;
故答案為:冷凝管;安全瓶,防止倒吸;NaOH溶液;
(2)碘遇淀粉試液變藍色,取適量水解液于試管中,加入碘水,若溶液變藍則淀粉水解完全,若溶液不變藍則淀粉水解不完全;
故答案為:取適量水解液于試管中,加入碘水,若溶液變藍則淀粉水解完全,若溶液不變藍則淀粉水解不完全;
(5)取最后一次洗滌液,檢查是否含有硫酸根離子,具體操作:用小試管取少量最后一次洗滌液,加入BaCl2溶液,如出現(xiàn)白色沉淀,說明沉淀沒有洗滌干凈,否則,沉淀已洗滌干凈;
故答案為:用小試管取少量最后一次洗滌液,加入BaCl2溶液,如出現(xiàn)白色沉淀,說明沉淀沒有洗滌干凈,否則,沉淀已洗滌干凈;
(6)由于FeC2O4•2H2O微溶于水,難溶于丙酮,所以用丙酮洗滌晶體的目的是減少草酸亞鐵晶體的溶解,更快除去草酸亞鐵晶體表面的水分;
故答案為:減少草酸亞鐵晶體的溶解,更快除去草酸亞鐵晶體表面的水分;
(7)13.7g FeSO4•(NH42SO4•6H2O的物質(zhì)的量為$\frac{13.7g}{392g/mol}$=0.03494mol,40mL 1mol•L-1草酸溶液中草酸的物質(zhì)的量為0.04L×1mol•L-1=0.04mol,草酸過量,
   FeSO4•(NH42SO4•6H2O+H2C2O4=FeC2O4•2H2O+(NH42SO4+H2SO4+4H2O
        1                             1
      0.03494mol                    0.03494mol
FeC2O4•2H2O的質(zhì)量為0.03494mol×180g/mol=6.29g,F(xiàn)eC2O4•2H2O的產(chǎn)率為$\frac{4.6g}{6.29g}$×100%=73.1%;
故答案為:73.1%.

點評 本題屬于信息題,注意考查了物質(zhì)的性質(zhì)、檢驗、除雜等,綜合性較強,但難度不是很大,關(guān)鍵是通過閱讀眾多的信息量提取有用的信息結(jié)合已有的相關(guān)知識進行解析即可.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.下列物質(zhì)屬于純凈物的是( 。
A.金剛石、石墨的混合物B.冰、水混合物
C.氨水D.鹽酸

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

1.下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是(  )
A.HCI和NaOH反應(yīng)的中和熱△H=-57.3kJ?mol-1,則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱△H=2×(-57.3)kJ?mol-1
B.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)
C.CO(g)的燃燒熱是283.0kJ?mol-1,則2CO2(g)═2CO(g)+O2(g)反應(yīng)的△H=+2×283.0kJ?mol-1
D.1 mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

18.下列實驗?zāi)塬@得成功的是(  )
A.可以用分液漏斗分離硝基苯和苯
B.加濃溴水,然后過濾可以除去苯中少量乙烯
C.苯、溴水、鐵粉混合制得溴苯
D.用溴水可以鑒別苯、乙醇、苯乙烯(

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

5.完成金屬鋰的有關(guān)問題
(1)鋰元素周期表中的位置第二周期第ⅠA族.
(2)金屬鋰是密度最小的金屬.等質(zhì)量的金屬,鋰能釋放更多的電子,故常用來制造高能量電池.已知鋰的金屬性介于鈉和鎂之間,則下列能冶煉出金屬鋰的方法是A.
A.電解法  B.熱還原法  C.熱分解法  D.鋁熱法
(3)在元素周期表中位于對角線的元素性質(zhì)有相似性,如鋰和鎂.下列關(guān)于金屬鋰的說法不正確的是C.
A.金屬鋰是最輕的金屬 B.鋰可以和冷水緩慢反應(yīng)放出氫氣
C.碳酸鋰易溶于水     D.氫氧化鈉堿性強于氫氧化鋰
(4)下列有關(guān)堿金屬的說法中,正確的是D.
A.金屬鋰應(yīng)保存在煤油中       
B.金屬鉀著火應(yīng)用泡沫滅火劑更好
C.它們都能在空氣里燃燒生成M2O(M表示堿金屬) 
D.堿金屬單質(zhì)隨著核電荷數(shù)的遞增與水反應(yīng)的劇烈程度逐漸加劇直至燃燒爆炸.
(5)金屬鋰是一種重要的儲氫材料,吸氫和放氫反應(yīng)原理如下:
吸氫反應(yīng):2Li+H2$\stackrel{△}{?}$2LiH
放氫反應(yīng):LiH+H2O═LiOH+H2
①放氫反應(yīng)中的氧化劑是H2O.
②已知LiH為離子化合物,寫出LiH的電子式
(6)鋰電池是一代新型高能電池,它以質(zhì)量輕、能量高而受到了普遍重視,目前已研制成功多種鋰電池. 某種鋰電池的總反應(yīng)式是Li+MnO2═LiMnO2.下列說法正確的是AD.
A.Li是負極,電極反應(yīng)為Li-e-═Li+
B.Li是正極,電極反應(yīng)為Li+e-═Li-
C.MnO2是負極,電極反應(yīng)為MnO2+e-═MnO2-
D.鋰電池是一種環(huán)保型電池.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

15.已知某粗鹽樣品含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2等雜質(zhì).實驗室提純流程如圖:

(1)操作a的名稱為過濾,在操作b中玻璃棒的作用是使濾液受熱均勻,防止液體飛濺.
(2)進行步驟③后,判斷BaCl2過量的方法是取少量樣品于試管中,滴入Na2SO4溶液,若有白色沉淀產(chǎn)生,則Bacl2過量(寫出步驟、現(xiàn)象).
(3)步驟⑤的目的是除CaCl2和過量的BaCl2,步驟⑦中能用稀硫酸代替稀鹽酸嗎?不能.

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2.將下列各組中的每種有機物放入水中,振蕩后再靜置,液體分層且該組的全部物質(zhì)都能浮在水的上層的是( 。
A.乙酸乙酯、甲苯、十一烷B.乙醇、苯、庚烯
C.甘油、甲醛、硝基苯D.溴苯、四氯化碳、苯磺酸鈉

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

19.寫出下列化學(xué)方程式,并注明反應(yīng)類型
(1)溴乙烷與氫氧化鈉的醇溶液在加熱條件下反應(yīng)CH3CH2Br+NaOH$→_{△}^{醇}$CH2=CH2↑+NaBr+H2O,反應(yīng)類型:消去反應(yīng).
(2)苯酚與溴水的反應(yīng),反應(yīng)類型:取代反應(yīng).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

20.某學(xué)習(xí)小組利用下列裝置探究氯氣和氨氣之間的反應(yīng),其中A、F分別為氨氣和氯氣的發(fā)生裝置,C為純凈干燥的氯氣和氨氣的反應(yīng)裝置.請回答下列問題:

IIiIii
備選裝置
(1)裝置A中燒瓶內(nèi)的固體可選用ab.
a.燒堿    b.生石灰.    c.二氧化硅      d.五氧化二磷
(2)虛線框內(nèi)應(yīng)添加必要的除雜裝置,請從上圖的備選裝置中選擇并將編號填入下列空格.BⅠ;DⅡ;EⅢ(填編號).裝置I中需要的試劑是堿石灰.
(3)寫出F中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O.
(4)裝置C內(nèi)出現(xiàn)白煙并在容器內(nèi)壁凝結(jié),鑒定該固體中的陽離子的操作步驟:取固體適量,加入濃氫氧化鈉溶液并加熱,產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色的氣體,可證明陽離子為氨根離子.
(5)該裝置連接后尚存在的缺陷是:缺少尾氣處理裝置,污染環(huán)境.

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同步練習(xí)冊答案