Question

草酸晶體的組成可表示為H₂C₂O₄?xH₂O．實驗室常用其加熱分解制取CO氣體，反應(yīng)方程式為：H₂C₂O₄?xH₂O 

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 CO+CO₂+（x+1）H₂O．下圖為分解草酸晶體，用干燥純凈的CO還原CuO制取Cu，并收集CO的實驗裝置（略去鐵架臺、鐵夾等支撐加持裝置），回答下列問題．


（1）A裝置為加熱分解草酸的裝置，該裝置錯誤是

 

，C裝置中盛放的試劑是

 

 （填化學(xué)式），E裝置的作用是

 

．
（2）實驗過程中涉及到如下操作：①點燃A處的酒精燈 ②熄滅A處的酒精燈 ③點燃D處的酒精燈 ④熄滅D處的酒精燈．這4步操作由先到后的順序為

 

（填序號）．點燃D處酒精燈前必須要進行的操作名稱是

 

．
（3）用酸性高錳酸鉀溶液滴定草酸晶體，求x的值．
實驗步驟：準確稱取1.17g 草酸晶體，配成100mL溶液；取出20.00mL于錐形瓶中，再向瓶中加入足量稀H₂SO₄；用0.0500mol/L酸性高錳酸鉀溶液滴定，滴定至終點時消耗高錳酸鉀溶液16.00mL．滴定時，所發(fā)生的反應(yīng)為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=10CO₂+2Mn²⁺+8H₂O．
①配制草酸溶液除需要玻璃棒、燒杯，還一定需要的玻璃儀器有

 

．
②x=

 

．
（4）為探究催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，在甲乙試管中分別加入下列物質(zhì)

試管	0.01mol/L KMnO4	0.1mol/L H2C2O4	0.1mol/L H2SO4	MnSO4固體
甲	4mL	x mL	1mL	無
乙	y mL	2mL	1mL	有

則x=

 

，y=

 

．能夠得出催化劑對該反應(yīng)有影響結(jié)論的實驗現(xiàn)象是

 

．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,常見氣體制備原理及裝置選擇,中和滴定

專題：實驗題

分析：（1）給試管中的固體加熱時，試管口應(yīng)該稍稍向下傾斜；根據(jù)圖示裝置及實驗?zāi)康目芍�：B為澄清石灰水，目的是除去混合氣體中二氧化碳，D為濃硫酸，目的是干燥CO氣體；D中氧化銅與一氧化碳反應(yīng)制取銅；E為安全瓶，起到防止倒吸的作用；F為澄清石灰水，除去二氧化碳氣體，最后收集CO氣體；
（2）純度不足時一氧化碳氣體會發(fā)生爆炸，所以先點燃A處酒精燈，用生成的CO將裝置中空氣排凈，然后再點燃D處的酒精燈；熄滅酒精燈時，應(yīng)該先熄滅D處酒精燈，然后再熄滅A處酒精燈；
（3）①根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的方法判斷需要的儀器；
②根據(jù)反應(yīng)原理及高錳酸鉀的物質(zhì)的量計算出該草酸晶體中含有草酸的物質(zhì)的量、質(zhì)量，再計算出結(jié)晶水的物質(zhì)的量，最后計算出x；
（4）探究催化劑催化劑對反應(yīng)速率的影響時，其它條件必須完全相同，據(jù)此判斷x、y值；使用催化劑后反應(yīng)速率加快，溶液褪色時間減�。�

解答： 解：（1）反應(yīng)中有水生成，容易導(dǎo)致試管炸裂，所以A裝置中試管口應(yīng)向上傾斜；B為澄清石灰水，目的是除去混合氣體中二氧化碳，D為濃硫酸，目的是干燥CO氣體；D中CuO與CO反應(yīng)制取Cu；E為安全瓶，起到防止倒吸的作用；F為澄清石灰水，除去二氧化碳氣體，
故答案為：試管口應(yīng)向上傾斜（或應(yīng)向下傾斜）；濃硫酸；安全瓶（或防倒吸）；
（2）CO氣體的純度不足時會發(fā)生爆炸現(xiàn)象，所以應(yīng)該先點燃A處酒精燈，用生成的CO將裝置中空氣排凈，然后再點燃D處的酒精燈；熄滅酒精燈時恰好相反，先熄滅D處酒精燈，然后再熄滅A處酒精燈，所以正確的操作方法為：①③④②；避免發(fā)生爆炸現(xiàn)象，所以點燃D處酒精燈前必須要進行檢驗CO純度，
故答案為：①③④②；驗純；
（3）①配制草酸溶液除需要玻璃棒、燒杯，配制100mL溶液需要選用100mL容量瓶，定容時還需要膠頭滴管，
故答案為：100mL容量瓶、膠頭滴管；
②16mL 0.0500mol/L高錳酸鉀溶液中含有高錳酸鉀的物質(zhì)的量為：0.0500mol/L×0.016L=0.0008mol，100mL該醋酸溶液能夠消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量為：0.0008mol×

100mL

20mL

=0.004mol，根據(jù)反應(yīng)2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=10CO₂+2Mn²⁺+8H₂O可知1.17g樣品中含有草酸的物質(zhì)的量為：0.004mol×

5

2

=0.01mol，草酸的質(zhì)量為：90g/mol×0.01mol=0.9g，含有結(jié)晶水的物質(zhì)的量為：

1.17g-0.9g

18g/mol

=0.015mol，則該草酸晶體中x=

0.015mol

0.01mol

=1.5，
故答案為：1.5；
（4）為探究催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，除了有催化劑和無催化劑以外，其它條件必須完全相同，則x=2、y=4；催化劑能夠加快反應(yīng)速率，則加入MnSO₄固體的試管中溶液褪色速率比未加的快，
故答案為：2；4；加入MnSO₄固體的試管中溶液褪色速率比未加的快．

點評：本題考查了探究物質(zhì)組成、稱量物質(zhì)含量的方法，題目難度中等，熟練掌握化學(xué)實驗基本操作方法為解答關(guān)鍵，試題涉及的知識點較多、綜合性較強，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實驗、化學(xué)計算能力，是一道質(zhì)量較好的題目．