Question

2．菠菜營(yíng)養(yǎng)豐富，長(zhǎng)期以來(lái)民間流傳著“菠菜不能與豆腐同食”的說(shuō)法．
 某學(xué)�；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)擬通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究：菠菜是否含有草酸類物質(zhì)？草酸又有哪些性質(zhì)？
 通過(guò)上網(wǎng)查詢，獲得以下資料：草酸又名乙二酸，其酸性比乙酸稍強(qiáng)，草酸及其鹽具有較強(qiáng)的還原性，草酸晶體（H₂C₂O₄•2H₂O）熔點(diǎn)100.1℃，在175℃時(shí)受熱分解，草酸鈣是難溶于水的白色固體．
他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①將菠菜在少量開(kāi)水中煮沸2～3min，冷卻后濾去菠菜，得濾液（含有少量CO₃^2-雜質(zhì)），向?yàn)V液中加入足量Ca（OH）₂溶液，然后再加入足量CH₃COOH溶液，過(guò)濾得草酸鈣固體，經(jīng)過(guò)一系列操作獲得草酸晶體．
②用所得草酸晶體（H₂C₂O₄•2H₂O）做以下實(shí)驗(yàn)：

請(qǐng)回答以下問(wèn)題：
（1）步驟1中加入CH₃COOH溶液的作用排除CO₃^2-對(duì)C₂O₄^2-檢驗(yàn)的干擾．
（2）A處應(yīng)選擇I（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），在做實(shí)驗(yàn)之前，應(yīng)先檢驗(yàn)裝置氣密性．
（3）實(shí)驗(yàn)2過(guò)程中觀察到C、E裝置中的溶液均變渾濁，且D裝置中黑色粉末變?yōu)榧t色，寫(xiě)出A中草酸晶體（H₂C₂O₄•2H₂O）發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方式：H₂C₂O₄•2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO₂↑+3H₂O，裝置B的作用是冷凝草酸蒸氣，避免對(duì)二氧化碳的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾．
（4）為使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更加嚴(yán)密和安全，在以上所連接的裝置C、D間還需依次添加裝有NaOH溶液、澄清石灰水、濃硫酸（液體試劑）的洗氣瓶，此外指出上述裝置中的不足之處還有沒(méi)有尾氣處理裝置．

Answer 1

分析 用試管加熱固體時(shí)應(yīng)該將試管口低于試管底，防止水倒流，在A裝置中加熱草酸晶體，然后將揮發(fā)的草酸氣體在B中冷卻，然后將氣體通入澄清石灰水中，二氧化碳能被澄清石灰水吸收生成CaCO₃沉淀，CO不溶于澄清石灰水，CO能還原D中CuO，同時(shí)生成CO₂，再用澄清石灰水檢驗(yàn)生成的CO₂，
（1）乙酸酸性大于碳酸，能排除碳酸根離子對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾；
（2）加熱固體物質(zhì)時(shí)，試管口要低于試管底；有連接的裝置在實(shí)驗(yàn)前必須檢驗(yàn)裝置氣密性；
（3）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，CO能還原CuO；
（4）C裝置后應(yīng)該檢驗(yàn)二氧化碳是否除盡，且需要用干燥的CO還原CuO，所以在C、D裝置之間需要安裝吸收二氧化碳、檢驗(yàn)二氧化碳是否除盡的裝置及干燥氣體的裝置，CO有毒，不能直接排空．

解答 解：用試管加熱固體時(shí)應(yīng)該將試管口低于試管底，防止水倒流，在A裝置中加熱草酸晶體，然后將揮發(fā)的草酸氣體在B中冷卻，然后將氣體通入澄清石灰水中，二氧化碳能被澄清石灰水吸收生成CaCO₃沉淀，CO不溶于澄清石灰水，CO能還原D中CuO，同時(shí)生成CO₂，再用澄清石灰水檢驗(yàn)生成的CO₂，
（1）乙酸酸性大于碳酸，能和碳酸根離子反應(yīng)生成二氧化碳，除去碳酸根離子和鈣離子生成沉淀而干擾草酸根離子的檢驗(yàn)，故答案為：排除CO₃^2-對(duì)C₂O₄^2-檢驗(yàn)的干擾；
（2）加熱固體物質(zhì)時(shí)，試管口要低于試管底，防止水倒流而炸裂試管，故選I；有連接的裝置在實(shí)驗(yàn)前必須檢驗(yàn)裝置氣密性，
故答案為：I；檢驗(yàn)裝置氣密性；
（3）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，CO能還原CuO，B中澄清石灰水變渾濁說(shuō)明生成二氧化碳、CuO變紅色說(shuō)明含有CO，根據(jù)元素守恒知還生成水，所以該反應(yīng)方程式為H₂C₂O₄•2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO₂↑+3H₂O，
B裝置是冷凝草酸蒸氣，避免對(duì)二氧化碳的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾，
故答案為：H₂C₂O₄•2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO₂↑+3H₂O；冷凝草酸蒸氣，避免對(duì)二氧化碳的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾；
（4）C裝置后應(yīng)該檢驗(yàn)二氧化碳是否除盡，且需要用干燥的CO還原CuO，所以在C、D裝置之間需要安裝吸收二氧化碳、檢驗(yàn)二氧化碳是否除盡的裝置及干燥氣體的裝置，依次為NaOH溶液、澄清石灰水、濃硫酸，CO有毒，不能直接排空，該實(shí)驗(yàn)沒(méi)有尾氣處理裝置，
故答案為：NaOH溶液；澄清石灰水；濃硫酸；沒(méi)有尾氣處理裝置．

點(diǎn)評(píng) 本題考查探究物質(zhì)的組成，為高頻考點(diǎn)，明確實(shí)驗(yàn)原理及元素化合物性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷及實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，知道各個(gè)裝置的作用，注意二氧化碳、CO檢驗(yàn)先后順序，題目難度不大．