Question

【題目】草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K1=5.4×10﹣2，K2=5.4×10﹣5。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O42H2O)無色，熔點為101℃，易溶于水，受熱脫水、升華，170℃以上分解。回答下列問題：

(1)草酸中含有的官能團名稱是______。

(2)甲組同學按照如圖所示的裝置，通過實驗檢驗草酸晶體的分解產(chǎn)物，裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是______，由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有_____。裝置B的主要作用是_______。

(3)乙組同學認為草酸晶體分解的產(chǎn)物中含有CO，為進行驗證，選用甲組實驗中的裝置A、B和如圖所示的部分裝置(可以重復選用)進行實驗。

①乙組同學的實驗裝置中，依次連接的合理順序為A、B、_____。裝置H反應管中盛有的物質(zhì)是_____(填化學式)。

②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是____________；

(4)設計實驗：①證明草酸的酸性比碳酸的強(簡述操作步驟和現(xiàn)象，下同)______；

②用簡單的方法鑒別草酸和甲酸______。

Answer 1

【答案】羧基 有氣泡冒出且澄清石灰水變渾濁 CO2 冷凝（水蒸氣和草酸），防止草酸進入裝置C反應生成沉淀而干擾CO2的檢驗 F、D、G、H、D、I CuO H中黑色粉末變?yōu)榧t色，其后的D中澄清石灰水變渾濁 向盛有少量NaHCO3的試管里滴加草酸溶液，有氣泡產(chǎn)生 用NaOH標準溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物質(zhì)的量是草酸的2倍

【解析】

(1)草酸為乙二酸；

(2)根據(jù)題干信息中草酸晶體的性質(zhì)分析解答；

(3)①要檢驗生成CO，在甲組實驗后，用濃氫氧化鈉除去二氧化碳，用澄清石灰水檢驗二氧化碳，用堿石灰干燥CO，利用CO的還原性將CO氧化，再利用澄清石灰水檢驗生成的二氧化碳，用排水法收集CO；H裝置中盛放的物質(zhì)應該具有氧化性，且和CO反應有明顯現(xiàn)象發(fā)生；②CO具有還原性，其氧化產(chǎn)物是二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；

(4)①要證明草酸酸性大于碳酸，可以利用強酸制取弱酸；②草酸為二元弱酸，甲酸為一元弱酸，據(jù)此分析解答。

(1)草酸為乙二酸，含有的官能團為羧基，故答案為：羧基；

(2)草酸晶體(H2C2O42H2O)無色，熔點為101℃，易溶于水，受熱脫水、升華，170℃以上分解，如果草酸受熱分解，分解時會產(chǎn)生二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成難溶性的碳酸鈣沉淀，而使澄清石灰水變渾濁，所以C中觀察到的現(xiàn)象是：有氣泡冒出，且澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳生成；草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水，草酸易揮發(fā)，導致生成的氣體中含有草酸，草酸和氫氧化鈣反應生成難溶性的草酸鈣而干擾二氧化碳的檢驗，B裝置溫度較低，有冷凝作用，防止干擾二氧化碳的檢驗，故答案為：有氣泡冒出，澄清石灰水變渾濁；CO2；冷凝(水蒸氣和草酸)，防止草酸進入裝置C反應生成沉淀而干擾CO2的檢驗；

(3)①要檢驗生成的CO，在甲組實驗后，用濃氫氧化鈉除去二氧化碳，用澄清石灰水檢驗二氧化碳，用堿石灰干燥CO，利用CO和CuO發(fā)生還原反應生成CO2，再利用澄清石灰水檢驗生成的二氧化碳，用排水法收集CO避免環(huán)境污染，所以其連接順序是A、B、F、D、G、H、D、I；H裝置中盛放的物質(zhì)應該具有氧化性，且和CO反應有明顯現(xiàn)象發(fā)生，CuO能被CO還原且反應過程中黑色固體變?yōu)榧t色，現(xiàn)象明顯，所以H中盛放的物質(zhì)是CuO，故答案為：F、D、G、H、D、I；CuO；

②CO具有還原性，其氧化產(chǎn)物是二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，且CO將黑色的CuO還原為紅色的Cu，只要H中黑色固體轉(zhuǎn)化為紅色且其后的D裝置溶液變渾濁就說明含有CO，故答案為：H中黑色粉末變?yōu)榧t色，其后的D中澄清石灰水變渾濁；

(4)①要證明草酸酸性大于碳酸，可以利用強酸制取弱酸，向盛有少量NaHCO3的試管里滴加草酸溶液，有氣泡產(chǎn)生就說明草酸酸性大于碳酸，故答案為：向盛有少量NaHCO3的試管里滴加草酸溶液，有氣泡產(chǎn)生；

②草酸為二元弱酸，甲酸為一元弱酸，相同物質(zhì)的量的兩種酸，草酸消耗的氫氧化鈉為甲酸的2倍，因此可以用NaOH標準溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物質(zhì)的量是草酸的2倍，故答案為：用NaOH標準溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物質(zhì)的量是草酸的2倍。