Question

乙二酸通常以二水合物的形式存在，俗称草酸晶体．已知草酸晶体在101℃时熔化并开始升华，157℃时大量升华，继续升温会分解生成CO、CO₂和H₂O．
（1）下列关于乙二酸的叙述正确的是（填编号）______．
①能和乙二醇发生酯化反应
②能使酸性高锰酸钾溶液褪色
③其溶液能使蓝色石蕊试纸变红
④能和碳酸氢钠溶液反应生成气体
欲验证上述性质，除用到胶头滴管、试管和玻璃导管外，还必需要使用的玻璃仪器有
______、______．
（2）乙二酸的工业生产方法之一是以乙二醇为原料，在一定条件下，用空气氧化得到．写出该反应的化学反应方程式______．
（3）欲检验草酸晶体受热分解的产物中是否有CO₂，甲、乙两位同学分别设计了装置1、装置2来完成实验．

（I）简述检验装置1气密性的操作方法______．
（II）B和E两个装置中更合理的是______，理由为______．
（III）请从A～F中选择合适的仪器，组装一套可更好达到实验目的装置，按照气流由左到右的顺序依次为（用字母表示）：______．

Answer

（1）乙二酸分子中含有羧基，有酸性、能发生酯化反应、能被高锰酸钾氧化；根据反应条件选择所需玻璃仪器；
（2）乙二醇含有羟基，在一定条件下能被氧气氧化成乙二酸；
（3）（Ⅰ）利用空气热胀冷缩，手掌体温通过试管壁传导给空气，使其受热膨胀，逸出导管形成气泡来检查装置的气密性；
（Ⅱ）B中的导管过长、过细，冷凝后的乙二酸晶体可能会堵塞导管；E中采用U型管，更有利于乙二酸蒸气的冷凝，防止了乙二酸蒸气干扰CO2的检验；
（Ⅲ）根据反应物草酸的熔点低和验证二氧化碳时杂质的和二氧化碳的性质来组装装置．
【解析】
（1）乙二酸分子中含有羧基，具有酸性，且酸性比碳酸强，能使蓝色石蕊试液变红，能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳；能与乙二醇发生发生酯化反应；能被酸性高锰酸钾氧化而使高锰酸钾溶液褪色；验证性质①发生酯化反应条件是在浓硫酸存在并且加热，需要铁架台、酒精灯、试管、玻璃导管；验证性质②需要试管、胶头滴管；验证性质③需要玻璃棒；验证性质④需要胶头滴管和试管，所以除了胶头滴管、试管和玻璃导管外，还必需要使用的玻璃仪器有酒精灯和玻璃棒；
（2）乙二醇中含有羟基，能发生氧化反应，在一定条件下能被氧气氧化生成乙二酸，化学方程式为：；
（3）（І）如图连接好装置，将导管b没入水中，微热（或手捂）试管a，看到导管口处有气泡冒出，撤火（或松手）后，观察到导管内有一段水柱上升，则说明该装置的气密性良好；
（Ⅱ）草酸晶体在101℃时熔化并开始升华，157℃时大量升华，试管中气体中含有草酸，需要除去，以免干扰CO2的检验；B中的导管过长、过细，冷凝后的乙二酸晶体可能会堵塞导管而存在安全隐患；E中采用U型管，与冰水的接触面积更大，更有利于乙二酸蒸气的冷凝，防止了乙二酸蒸气干扰CO2的检验；
（Ⅲ）由于草酸在101℃时熔化，反应装置中试管口应向上倾斜，故选A装置；产生的气体中有草酸、一氧化碳，选择装置E除去草酸，一氧化碳有毒，具有可燃性，可采用点燃的方法除去尾气中的一氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此一般用澄清石灰水检验二氧化碳的存在，故选装置F；所有组装一套可更好达到实验目的装置，按照气流由左到右的顺序依次为A、E、F．
故答案为：（1）①②③④；酒精灯，玻璃棒； 
（2）；
（3）B中的导管过长、过细，冷凝后的乙二酸晶体可能会堵塞导管而存在安全隐患；E中采用U型管，与冰水的接触面积更大，更有利于乙二酸蒸气的冷凝，防止了乙二酸蒸气干扰CO2的检验
（І）如图连接好装置，将导管b没入水中，微热（或手捂）试管a，看到导管口处有气泡冒出，撤火（或松手）后，观察到导管内有一段水柱上升，则说明该装置的气密性良好；
（Ⅱ）E；
B中的导管过长、过细，冷凝后的乙二酸晶体可能会堵塞导管而存在安全隐患；E中采用U型管，与冰水的接触面积更大，更有利于乙二酸蒸气的冷凝，防止了乙二酸蒸气干扰CO2的检验；  
（Ⅲ）A、E、F．