Question

某校化学小组学生利用下图所示装置进行“乙二酸（结构简式为HOOC-COOH，俗名草酸）晶体受热分解”的实验，并验证分解产物中有CO₂和CO。（图中夹持装置及尾气处理装置均已略去）

（1）证明分解产物中有CO₂的现象是                      。

（2）证明分解产物中有CO的现象是                      。

（3）实验结束后，装置F中黑色氧化铜完全变为红色固体。简述检验红色固体中是否含有Cu₂O的实验方法、现象、结论（已知Cu₂O溶于稀硫酸生成铜单质和硫酸铜）：               。

（4）①草酸和草酸钠（Na₂C₂O₄）可以在酸性条件下被KMnO₄、MnO₂氧化。KMnO₄和草酸钠在稀硫酸中反应的离子方程式是                  

②实验室常用草酸钠标定KMnO₄溶液。操作如下：准确称取0.2000 g草酸钠，放入锥形瓶中，加100 mL稀硫酸溶解，用配制好的KMnO₄溶液滴定。当加入1滴KMnO₄溶液后，锥形瓶中溶液立即由无色变为紫红色，且30 s不褪色，即达到滴定终点。重复上述滴定操作三次，实验数据如下表所示。

	滴定前	第一次终点	第二次终点	第三次终点
滴定管 液面刻度	0.00 mL	16.02 mL	16.00mL	16.01 mL

KMnO₄溶液的物质的量浓度的计算式：c(KMnO₄)=                       。

Answer

（1）装置B中澄清石灰水变浑浊（2）装置D中澄清石灰水不变浑浊，装置F中黑色氧化铜变为红色固体，装置G中澄清石灰水变浑浊（3）取少量红色固体，滴加稀硫酸，观察红色固体是否有溶解，溶液是否变蓝色。（4）① 2MnO4－+ 16H+ +5C2O42－＝2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O

②

【解析】

试题分析：（1）二氧化碳通入装置B中，澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成；

②CO和CuO反应生成二氧化碳，二氧化碳使装置G中澄清石灰水变浑浊，先验证A中产生的二氧化碳被NaOH吸收完全，即装置D中澄清石灰水不变浑浊，装置F中黑色氧化铜变为红色固体，装置G中澄清石灰水变浑浊；

（3）Cu与稀硫酸不反应，Cu2O溶于稀硫酸生成铜单质和硫酸铜，则取少量固体于试管中，加稀硫酸，若溶液变蓝色，说明有Cu2O，若溶液不变色，则不含有Cu2O；

（4）①KMnO4和草酸钠在稀硫酸中反应生成硫酸钾、硫酸钠、硫酸锰、二氧化碳和水，则反应的离子方程式为2MnO4－+ 16H+ +5C2O42－＝2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O；

②根据三次试验数据计算高锰酸钾溶液体积平均值为==16.01mL，假设KMnO4溶液的浓度为c，n（C2O42-）=0.2000g÷134g/mol，则根据方程式可知

2MnO4－+ 16H+ +5C2O42－＝2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O

2mol 5mol

c×0.01601L 0.2000g ÷134g/mol

解得c=。

【考点定位】本题以已二酸的分解为背景考查了实验方案设计、氧化还原反应滴定、化学计算等

【名师点晴】该题较为综合且具有一定难度，做题时注意把握常见物的性质及检验方法，侧重于考查学生的实验探究能力和计算能力考查。化学实验是每年高考考查的重点，该题给出了常见的仪器、药品、反应原理和一些操作步骤，要求学生根据实验原理及试题中所给予的信息，结合元素化合物知识，写出有关离子方程式，进行数据分析并进行有关的计算，考查了学生对中学化学实验基本操作技能掌握的情况。该题的易错选项是CO的检验，注意检验前排除二氧化碳的干扰是关键。