Question

草酸是生物体的一种代谢产物，菠菜、苋菜等植物中富含草酸，但在人体中容易与钙离子形成草酸钙导致肾结石。某化学研究小组为了研究草酸，查阅资料获取了以下信息。

① 草酸晶体(H₂C₂O₄·2H₂O)无色，熔点为101℃，易升华，易溶于水。

② 草酸晶体受热脱水，170℃以上分解产生CO、CO₂和H₂O。

③ 草酸为二元酸：K₁=5.4×10^-2，K₂=5.4×10^-5。

④ 草酸的钠盐和钾盐易溶于水。

（1）研究小组为了验证草酸受热分解产生的CO₂，按照如下图所示的装置进行实验。装置B中可观察到的现象是                        。但研究小组指导老师认为实验方案欠妥，要求改进实验。小组同学一致同意在A、B之间再加入一个实验装置C，其作用是     ，请在下图方框中画出该装置，并标明所需试剂。

（2）研究小组为了验证草酸受热分解产生的CO，按照（1）实验中的装置A、C和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。

实验装置依次连接的合理顺序为A→C→           →H→D→I。装置H反应管中盛有的物质是                 。

（3）经过实验（1）和（2）证明草酸晶体受热分解产生了CO和CO₂。请写出草酸晶体受热分解的化学方程式                          。

（4）为了测定某草酸溶液的物质的量浓度，该小组查阅文献发现硫酸酸化的高锰酸钾溶液可以氧化草酸并放出CO₂，反应的离子方程式为                         。若利用已知浓度的酸性高锰酸钾标准液滴定未知浓度的草酸溶液，滴定终点判断方法是          。

Answer

（1）产生气泡并出现浑浊 除去挥发出的草酸（草酸也能与氢氧化钙溶液产生沉淀），防止对CO2检验的干扰

（2）F→D→G CuO（氧化铜）

（3）H2C2O4·2H2OCO↑＋CO2↑＋3H2O

（4）2MnO4－＋5H2C2O4＋6H＋＝ 2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 当滴加至最后一滴时，溶液略显紫色，且半分钟内不变为无色

【解析】

试题分析：（1）如果草酸受热分解，会产生二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成难溶性的碳酸钙沉淀而使澄清石灰水变浑浊，所以B中观察到的现象是：产生气泡并出现浑浊；草酸易挥发，导致生成的气体中含有草酸，草酸和氢氧化钙反应生成难溶性的草酸钙而干扰二氧化碳的检验，可以A、B之间再加入一个装置C为，除去挥发出的草酸（草酸也能与氢氧化钙溶液产生沉淀），防止对CO2检验的干扰；

（2）要检验生成CO，用浓氢氧化钠除去二氧化碳，用澄清石灰水检验是否二氧化碳，用无水氧化钙干燥CO，利用CO的还原性将CuO还原，再利用澄清石灰水检验生成的二氧化碳，用排水法收集CO，则连接顺序是A→C→F→D→G→H→D→I，H中盛放的物质应是CuO，H中黑色固体转化为红色且其后的D装置溶液变浑浊就说明含有CO；

（3）H2C2O4•2H2O分解生成CO、CO2、H2O，反应方程式为：H2C2O4·2H2OCO↑＋CO2↑＋3H2O；

（4）硫酸酸化的高锰酸钾溶液可以氧化草酸并放出CO2，高锰酸根被还原为Mn2+，反应离子方程式为：2MnO4－＋5H2C2O4＋6H＋＝ 2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，利用已知浓度的酸性高锰酸钾标准液滴定未知浓度的草酸溶液，滴定终点判断方法是：当滴加至最后一滴时，溶液略显紫色，且半分钟内不变为无色。

考点：物质的组成的测定，实验方案的设计