Question

已知：草酸是一种弱酸，草酸晶体(H₂C₂O₄·2H₂O)易溶于水，熔点较低，加热会熔化、气化和分解。草酸(H₂C₂O₄)与氢氧化钙的反应：H₂C₂O₄+Ca(OH)₂=CaC₂O₄↓(白色)+2H₂O。

I.某小组同学配置0.1mol·L^-1的草酸溶液480ml并验证草酸的性质

（1）配置该溶液需要草酸晶体___g。(已知H₂C₂O₄·2H₂O的相对分子质量为126)

（2）下列操作会使配置溶液的物质的量浓度偏低的是（________）

A.定容时俯视容量瓶刻度线

B.加水时超过刻度线，用胶头滴管吸出

C.转移过程中有少量的溶液溅出

D.称量固体时，砝码放在左盘

E.容量瓶用蒸馏水洗涤干净后没有干燥就移入所配置溶液

F.配置过程中，未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒

（3）取一定量草酸溶液装入试管，加入一定体积的酸性高锰酸钾溶液，振荡试管，发现溶液褪色(MnO₄^-被还原为Mn²⁺)，反应的离子方程式为___；该反应的反应速率先慢后快的主要原因可能是___。

II.根据草酸晶体的组成，猜想其受热分解产物为CO、CO₂和H₂O。通过如图装置验证草酸晶体的部分分解产物。

（4）反应开始前通入氮气的目的是___。

（5）B中澄清石灰水变浑浊，并不能证明产物中一定有CO₂，理由是___。

（6）E中固体变成红色，F中澄清石灰水变浑浊，说明产物中含有气体___ (填化学式)。

（7）最后可用装置收集多余的CO，气体应从___端进入(选填“a”或“b”)。

Answer

6.3 BCDF 生成的锰离子能作催化剂而加快反应速率 排尽装置内的空气以免对相关气体的检验造成干扰 草酸加热汽化产生的草酸蒸汽与氢氧化钙反应生成白色的草酸钙沉淀 CO b

【解析】

Ⅰ．（1）配配制0.1mol•L-1的草酸溶液480mL，应选择500mL容量瓶，依据m=CVM计算需要溶质的质量；

（2）分析操作对溶质物质的量和溶液体积的影响，依据c= 进行误差分析；

（3）酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，草酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明草酸能将酸性高锰酸钾溶液还原，二者发生氧化还原反应，依据得失电子守恒、原子个数守恒配平方程式；生成的锰离子能作催化剂而加快反应速率；

Ⅱ．（4）草酸分解产物中含有二氧化碳和水，而空气中也含有二氧化碳和水，为防止空气中成分对分解产物检验造成干扰，应先用氮气排尽装置内的空气；

（5）草酸能够与氢氧化钙反应生成草酸钙白色沉淀；

（6）依据一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能够使澄清石灰水变浑浊解答；

（7）图示为排液法收集气体，应短进长出。

Ⅰ配制的草酸溶液480mL，实验室没有480mL容量瓶，可配制500mL溶液，然后根据需求取480mL即可，故应选择500mL容量瓶，需要溶质的质量为：，故答案为：；
．定容时俯视容量瓶刻度线，导致溶液体积偏小，溶液浓度偏高，A错误；
B．加水时超过刻度线，用胶头滴管吸出，导致部分溶质损耗，溶质物质的量偏小，溶液浓度偏低，B正确；
C．转移过程中有少量的溶液溅出，导致部分溶质损耗，溶质物质的量偏小，溶液浓度偏低，C正确；
D．称量固体时，砝码放在左盘，因为使用游码，导致称取固体质量偏小，溶质物质的量偏小，溶液浓度偏低，D正确；
E．容量瓶用蒸馏水洗涤干净后没有干燥就移入所配制溶液，对溶质物质的量和溶液体积都不产生影响，溶液浓度无影响，E错误；
F．配制过程中，未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒，导致部分溶质损耗，溶质物质的量偏小，溶液浓度偏低，F正确；

故答案为：BCDF；
草酸与高锰酸钾发生氧化还原反应生成二氧化碳、二价锰离子、水，该反应中Mn元素化合价由价变为价、C元素化合价由价变为价，根据转移电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平方程式为，生成的锰离子能作催化剂而加快反应速率；故答案为：；生成的锰离子能作催化剂而加快反应速率；
Ⅱ草酸分解产物中含有二氧化碳和水，而空气中也含有二氧化碳和水，为防止空气中成分对分解产物检验造成干扰，应先用氮气排尽装置内的空气，故答案为：排尽装置内的空气以免对相关气体的检验造成干扰；
二氧化碳与澄清石灰水反应生成白色沉淀，而草酸能够与氢氧化钙反应生成草酸钙白色沉淀，所以B中澄清石灰水变浑浊，并不能证明产物中一定有，故答案为：草酸加热汽化产生的草酸蒸汽与氢氧化钙反应生成白色的草酸钙沉淀；
一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能够使澄清石灰水变浑浊，所以E中固体变成红色，F中澄清石灰水变浑浊，说明产物中含有CO，故答案为：CO；
图示为排水法收集气体，应短进长出，故答案为：b。