Question

18．小丽喜食豆腐，今天，小丽让妈妈为她做菠菜炒豆腐，可小丽的妈妈却告诉她菠菜不能与豆腐同食．
【提出问题】菠菜为什么不能与豆腐同食？
【查阅资料】草酸钙（CaC₂O₄）是不能被人体吸收的沉积物．豆腐中含有较多的钙盐 如硫酸钙（CaSO₄）等，菠菜、洋葱、竹笋中含有丰富的草酸（H₂C₂O₄）、草酸钠（Na₂C₂O₄），豆腐和上述几种蔬菜混合食用，可能诱发“结石”症．
（1）由草酸的化学式可知草酸由C、H、O三种元素组成．
（2）草酸与硫酸钙反应的化学方程式为H₂C₂O₄+CaSO₄?CaC₂O₄↓+H₂SO₄，请写出草酸钠与硫酸钙反应的化学方程式：Na₂C₂O₄+CaSO₄═Na₂SO₄+CaC₂O₄↓．
【提出猜想】菠菜与豆腐同食可能会诱发“结石”症．
【设计实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
①将菠菜在少量开水中煮沸2min～3min，取1mL～2mL滤液于试管中，丙滴加少量CaSO4或CaCl2溶液	产生白色沉淀	有草酸钙生成
②在步骤①的沉淀物中加入过量稀盐酸	沉淀部分溶解且产生气泡	被溶解的沉淀一定不是CaC2O4

【发现新问题】被溶解的沉淀是什么？产生的气体又是什么？于是她又设计如下实验进一步探究：

实验步骤	实验现象	实验结论
③将步骤②产生的气体通入澄清的石灰水中	澄清的石灰水变浑浊	产生的气体是CO2步骤②被溶解的沉淀是碳酸钙

已知草酸分解的化学方程式为：H₂C₂O₄$\stackrel{187℃}{→}$H₂O+CO₂↑+CO↑
利用图Ⅱ①和图Ⅱ②加热草酸晶体，以验证草酸受热是否分解．连续加热一段时间后的现象是：图Ⅱ①：试管里澄清石灰水先变浑浊，后又变澄清，其原因CaCO₃+H₂O+CO₂═Ca（HCO₃）₂；图Ⅱ②：试管里澄灰水只变浑浊其原因是草酸气体与石灰水反应生成草酸钙；能验证草酸受热分解的装置是1（填图Ⅱ中的编号“①”或“②”），理由是：因为①中有冷却装置（从装置的特点分析）．

Answer 1

分析 （1）可根据化学式的意义解答．
（2）方程式的书写可结合题中所给草酸和硫酸钙反应的方程式进行解答．
[设计实验]验证菠菜与豆腐同食是否会产生人体不能吸收的沉淀物，就要在菠菜的提取液中加入一种可溶的钙盐（如硫酸钙或氯化钙），看是否有沉淀生成，然后检验沉淀是否是草酸钙．
[发现新问题]能和醋酸反应的沉淀物可能是碳酸盐，如果反应产生的气体能使澄清的石灰水变浑，则可确定．
如草酸分解，则生成二氧化碳气体，可使澄清石灰水变浑浊，过量CO₂使浑浊又变澄清，加热时草酸蒸气逸出，草酸与氢氧化钙反应生成乙二酸钙沉淀；要能验证草酸受热分解，则要防止乙二酸的蒸气逸出，据此答题．

解答 解：
（1）草酸的化学式可知草酸由C、H、O三种元素组成．
（2）因为化合物中氢元素和钠元素的化合价为+1价，对照草酸的反应  H₂C₂O₄+CaSO₄═CaC₂O₄↓+H₂SO₄
可知草酸钠和硫酸钙反应的方程式为：Na₂C₂O₄+CaSO₄═CaC₂O₄↓+Na₂SO₄  
[设计实验]要验证菠菜与豆腐同食是否会产生人体不能吸收的沉淀物，就要在菠菜的提取液中加入一种可溶的钙盐（如硫酸钙或氯化钙），如产生沉淀，证明会产生人体不能吸收的沉淀物；沉淀物如是草酸钙，根据信息知沉淀不会溶解，如溶解则一定不是草酸钙．
[发现新问题]碳酸盐是一种弱酸盐，能和醋酸反应生成醋酸钙、水、二氧化碳，沉淀物溶解且产生气体，可猜测沉淀可能是碳酸盐，如果反应产生的气体能使澄清的石灰水变浑，则可确定．
图Ⅱ①：试管里澄清石灰水先变浑浊，后又变澄清，其原因是草酸受热分解产生CO₂，CO₂使澄清石灰水变浑浊，过量CO₂使浑浊又变澄清，图Ⅱ②中没有冷凝装置，草酸的蒸气逸出生成了草酸钙沉淀，所以试管里澄清石灰水只变浑浊，所以能验证草酸受热分解的装置是①，因为①中增加了冷凝回流装置，避免草酸蒸气逸出，
答案：
（1）C、H、O三种；
（2）Na₂C₂O₄+CaSO₄═Na₂ SO₄+Ca C₂O₄↓；
【设计实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
①将菠菜在少量开水中煮沸2min～3min，取1mL～2mL滤液于试管中，丙滴加少量 CaSO4 或CaCl2    溶液	产生 白色沉淀	有草酸钙生成
②在步骤①的沉淀物中加入过量 稀盐酸	沉淀部分溶解且产生气泡	被溶解的沉淀一定不是 CaC2O4

【发现新问题】

实验步骤	实验现象	实验结论
③将步骤②产生的气体通入 澄清的石灰水中	澄清的石灰水变浑浊	产生的气体是 CO2步骤②被溶解的沉淀是碳酸钙

CaCO₃+H₂O+CO₂═Ca（HCO₃）₂；草酸气体与石灰水反应生成草酸钙；
1；  因为①中有冷却装置，合理即可．

点评 通过对该题的探究，让学生了解到菠菜与豆腐之所以不能同食，原因是菠菜中的草酸、草酸盐能与豆腐中的硫酸钙发生化学反应生成沉淀．这既会影响人体对钙的吸收，又可能产生结石，影响人体健康．本题不仅考查了学生的科学探究能力，同时较好地体现了“化学源于生活，同时服务于生活”的宗旨．