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已知草酸晶体(分子式为H2C2O4?2H2O)与浓硫酸混合加热时,会发生如下反浓硫酸应:
H2C2O4?2H2
浓硫酸
  CO↑+CO2↑+3H2O,
试用下列所给各装置设计一个实验,要求能够一次性验证上述反应的各生成物(如图,除装置①外,其它装置均只用1次).
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(1)这些装置的连接顺序是(按气体由左至右流向填装置编号):⑥→
 
→①.
(2)验证生成物中有一氧化碳气体的实验现象是
 

(3)装置③中所加的固体药品是
 
,可验证的产物是
 
,确定装置③在整套装置中位置的理由是
 

(4)装置⑤中所盛溶液是
 
,该装置在此实验中的作用是
 

(5)本实验从最后一个装置出来的气体是否需要处理?如需处理,请回答如何处理;如不需处理,请说明理由
 
分析:(1)需要检验的气体为一氧化碳、二氧化碳和水,根据三种气体的性质合理设计仪器连接顺序;
(2)检验一氧化碳利用的是还原红棕色的氧化铁实验,根据实验现象分析;
(3)根据装置③是用于检验水的实验分析;根据避免混合气体通过溶液时带出水,干扰检验结果分析;
(4)根据装置⑤用于干燥一氧化碳分析;
(5)根据一氧化碳有毒、污染大气及一氧化碳能够燃烧判断.
解答:解:(1)需要检验的是CO、CO2、H2O三种气体,需要先检验水蒸气,利用③无水硫酸铜,然后检验二氧化碳,利用①澄清石灰水,然后检验一氧化碳,利用一氧化碳的还原性完成检验,所以需要除去混合气体中二氧化碳,使用装置②氢氧化钠溶液,再用⑤浓硫酸干燥一氧化碳,将干燥后的一氧化碳通入④还原氧化铁,反应生成了二氧化碳,最后通过检验反应生成了二氧化碳证明混合气体中存在一氧化碳,所以仪器连接顺序为:③→①→②→⑤→④或③→①→②→①→⑤→④,
故答案为:③→①→②→⑤→④或③→①→②→①→⑤→④;
(2)检验一氧化碳利用了一氧化碳的还原性,一氧化碳氧化成二氧化碳,通过检验二氧化碳证明一氧化碳的存在,现象为装置④中红棕色固体变为黑色,末端装置①中澄清石灰水变浑浊,
故答案为:装置④中红棕色固体变为黑色,末端装置①中澄清石灰水变浑浊;
(3)装置③装有无水硫酸铜,用于检验③混合气体中含有水蒸气,为了避免生成物经过溶液时会携带出水蒸气,若放在其它装置后,无法证明生成物中的水蒸气,所以先检验水蒸气,
故答案为:无水硫酸铜;水;当生成物经过溶液时会携带出水蒸气,若放在其它装置后,无法证明生成物中的水蒸气;
(4)一氧化碳含有氧化铁之前,需要干燥,装置⑤装有浓硫酸,用于除去一氧化碳中的水蒸气,
故答案为:浓硫酸;除去气体中的水蒸汽;
(5)本实验从最后一个装置出来的气体中含有有毒气体一氧化碳,需要对尾气进行处理,可以将没有反应的一氧化碳点燃,
故答案为:需处理,应点燃使未的应的一氧化碳气体完全燃烧.
点评:本题考查了常见气体的检验,涉及了水、二氧化碳、一氧化碳的检验,要求学生熟练掌握常见气体的检验方法.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2008?淮南一模)(1)某校学生为探究乙二酸(俗称草酸)的部分化学性质,进行了下述实验:
Ⅰ、向盛有少量乙二酸饱和溶液的试管中滴入用硫酸酸化的高锰酸钾稀溶液,振荡,观察到的现象为
溶液的紫红色褪去
溶液的紫红色褪去
,说明乙二酸具有
还原性
还原性
 (填“氧化性”、“还原性”或“酸 性”).
Ⅱ、课本实验设计得简要明了,但也存在一些不足,在探究过程中对其进行分析与改进也是研究性学习的一个重要课题.已知草酸晶体(H2C2O4?2H2O)受热易分解(分解温度为175℃)产生CO和CO2,图一为高三课本中关于草酸晶体受热分解及验证其部分分解产物的实验装置图.
1)写出草酸晶体受热分解的化学方程式
H2C2O4﹒2H2O
  △  
.
 
3H2O+CO↑+CO2
H2C2O4﹒2H2O
  △  
.
 
3H2O+CO↑+CO2

2)设计该装置欲验证的分解产物是
CO2
CO2

3)草酸晶体的某些物理性质如下表:
分子式 颜色、状态 水溶性 熔点/℃ 密度/g.cm-3
草酸晶体 H2C2O4?2H2O 无色晶体 易溶于水 101.5 1.650
有的同学认为,用该装置进行实验,存在着不合理因素,请分析指出(任答两点):
草酸晶体在未达到分解温度之前,已融化成液体流出,使实验难以进行
草酸晶体在未达到分解温度之前,已融化成液体流出,使实验难以进行

该装置没有尾气处理,CO会污染空气
该装置没有尾气处理,CO会污染空气

(2)为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图二中甲、乙所示的实验.请回答相关问题:
①定性分析:如图甲可通过观察
反应产生气泡快慢或反应完成的先后或试管壁的冷热程度
反应产生气泡快慢或反应完成的先后或试管壁的冷热程度
,定性比较得出结论.有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO43 更为合理,其理由是
控制阴离子相同,排除阴离子的干扰
控制阴离子相同,排除阴离子的干扰
,写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2

②定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40mL气体为准,其它可能影响实验的因素均已忽略.图中仪器A的名称为
分液漏斗
分液漏斗
,检查该装置气密性的方法是
关闭A处活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否回到原位;或固定注射器活塞,打开A处活塞,往分液漏斗中加水一段时间后液体不再流下证明该装置不漏气
关闭A处活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否回到原位;或固定注射器活塞,打开A处活塞,往分液漏斗中加水一段时间后液体不再流下证明该装置不漏气
,实验中需要测量的数据是
收集一定体积的气体所需要的时间
收集一定体积的气体所需要的时间

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

下面是某学习小组对乙二酸的某些性质进行研究性学习的过程:

【研究课题】探究乙二酸的某些性质

【查阅资料】乙二酸(HOOC-COOH)俗称草酸,其主要物理常数如下:

名称

乙二酸

乙二酸晶体

分子式

H2C2O4

H2C2O4·2H2O

颜色状态

无色固体

无色晶体

溶解度(g)

8.6(20℃)

熔点(℃)

189.5

101.5

密度(g·cm-3

1.900

1.650

又知草酸在100℃时开始升华,157℃时大量升华,并开始分解。草酸钙不溶于水。根据上述材料提供的信息,回答下列问题:

【提出猜想】

[猜想一]根据草酸晶体的组成对其分解产物进行猜想

[设计方案]

(1)该小组同学猜想其产物为CO、CO2和H2O,并设计了探究实验,实验装置如下(草酸晶体分解装置略)。

限选试剂:澄清石灰水、冰水混合物、碱石灰、氧化铜、无水硫酸铜(已知草酸蒸气也可使澄清石灰水变浑浊,草酸蒸气在低温下可冷凝为固体)。请回答下列问题:

①B装置中所装药品为                 

② CO2的检验装置是      (填上面装置编号,下同),CO的检验装置是          

③装置A的作用是                                                

[猜想二]乙二酸具有弱酸性

[设计方案]

(2)该小组同学为验证草酸具有弱酸性设计了下列实验,其中能达到实验目的是        (填字母)。

A.将草酸晶体溶于含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色

B.测定相同浓度的草酸和硫酸溶液的pH

C.测定草酸钠(Na2C2O4)溶液的pH

D.将草酸溶液加入Na2CO3溶液中,有CO2放出

[猜想三]乙二酸具有还原性

[设计方案]

(3)该小组同学向用硫酸酸化的KMnO4溶液中滴入过量的草酸溶液,发现酸性KMnO4溶液褪色,从而判断草酸具有较强的还原性。配平该反应的离子方程式:

   MnO4- +    H2C2O4 +    H+ =    Mn2+ +    CO2↑+    H2O

(4)利用上述原理可定量测定某草酸晶体样品中H2C2O4·2H2O的含量,方法是:称取该样品0.12 g,加适量水完全溶解,然后用0.020 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点(杂质不参与反应),滴定前后滴定管中的液面读数如图所示,则该草酸晶体样品中H2C2O4·2H2O的质量分数为              

 

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科目:高中化学 来源:2011届江西省吉安市高三最后一次模拟考试(理综)化学部分 题型:实验题

下面是某学习小组对乙二酸的某些性质进行研究性学习的过程:
【研究课题】探究乙二酸的某些性质
【查阅资料】乙二酸(HOOC-COOH)俗称草酸,其主要物理常数如下:

名称
乙二酸
乙二酸晶体
分子式
H2C2O4
H2C2O4·2H2O
颜色状态
无色固体
无色晶体
溶解度(g)
8.6(20℃)

熔点(℃)
189.5
101.5
密度(g·cm-3
1.900
1.650
又知草酸在100℃时开始升华,157℃时大量升华,并开始分解。草酸钙不溶于水。根据上述材料提供的信息,回答下列问题:
【提出猜想】
[猜想一]根据草酸晶体的组成对其分解产物进行猜想
[设计方案]
(1)该小组同学猜想其产物为CO、CO2和H2O,并设计了探究实验,实验装置如下(草酸晶体分解装置略)。

限选试剂:澄清石灰水、冰水混合物、碱石灰、氧化铜、无水硫酸铜(已知草酸蒸气也可使澄清石灰水变浑浊,草酸蒸气在低温下可冷凝为固体)。请回答下列问题:
①B装置中所装药品为                 
② CO2的检验装置是     (填上面装置编号,下同),CO的检验装置是          
③装置A的作用是                                                
[猜想二]乙二酸具有弱酸性
[设计方案]
(2)该小组同学为验证草酸具有弱酸性设计了下列实验,其中能达到实验目的是       (填字母)。
A.将草酸晶体溶于含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色
B.测定相同浓度的草酸和硫酸溶液的pH
C.测定草酸钠(Na2C2O4)溶液的pH
D.将草酸溶液加入Na2CO3溶液中,有CO2放出
[猜想三]乙二酸具有还原性
[设计方案]
(3)该小组同学向用硫酸酸化的KMnO4溶液中滴入过量的草酸溶液,发现酸性KMnO4溶液褪色,从而判断草酸具有较强的还原性。配平该反应的离子方程式:
  MnO4- +    H2C2O4 +    H+ =    Mn2+ +    CO2↑+    H2O
(4)利用上述原理可定量测定某草酸晶体样品中H2C2O4·2H2O的含量,方法是:称取该样品0.12 g,加适量水完全溶解,然后用0.020 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点(杂质不参与反应),滴定前后滴定管中的液面读数如图所示,则该草酸晶体样品中H2C2O4·2H2O的质量分数为              

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科目:高中化学 来源:2010-2011学年江西省吉安市高三最后一次模拟考试(理综)化学部分 题型:实验题

下面是某学习小组对乙二酸的某些性质进行研究性学习的过程:

【研究课题】探究乙二酸的某些性质

【查阅资料】乙二酸(HOOC-COOH)俗称草酸,其主要物理常数如下:

名称

乙二酸

乙二酸晶体

分子式

H2C2O4

H2C2O4·2H2O

颜色状态

无色固体

无色晶体

溶解度(g)

8.6(20℃)

熔点(℃)

189.5

101.5

密度(g·cm-3

1.900

1.650

又知草酸在100℃时开始升华,157℃时大量升华,并开始分解。草酸钙不溶于水。根据上述材料提供的信息,回答下列问题:

【提出猜想】

[猜想一]根据草酸晶体的组成对其分解产物进行猜想

[设计方案]

(1)该小组同学猜想其产物为CO、CO2和H2O,并设计了探究实验,实验装置如下(草酸晶体分解装置略)。

限选试剂:澄清石灰水、冰水混合物、碱石灰、氧化铜、无水硫酸铜(已知草酸蒸气也可使澄清石灰水变浑浊,草酸蒸气在低温下可冷凝为固体)。请回答下列问题:

①B装置中所装药品为                 

② CO2的检验装置是      (填上面装置编号,下同),CO的检验装置是          

③装置A的作用是                                                

[猜想二]乙二酸具有弱酸性

[设计方案]

(2)该小组同学为验证草酸具有弱酸性设计了下列实验,其中能达到实验目的是        (填字母)。

A.将草酸晶体溶于含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色

B.测定相同浓度的草酸和硫酸溶液的pH

C.测定草酸钠(Na2C2O4)溶液的pH

D.将草酸溶液加入Na2CO3溶液中,有CO2放出

[猜想三]乙二酸具有还原性

[设计方案]

(3)该小组同学向用硫酸酸化的KMnO4溶液中滴入过量的草酸溶液,发现酸性KMnO4溶液褪色,从而判断草酸具有较强的还原性。配平该反应的离子方程式:

   MnO4- +    H2C2O4 +    H+ =    Mn2+ +    CO2↑+    H2O

(4)利用上述原理可定量测定某草酸晶体样品中H2C2O4·2H2O的含量,方法是:称取该样品0.12 g,加适量水完全溶解,然后用0.020 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点(杂质不参与反应),滴定前后滴定管中的液面读数如图所示,则该草酸晶体样品中H2C2O4·2H2O的质量分数为              

 

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