Question

（2011?武汉模拟）某化学兴趣小组的同学通过査阅资料，获得了草酸的一些信息，整理出下表：

结构简式	HOOH-COOH
溶解性	能溶于水，易溶于乙醇
特性	大约在157℃升华（175℃以上发生分解）
化学性质	H2C2O4+Ca（OH）2═CaC2O4↓+2H2O
	HOOC-COOH  ＞175℃  .   CO2↑+CO+H2O↑
	2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═KSO4+2MnSO4+10CO2↑2O

（1）该组同学欲通过实验验证草酸受热分解产物中的CO₂和CO（装置符合气密性要求，其它试剂可自选）．

①填写表中空白．

仪器	A	B	C
加入试剂			NaOH溶液

②简述检验CO的实验方法和实验现象．

在C处后尖嘴管点燃气体，火焰呈蓝色，再用一个内壁附着澄清石灰水的烧杯罩在火焰上，烧杯内壁的石灰水变浑浊

（2）实验室常用草酸钠测定KMnO₄溶液的浓度．
①准确称取2.680g草酸钠，溶于稀硫酸和水制成100.0mL溶液，每次取20.00mL溶液于锥形瓶中；将待测KMnO₄溶液置于

酸式

（填“酸式”或“碱式“）滴定管中进行滴定．重复上述滴定操作三次，实验数据如表所示．

	滴定前均为	第一次终点	第二次终点	第三次终点
滴定管液面刻度	0.00mL	20.02mL	21.00mL	19.98mL

待测KMnO₄溶液的物质的量浓度为

0.08000 mol/L

．
②将酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液混合后，发现开始时溶液褪色不明显，但不久迅速褪色．针对该实验现象，某同学认为KMnO₄溶液与H₂C₂O₄溶液反应是放热反应，导致溶液温度升高，反应速率加快．你猜想还有可能是

催化剂（或Mn²⁺的催化作用）

的影响．若用实验证明你的猜想，除高锰酸钾溶液、草酸溶液、稀硫酸外，还需要选择的合理试剂是

硫酸锰（或MnSO₄）

．

Answer 1

分析：（1）①装置A目的是除去草酸，装置B用于检验二氧化碳，据此完成本题；
②根据一氧化碳燃烧的火焰颜色及燃烧产物二氧化碳完成检验一氧化碳；
（2）①根据高锰酸钾溶液具有强氧化性选择使用的滴定管；先判断滴定数据的有效性，然后计算出消耗的高锰酸钾溶液的平均体积，根据反应2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O及滴定数据计算出待测KMnO₄溶液的物质的量浓度；
②根据反应开始锰离子浓度较小，反应过程中锰离子浓度逐渐增大分析；选择含有锰离子的试剂进行验证．

解答：解：（1）①根据题中数据可知，草酸能够使澄清石灰水变浑浊，加热过程中草酸会升华，生成的二氧化碳和一氧化碳中含有草酸，检验二氧化碳之前必须用有机溶剂乙醇除去草酸，所以A装置为乙醇；然后用装置B澄清石灰水检验二氧化碳，
故答案为：

仪器	A	B	C
加入试剂	乙醇	澄清石灰水	NaOH溶液

；
②检验一氧化碳的方法为：在C处后尖嘴管点燃气体，火焰呈蓝色，再用一个内壁附着澄清石灰水的烧杯罩在火焰上，烧杯内壁的石灰水变浑浊，
故答案为：在C处后尖嘴管点燃气体，火焰呈蓝色，再用一个内壁附着澄清石灰水的烧杯罩在火焰上，烧杯内壁的石灰水变浑浊；
（2）①高锰酸钾溶液具有强氧化性，应该选用酸式滴定管量取；
由于第二次滴定数据误差较大，应该舍弃，消耗的高锰酸钾溶液的平均体积为：

20.02mL+19.98mL

2

=20.00mL；
2.680g草酸钠的物质的量为：

2.680g

134g/mol

=0.02mol，20mL溶液中含有的醋酸钠的物质的量为：0.02mol×

20mL

100mL

=0.004mol，
根据反应方程式2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O，n（KMnO₄）=

2

5

n（H₂C₂O₄）=

2

5

n（Na₂C₂O₄）=0.0016mol，
高锰酸钾溶液的浓度为：

0.0016mol

0.020L

=0.08000 mol/L，
故答案为：酸式；0.08000 mol/L；
②影响反应速率的因素除了温度，还有可能为催化剂的影响，反应中锰离子浓度逐渐增大，锰离子可能起到了催化剂的作用，使反应速率加快；若用实验证明猜想，除高锰酸钾溶液、草酸溶液、稀硫酸外，还需要选择能够改变锰离子浓度的试剂，如硫酸锰，
故答案为：催化剂（或Mn²⁺的催化作用）；硫酸锰（或MnSO₄）．

点评：本题考查实验操作以及有关计算，该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题，试题综合性强，侧重对学生能力的培养和训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计、操作能力．该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力．