Question

【题目】草酸晶体的组成可表示为H2C2O4·xH2O。实验室常用其加热分解制取CO气体，反应方程式为：H2C2O4·xH2OCO↑+CO2↑+(x+1)H2O。下图为分解草酸晶体，用干燥纯净的CO还原CuO制取Cu，并收集CO的实验装置(略去铁架台、铁夹等支撑加持装置)，回答下列问题。

（1）实验过程中涉及到如下操作：①点燃A处的酒精灯 ②熄灭A处的酒精灯 ③点燃D处的酒精灯 ④熄灭D处的酒精灯。点燃D处酒精灯前必须要进行的操作名称是__________。这4步操作由先到后的顺序为______________(填序号)。

（2）A装置为加热分解草酸的装置，指出该装置一处错误：_______________________，B和F装置中盛放的试剂相同，其中溶质是__________ (填化学式)，E装置的作用是__________。

（3）用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸晶体，求x的值。

实验步骤：准确称取1.08g 草酸晶体，配成100mL溶液；取出20.00mL于锥形瓶中，再向瓶中加入足量稀H2SO4；用0.0500mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定，滴定至终点时消耗高锰酸钾溶液16.00mL。滴定时，所发生的反应为：2MnO4－+5H2C2O4+6H+= 10 CO2↑+2Mn2++8H2O。

①配制草酸溶液除需要胶头滴管、烧杯，还一定需要的玻璃仪器有_____________。

②x=________。

Answer 1

【答案】验纯 ①③④② 试管口应向下倾斜 NaOH 安全瓶(或防倒吸) 100mL容量瓶，玻璃棒 1

【解析】

草酸晶体受热分解为CO、CO2，用NaOH溶液除去CO2，用浓硫酸干燥后的CO通入D中，和CuO发生反应生成铜和CO2，E做安全瓶，起到防止F中的水进入D中的作用，F中装有NaOH溶液，用于除去生成的CO2，剩余的CO被收集起来。

（1）纯度不足时一氧化碳气体会发生爆炸，所以先点燃A处酒精灯，用生成的CO将装置中空气排净，然后再点燃D处的酒精灯；熄灭酒精灯时，应该先熄灭D处酒精灯，然后再熄灭A处酒精灯；点燃D处酒精灯前必须要检验CO的纯度。所以正确的操作方法为：①③④②；避免发生爆炸现象，所以点燃D处酒精灯前必须要进行检验CO纯度；

（2）给试管中的固体加热时，试管口应该稍稍向下倾斜；根据图示装置及实验目的可知：B为澄清石灰水，目的是除去混合气体中二氧化碳，D为浓硫酸，目的是干燥CO气体；D中氧化铜与一氧化碳反应制取铜；E为安全瓶，起到防止倒吸的作用；F为氢氧化钠溶液，除去二氧化碳气体，最后收集CO气体；

（3）①配制草酸溶液除需要玻璃棒、烧杯，配制100mL溶液需要选用100mL容量瓶，定容时还需要胶头滴管，故答案为100mL容量瓶、胶头滴管；

②16mL 0.0500mol/L高锰酸钾溶液中含有高锰酸钾的物质的量为：0.0500mol/L×0.016L=0.0008mol，100mL该草酸溶液能够消耗高锰酸钾的物质的量为：0.0008mol×=0.004mol，根据反应2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+=10CO2+2Mn2++8H2O可知1.08g样品中含有草酸的物质的量为：0.004mol×=0.01mol，草酸的质量为：90g/mol×0.01mol=0.9g，含有结晶水的物质的量为：=0.01mol，则该草酸晶体中x==1，故答案为1。