Question

【題目】草酸晶體的組成可表示為H2C2O4·xH2O。實驗室常用其加熱分解制取CO氣體，反應方程式為：H2C2O4·xH2OCO↑+CO2↑+(x+1)H2O。下圖為分解草酸晶體，用干燥純凈的CO還原CuO制取Cu，并收集CO的實驗裝置(略去鐵架臺、鐵夾等支撐加持裝置)，回答下列問題。

（1）實驗過程中涉及到如下操作：①點燃A處的酒精燈 ②熄滅A處的酒精燈 ③點燃D處的酒精燈 ④熄滅D處的酒精燈。點燃D處酒精燈前必須要進行的操作名稱是__________。這4步操作由先到后的順序為______________(填序號)。

（2）A裝置為加熱分解草酸的裝置，指出該裝置一處錯誤：_______________________，B和F裝置中盛放的試劑相同，其中溶質是__________ (填化學式)，E裝置的作用是__________。

（3）用酸性高錳酸鉀溶液滴定草酸晶體，求x的值。

實驗步驟：準確稱取1.08g 草酸晶體，配成100mL溶液；取出20.00mL于錐形瓶中，再向瓶中加入足量稀H2SO4；用0.0500mol/L酸性高錳酸鉀溶液滴定，滴定至終點時消耗高錳酸鉀溶液16.00mL。滴定時，所發(fā)生的反應為：2MnO4－+5H2C2O4+6H+= 10 CO2↑+2Mn2++8H2O。

①配制草酸溶液除需要膠頭滴管、燒杯，還一定需要的玻璃儀器有_____________。

②x=________。

Answer 1

【答案】驗純 ①③④② 試管口應向下傾斜 NaOH 安全瓶(或防倒吸) 100mL容量瓶，玻璃棒 1

【解析】

草酸晶體受熱分解為CO、CO2，用NaOH溶液除去CO2，用濃硫酸干燥后的CO通入D中，和CuO發(fā)生反應生成銅和CO2，E做安全瓶，起到防止F中的水進入D中的作用，F中裝有NaOH溶液，用于除去生成的CO2，剩余的CO被收集起來。

（1）純度不足時一氧化碳氣體會發(fā)生爆炸，所以先點燃A處酒精燈，用生成的CO將裝置中空氣排凈，然后再點燃D處的酒精燈；熄滅酒精燈時，應該先熄滅D處酒精燈，然后再熄滅A處酒精燈；點燃D處酒精燈前必須要檢驗CO的純度。所以正確的操作方法為：①③④②；避免發(fā)生爆炸現象，所以點燃D處酒精燈前必須要進行檢驗CO純度；

（2）給試管中的固體加熱時，試管口應該稍稍向下傾斜；根據圖示裝置及實驗目的可知：B為澄清石灰水，目的是除去混合氣體中二氧化碳，D為濃硫酸，目的是干燥CO氣體；D中氧化銅與一氧化碳反應制取銅；E為安全瓶，起到防止倒吸的作用；F為氫氧化鈉溶液，除去二氧化碳氣體，最后收集CO氣體；

（3）①配制草酸溶液除需要玻璃棒、燒杯，配制100mL溶液需要選用100mL容量瓶，定容時還需要膠頭滴管，故答案為100mL容量瓶、膠頭滴管；

②16mL 0.0500mol/L高錳酸鉀溶液中含有高錳酸鉀的物質的量為：0.0500mol/L×0.016L=0.0008mol，100mL該草酸溶液能夠消耗高錳酸鉀的物質的量為：0.0008mol×=0.004mol，根據反應2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+=10CO2+2Mn2++8H2O可知1.08g樣品中含有草酸的物質的量為：0.004mol×=0.01mol，草酸的質量為：90g/mol×0.01mol=0.9g，含有結晶水的物質的量為：=0.01mol，則該草酸晶體中x==1，故答案為1。