Question

（2011?武漢模擬）某化學興趣小組的同學通過査閱資料，獲得了草酸的一些信息，整理出下表：

結構簡式	HOOH-COOH
溶解性	能溶于水，易溶于乙醇
特性	大約在157℃升華（175℃以上發生分解）
化學性質	H2C2O4+Ca（OH）2═CaC2O4↓+2H2O
	HOOC-COOH  ＞175℃  .   CO2↑+CO+H2O↑
	2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═KSO4+2MnSO4+10CO2↑2O

（1）該組同學欲通過實驗驗證草酸受熱分解產物中的CO₂和CO（裝置符合氣密性要求，其它試劑可自選）．

①填寫表中空白．

儀器	A	B	C
加入試劑			NaOH溶液

②簡述檢驗CO的實驗方法和實驗現象．

在C處后尖嘴管點燃氣體，火焰呈藍色，再用一個內壁附著澄清石灰水的燒杯罩在火焰上，燒杯內壁的石灰水變渾濁

（2）實驗室常用草酸鈉測定KMnO₄溶液的濃度．
①準確稱取2.680g草酸鈉，溶于稀硫酸和水制成100.0mL溶液，每次取20.00mL溶液于錐形瓶中；將待測KMnO₄溶液置于

酸式

（填“酸式”或“堿式“）滴定管中進行滴定．重復上述滴定操作三次，實驗數據如表所示．

	滴定前均為	第一次終點	第二次終點	第三次終點
滴定管液面刻度	0.00mL	20.02mL	21.00mL	19.98mL

待測KMnO₄溶液的物質的量濃度為

0.08000 mol/L

．
②將酸性高錳酸鉀溶液和草酸溶液混合后，發現開始時溶液褪色不明顯，但不久迅速褪色．針對該實驗現象，某同學認為KMnO₄溶液與H₂C₂O₄溶液反應是放熱反應，導致溶液溫度升高，反應速率加快．你猜想還有可能是

催化劑（或Mn²⁺的催化作用）

的影響．若用實驗證明你的猜想，除高錳酸鉀溶液、草酸溶液、稀硫酸外，還需要選擇的合理試劑是

硫酸錳（或MnSO₄）

．

Answer 1

分析：（1）①裝置A目的是除去草酸，裝置B用于檢驗二氧化碳，據此完成本題；
②根據一氧化碳燃燒的火焰顏色及燃燒產物二氧化碳完成檢驗一氧化碳；
（2）①根據高錳酸鉀溶液具有強氧化性選擇使用的滴定管；先判斷滴定數據的有效性，然后計算出消耗的高錳酸鉀溶液的平均體積，根據反應2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O及滴定數據計算出待測KMnO₄溶液的物質的量濃度；
②根據反應開始錳離子濃度較小，反應過程中錳離子濃度逐漸增大分析；選擇含有錳離子的試劑進行驗證．

解答：解：（1）①根據題中數據可知，草酸能夠使澄清石灰水變渾濁，加熱過程中草酸會升華，生成的二氧化碳和一氧化碳中含有草酸，檢驗二氧化碳之前必須用有機溶劑乙醇除去草酸，所以A裝置為乙醇；然后用裝置B澄清石灰水檢驗二氧化碳，
故答案為：

儀器	A	B	C
加入試劑	乙醇	澄清石灰水	NaOH溶液

；
②檢驗一氧化碳的方法為：在C處后尖嘴管點燃氣體，火焰呈藍色，再用一個內壁附著澄清石灰水的燒杯罩在火焰上，燒杯內壁的石灰水變渾濁，
故答案為：在C處后尖嘴管點燃氣體，火焰呈藍色，再用一個內壁附著澄清石灰水的燒杯罩在火焰上，燒杯內壁的石灰水變渾濁；
（2）①高錳酸鉀溶液具有強氧化性，應該選用酸式滴定管量取；
由于第二次滴定數據誤差較大，應該舍棄，消耗的高錳酸鉀溶液的平均體積為：

20.02mL+19.98mL

2

=20.00mL；
2.680g草酸鈉的物質的量為：

2.680g

134g/mol

=0.02mol，20mL溶液中含有的醋酸鈉的物質的量為：0.02mol×

20mL

100mL

=0.004mol，
根據反應方程式2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O，n（KMnO₄）=

2

5

n（H₂C₂O₄）=

2

5

n（Na₂C₂O₄）=0.0016mol，
高錳酸鉀溶液的濃度為：

0.0016mol

0.020L

=0.08000 mol/L，
故答案為：酸式；0.08000 mol/L；
②影響反應速率的因素除了溫度，還有可能為催化劑的影響，反應中錳離子濃度逐漸增大，錳離子可能起到了催化劑的作用，使反應速率加快；若用實驗證明猜想，除高錳酸鉀溶液、草酸溶液、稀硫酸外，還需要選擇能夠改變錳離子濃度的試劑，如硫酸錳，
故答案為：催化劑（或Mn²⁺的催化作用）；硫酸錳（或MnSO₄）．

點評：本題考查實驗操作以及有關計算，該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題，試題綜合性強，側重對學生能力的培養和訓練，有利于培養學生規范嚴謹的實驗設計、操作能力．該類試題主要是以常見儀器的選用、實驗基本操作為中心，通過是什么、為什么和怎樣做重點考查實驗基本操作的規范性和準確性及靈活運用知識解決實際問題的能力．