Question

19．草酸（H₂C₂O₄）是一種重要的有機化工原料．為探究草酸的制取和草酸的性質，進行如下實驗．
實驗Ⅰ：實驗室用硝酸氧化淀粉水解液法制備草酸，裝置如圖1所示
（1）圖1實驗裝置中儀器甲的名稱為分液漏斗．
（2）檢驗淀粉是否水解完全所需要的試劑為：碘水或I₂．

實驗Ⅱ：探究草酸的不穩定性
甲組同學查閱資料得知：草酸晶體（H₂C₂O₄•2H₂O）100℃開始失水，150℃左右分解產生H₂O、CO和CO₂．試用圖2中提供的儀器和試劑，設計一個實驗，證明草酸晶體分解得到的混合氣體中含有H₂O、CO和CO₂（加熱裝置和導管等在圖中略去，部分裝置可以重復使用）．
請回答下列問題：
（3）儀器裝置連接順序為：C→B→F→E→F→D→A→F．
（4）若實驗結束后測得A管質量減輕2.4g，則需分解草酸晶體的質量為18.9g．
（5）乙組同學查閱資料發現：草酸酸性比碳酸強，在受熱分解過程中有少量升華；草酸鈣和草酸氫鈣均是白色不溶物．通過進一步研究認為，草酸蒸汽與石灰水反應生成草酸鈣白色沉淀，對實驗有干擾，因此提出需要在檢驗CO₂裝置之前增加一個裝有D的洗氣裝置．（填寫字母編號）．
A．飽和碳酸氫鈉溶液     B．氫氧化鈉溶液      C．碳酸鈉溶液    D．水．

Answer 1

分析 （1）儀器甲的名稱為分液漏斗；    
（2）淀粉遇碘變藍色，在已經水解的淀粉溶液中滴加幾滴碘液，溶液顯藍色，則證明淀粉沒有完全水解，溶液若不顯色，則證明淀粉完全水解；
（3）檢驗H₂O、CO和CO₂氣體，首先應該用無水硫酸銅遇水蒸氣變藍，再利用二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，一氧化碳檢驗還原性，能還原黑色的氧化銅，生成的二氧化碳用澄清的石灰水檢驗，據此根據水蒸氣、二氧化碳和一氧化碳的性質進行排序；
（4）根據A管質量減輕2.4g利用差量法計算出產生的一氧化碳的物質的量，再根據草酸晶體分解的方程式計算求得；
（5）根據草酸蒸氣和二氧化碳的性質來回答．

解答 解：（1）儀器甲的名稱為分液漏斗，故答案為：分液漏斗；
（2）淀粉遇碘變藍色，在已經水解的淀粉溶液中滴加幾滴碘液，溶液顯藍色，則證明淀粉沒有完全水解，溶液若不顯色，則證明淀粉完全水解，故答案為：碘水或I₂；
（3）為證明草酸的受熱分解產物中含有H₂O、CO₂和CO，先首先將混合氣體通入無水硫酸銅檢驗水蒸氣，如果變藍說明有水蒸氣產生，再通入澄清的石灰水檢驗二氧化碳，如果澄清的石灰水變渾濁，則證明含有二氧化碳氣體，再用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，再通入澄清的石灰水檢驗二氧化碳是否被除盡，然后再將洗氣后的氣體進行干燥，最后將氣體再通過黑色的氧化銅裝置，一氧化碳和黑色的氧化銅反應生成銅和二氧化碳，再用澄清的石灰水檢驗二氧化碳是否存在，如果澄清石灰水變渾濁，則證明該混合氣體中含有一氧化碳，故答案為：B； E； F；               
（4）A管質量減輕2.4g，根據 CuO+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Cu+CO₂ △m
                                                    1                          16
                                               0.15mol                      2.4g
再根據H₂C₂O₄•2H₂O=3H₂O+CO+CO₂，得分解的草酸晶體為0.15mol，所以質量為：0.15mol×126g/mol=18.9g，故答案為：18.9；
（5）草酸分解的氣體中含有CO₂，用氫氧化鈉溶液會將二氧化碳除去，無法進行下一步檢驗，故B錯，草酸既然是酸，那么就會跟碳酸根、碳酸氫根發生反應放出CO₂，對檢驗CO₂產生干擾，故A、C錯，故選：D．

點評 本題考查了實驗設計，計算等，難度較大，注意檢驗二氧化碳和一氧化碳的混合物中，要先檢驗二氧化碳再檢驗是否除盡最后再檢驗一氧化碳，為易錯點．