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已知草酸晶體(分子式為H2C2O4?2H2O)與濃硫酸混合加熱時,會發(fā)生如下反濃硫酸應:
H2C2O4?2H2
濃硫酸
  CO↑+CO2↑+3H2O,
試用下列所給各裝置設計一個實驗,要求能夠一次性驗證上述反應的各生成物(如圖,除裝置①外,其它裝置均只用1次).
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(1)這些裝置的連接順序是(按氣體由左至右流向填裝置編號):⑥→
 
→①.
(2)驗證生成物中有一氧化碳氣體的實驗現象是
 

(3)裝置③中所加的固體藥品是
 
,可驗證的產物是
 
,確定裝置③在整套裝置中位置的理由是
 

(4)裝置⑤中所盛溶液是
 
,該裝置在此實驗中的作用是
 

(5)本實驗從最后一個裝置出來的氣體是否需要處理?如需處理,請回答如何處理;如不需處理,請說明理由
 
分析:(1)需要檢驗的氣體為一氧化碳、二氧化碳和水,根據三種氣體的性質合理設計儀器連接順序;
(2)檢驗一氧化碳利用的是還原紅棕色的氧化鐵實驗,根據實驗現象分析;
(3)根據裝置③是用于檢驗水的實驗分析;根據避免混合氣體通過溶液時帶出水,干擾檢驗結果分析;
(4)根據裝置⑤用于干燥一氧化碳分析;
(5)根據一氧化碳有毒、污染大氣及一氧化碳能夠燃燒判斷.
解答:解:(1)需要檢驗的是CO、CO2、H2O三種氣體,需要先檢驗水蒸氣,利用③無水硫酸銅,然后檢驗二氧化碳,利用①澄清石灰水,然后檢驗一氧化碳,利用一氧化碳的還原性完成檢驗,所以需要除去混合氣體中二氧化碳,使用裝置②氫氧化鈉溶液,再用⑤濃硫酸干燥一氧化碳,將干燥后的一氧化碳通入④還原氧化鐵,反應生成了二氧化碳,最后通過檢驗反應生成了二氧化碳證明混合氣體中存在一氧化碳,所以儀器連接順序為:③→①→②→⑤→④或③→①→②→①→⑤→④,
故答案為:③→①→②→⑤→④或③→①→②→①→⑤→④;
(2)檢驗一氧化碳利用了一氧化碳的還原性,一氧化碳氧化成二氧化碳,通過檢驗二氧化碳證明一氧化碳的存在,現象為裝置④中紅棕色固體變?yōu)楹谏,末端裝置①中澄清石灰水變渾濁,
故答案為:裝置④中紅棕色固體變?yōu)楹谏,末端裝置①中澄清石灰水變渾濁;
(3)裝置③裝有無水硫酸銅,用于檢驗③混合氣體中含有水蒸氣,為了避免生成物經過溶液時會攜帶出水蒸氣,若放在其它裝置后,無法證明生成物中的水蒸氣,所以先檢驗水蒸氣,
故答案為:無水硫酸銅;水;當生成物經過溶液時會攜帶出水蒸氣,若放在其它裝置后,無法證明生成物中的水蒸氣;
(4)一氧化碳含有氧化鐵之前,需要干燥,裝置⑤裝有濃硫酸,用于除去一氧化碳中的水蒸氣,
故答案為:濃硫酸;除去氣體中的水蒸汽;
(5)本實驗從最后一個裝置出來的氣體中含有有毒氣體一氧化碳,需要對尾氣進行處理,可以將沒有反應的一氧化碳點燃,
故答案為:需處理,應點燃使未的應的一氧化碳氣體完全燃燒.
點評:本題考查了常見氣體的檢驗,涉及了水、二氧化碳、一氧化碳的檢驗,要求學生熟練掌握常見氣體的檢驗方法.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2008?淮南一模)(1)某校學生為探究乙二酸(俗稱草酸)的部分化學性質,進行了下述實驗:
Ⅰ、向盛有少量乙二酸飽和溶液的試管中滴入用硫酸酸化的高錳酸鉀稀溶液,振蕩,觀察到的現象為
溶液的紫紅色褪去
溶液的紫紅色褪去
,說明乙二酸具有
還原性
還原性
 (填“氧化性”、“還原性”或“酸 性”).
Ⅱ、課本實驗設計得簡要明了,但也存在一些不足,在探究過程中對其進行分析與改進也是研究性學習的一個重要課題.已知草酸晶體(H2C2O4?2H2O)受熱易分解(分解溫度為175℃)產生CO和CO2,圖一為高三課本中關于草酸晶體受熱分解及驗證其部分分解產物的實驗裝置圖.
1)寫出草酸晶體受熱分解的化學方程式
H2C2O4﹒2H2O
  △  
.
 
3H2O+CO↑+CO2
H2C2O4﹒2H2O
  △  
.
 
3H2O+CO↑+CO2

2)設計該裝置欲驗證的分解產物是
CO2
CO2

3)草酸晶體的某些物理性質如下表:
分子式 顏色、狀態(tài) 水溶性 熔點/℃ 密度/g.cm-3
草酸晶體 H2C2O4?2H2O 無色晶體 易溶于水 101.5 1.650
有的同學認為,用該裝置進行實驗,存在著不合理因素,請分析指出(任答兩點):
草酸晶體在未達到分解溫度之前,已融化成液體流出,使實驗難以進行
草酸晶體在未達到分解溫度之前,已融化成液體流出,使實驗難以進行

該裝置沒有尾氣處理,CO會污染空氣
該裝置沒有尾氣處理,CO會污染空氣

(2)為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,某化學研究小組的同學分別設計了如圖二中甲、乙所示的實驗.請回答相關問題:
①定性分析:如圖甲可通過觀察
反應產生氣泡快慢或反應完成的先后或試管壁的冷熱程度
反應產生氣泡快慢或反應完成的先后或試管壁的冷熱程度
,定性比較得出結論.有同學提出將FeCl3改為Fe2(SO43 更為合理,其理由是
控制陰離子相同,排除陰離子的干擾
控制陰離子相同,排除陰離子的干擾
,寫出H2O2在二氧化錳作用下發(fā)生反應的化學方程式
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2

②定量分析:如圖乙所示,實驗時均以生成40mL氣體為準,其它可能影響實驗的因素均已忽略.圖中儀器A的名稱為
分液漏斗
分液漏斗
,檢查該裝置氣密性的方法是
關閉A處活塞,將注射器活塞拉出一定距離,一段時間后松開活塞,觀察活塞是否回到原位;或固定注射器活塞,打開A處活塞,往分液漏斗中加水一段時間后液體不再流下證明該裝置不漏氣
關閉A處活塞,將注射器活塞拉出一定距離,一段時間后松開活塞,觀察活塞是否回到原位;或固定注射器活塞,打開A處活塞,往分液漏斗中加水一段時間后液體不再流下證明該裝置不漏氣
,實驗中需要測量的數據是
收集一定體積的氣體所需要的時間
收集一定體積的氣體所需要的時間

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

下面是某學習小組對乙二酸的某些性質進行研究性學習的過程:

【研究課題】探究乙二酸的某些性質

【查閱資料】乙二酸(HOOC-COOH)俗稱草酸,其主要物理常數如下:

名稱

乙二酸

乙二酸晶體

分子式

H2C2O4

H2C2O4·2H2O

顏色狀態(tài)

無色固體

無色晶體

溶解度(g)

8.6(20℃)

熔點(℃)

189.5

101.5

密度(g·cm-3

1.900

1.650

又知草酸在100℃時開始升華,157℃時大量升華,并開始分解。草酸鈣不溶于水。根據上述材料提供的信息,回答下列問題:

【提出猜想】

[猜想一]根據草酸晶體的組成對其分解產物進行猜想

[設計方案]

(1)該小組同學猜想其產物為CO、CO2和H2O,并設計了探究實驗,實驗裝置如下(草酸晶體分解裝置略)。

限選試劑:澄清石灰水、冰水混合物、堿石灰、氧化銅、無水硫酸銅(已知草酸蒸氣也可使澄清石灰水變渾濁,草酸蒸氣在低溫下可冷凝為固體)。請回答下列問題:

①B裝置中所裝藥品為                 ,

② CO2的檢驗裝置是      (填上面裝置編號,下同),CO的檢驗裝置是          。

③裝置A的作用是                                                。

[猜想二]乙二酸具有弱酸性

[設計方案]

(2)該小組同學為驗證草酸具有弱酸性設計了下列實驗,其中能達到實驗目的是        (填字母)。

A.將草酸晶體溶于含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色

B.測定相同濃度的草酸和硫酸溶液的pH

C.測定草酸鈉(Na2C2O4)溶液的pH

D.將草酸溶液加入Na2CO3溶液中,有CO2放出

[猜想三]乙二酸具有還原性

[設計方案]

(3)該小組同學向用硫酸酸化的KMnO4溶液中滴入過量的草酸溶液,發(fā)現酸性KMnO4溶液褪色,從而判斷草酸具有較強的還原性。配平該反應的離子方程式:

   MnO4- +    H2C2O4 +    H+ =    Mn2+ +    CO2↑+    H2O

(4)利用上述原理可定量測定某草酸晶體樣品中H2C2O4·2H2O的含量,方法是:稱取該樣品0.12 g,加適量水完全溶解,然后用0.020 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至終點(雜質不參與反應),滴定前后滴定管中的液面讀數如圖所示,則該草酸晶體樣品中H2C2O4·2H2O的質量分數為              

 

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科目:高中化學 來源:2011屆江西省吉安市高三最后一次模擬考試(理綜)化學部分 題型:實驗題

下面是某學習小組對乙二酸的某些性質進行研究性學習的過程:
【研究課題】探究乙二酸的某些性質
【查閱資料】乙二酸(HOOC-COOH)俗稱草酸,其主要物理常數如下:

名稱
乙二酸
乙二酸晶體
分子式
H2C2O4
H2C2O4·2H2O
顏色狀態(tài)
無色固體
無色晶體
溶解度(g)
8.6(20℃)

熔點(℃)
189.5
101.5
密度(g·cm-3
1.900
1.650
又知草酸在100℃時開始升華,157℃時大量升華,并開始分解。草酸鈣不溶于水。根據上述材料提供的信息,回答下列問題:
【提出猜想】
[猜想一]根據草酸晶體的組成對其分解產物進行猜想
[設計方案]
(1)該小組同學猜想其產物為CO、CO2和H2O,并設計了探究實驗,實驗裝置如下(草酸晶體分解裝置略)。

限選試劑:澄清石灰水、冰水混合物、堿石灰、氧化銅、無水硫酸銅(已知草酸蒸氣也可使澄清石灰水變渾濁,草酸蒸氣在低溫下可冷凝為固體)。請回答下列問題:
①B裝置中所裝藥品為                 ,
② CO2的檢驗裝置是     (填上面裝置編號,下同),CO的檢驗裝置是          。
③裝置A的作用是                                                
[猜想二]乙二酸具有弱酸性
[設計方案]
(2)該小組同學為驗證草酸具有弱酸性設計了下列實驗,其中能達到實驗目的是       (填字母)。
A.將草酸晶體溶于含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色
B.測定相同濃度的草酸和硫酸溶液的pH
C.測定草酸鈉(Na2C2O4)溶液的pH
D.將草酸溶液加入Na2CO3溶液中,有CO2放出
[猜想三]乙二酸具有還原性
[設計方案]
(3)該小組同學向用硫酸酸化的KMnO4溶液中滴入過量的草酸溶液,發(fā)現酸性KMnO4溶液褪色,從而判斷草酸具有較強的還原性。配平該反應的離子方程式:
  MnO4- +    H2C2O4 +    H+ =    Mn2+ +    CO2↑+    H2O
(4)利用上述原理可定量測定某草酸晶體樣品中H2C2O4·2H2O的含量,方法是:稱取該樣品0.12 g,加適量水完全溶解,然后用0.020 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至終點(雜質不參與反應),滴定前后滴定管中的液面讀數如圖所示,則該草酸晶體樣品中H2C2O4·2H2O的質量分數為              

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科目:高中化學 來源:2010-2011學年江西省吉安市高三最后一次模擬考試(理綜)化學部分 題型:實驗題

下面是某學習小組對乙二酸的某些性質進行研究性學習的過程:

【研究課題】探究乙二酸的某些性質

【查閱資料】乙二酸(HOOC-COOH)俗稱草酸,其主要物理常數如下:

名稱

乙二酸

乙二酸晶體

分子式

H2C2O4

H2C2O4·2H2O

顏色狀態(tài)

無色固體

無色晶體

溶解度(g)

8.6(20℃)

熔點(℃)

189.5

101.5

密度(g·cm-3

1.900

1.650

又知草酸在100℃時開始升華,157℃時大量升華,并開始分解。草酸鈣不溶于水。根據上述材料提供的信息,回答下列問題:

【提出猜想】

[猜想一]根據草酸晶體的組成對其分解產物進行猜想

[設計方案]

(1)該小組同學猜想其產物為CO、CO2和H2O,并設計了探究實驗,實驗裝置如下(草酸晶體分解裝置略)。

限選試劑:澄清石灰水、冰水混合物、堿石灰、氧化銅、無水硫酸銅(已知草酸蒸氣也可使澄清石灰水變渾濁,草酸蒸氣在低溫下可冷凝為固體)。請回答下列問題:

①B裝置中所裝藥品為                  ,

② CO2的檢驗裝置是      (填上面裝置編號,下同),CO的檢驗裝置是           。

③裝置A的作用是                                                 。

[猜想二]乙二酸具有弱酸性

[設計方案]

(2)該小組同學為驗證草酸具有弱酸性設計了下列實驗,其中能達到實驗目的是        (填字母)。

A.將草酸晶體溶于含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色

B.測定相同濃度的草酸和硫酸溶液的pH

C.測定草酸鈉(Na2C2O4)溶液的pH

D.將草酸溶液加入Na2CO3溶液中,有CO2放出

[猜想三]乙二酸具有還原性

[設計方案]

(3)該小組同學向用硫酸酸化的KMnO4溶液中滴入過量的草酸溶液,發(fā)現酸性KMnO4溶液褪色,從而判斷草酸具有較強的還原性。配平該反應的離子方程式:

   MnO4- +    H2C2O4 +    H+ =    Mn2+ +    CO2↑+    H2O

(4)利用上述原理可定量測定某草酸晶體樣品中H2C2O4·2H2O的含量,方法是:稱取該樣品0.12 g,加適量水完全溶解,然后用0.020 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至終點(雜質不參與反應),滴定前后滴定管中的液面讀數如圖所示,則該草酸晶體樣品中H2C2O4·2H2O的質量分數為               。

 

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