Question

【題目】草酸（H2C2O4)是一種重要的有機化工原料。為探究草酸的制取、性質(zhì)及應(yīng)用，進行如下實驗。

實驗Ⅰ：草酸晶體的制備

實驗室用硝酸氧化淀粉水解液法制備草酸，裝罝如圖所示：

①一定量的淀粉水解液加入三頸燒瓶中

②控制反應(yīng)溫度55-60℃，邊攪拌邊緩慢滴加一定量的混合酸

③反應(yīng)3小時，冷卻，抽濾后再重結(jié)晶得到草酸晶體。

（1）上圖實驗裝置中儀器甲的名稱為________。冷凝水的進口是________（填“a”或“b” ）。

（2）檢驗淀粉是否水解完全所需要的試劑為______________。

實驗Ⅱ：探究草酸與酸性高錳酸鉀溶液的反應(yīng)

（3）向草酸溶液中逐滴加入硫酸酸化的高錳酸鉀溶液時，可觀察到溶液由紫紅色變?yōu)榻�乎無色，可推測草酸可能具有________性。反應(yīng)速率開始很慢，后來逐漸加快，可能的原因是_________。寫出反應(yīng)的離子方程式________________。

實驗Ⅲ：草酸性質(zhì)的應(yīng)用

利用比H2C2O4與酸性KMnO4溶液反應(yīng)探究“條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。”實驗時，先分別量取兩種溶液，然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻，開始計時，通過測定褪色所需時間來判斷反應(yīng)的快慢。設(shè)計方案如下：

編號	H2C2O4溶液		酸性高錳酸鉀溶液		溫度/℃
	濃度/molL-1	體積/mL	濃度/molL-l	體積/mL
甲	0.10	2.0	0.010	4.0	25
乙	0.20	2.0	0.010	4.0	25
丙	0.20	2.0	0.010	4.0	50

（4）為了觀察到紫色褪去，H2C2O4與KMnO4溶液初始的物質(zhì)的量需要滿足的關(guān)系為n(H2C2O4)：n(KMnO4)≥________。

（5）探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實驗編號是___________，探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實驗編號是__________。

實驗Ⅳ：草酸晶體中結(jié)晶水測定

草酸晶體的化學(xué)式可表示為H2C2O4xH2O，為測定x的值，進行下列實驗：

①稱取6.3g某草酸晶體配成100. 0mL的水溶液。

②取25.00mL所配溶液置于錐形瓶中，加入適量稀H2SO4,用濃度為0.5ml/L的KMnO4溶液滴定，滴定終點時消耗KMnO4的體積為10.00mL。

（6）計算x= ________。

Answer 1

【答案】 冷凝管 a 碘水或I2 還原性 反應(yīng)生成的硫酸錳或錳離子對反應(yīng)有催化作用，加快反應(yīng)速率 5H2C2O4＋2MnO4-＋6H＋＝10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O 2.5 乙和丙 甲和乙 2

【解析】(1)儀器甲的名稱為分液漏斗，冷凝水應(yīng)該遵循下進上出，應(yīng)該從a進水，故答案為：分液漏斗；a；(2)淀粉遇碘變藍色，在已經(jīng)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)向草酸溶液中逐滴加入硫酸酸化的高錳酸鉀溶液時，可觀察到溶液由紫紅色變?yōu)榻�乎無色，可能是草酸被高錳酸鉀氧化，體現(xiàn)了草酸的還原性。反應(yīng)速率開始很慢，后來逐漸加快，可能的原因是，反應(yīng)的離子方程式為5H2C2O4＋2MnO4-＋6H＋＝10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O，故答案為：還原性；反應(yīng)生成的硫酸錳或錳離子對反應(yīng)有催化作用，加快反應(yīng)速率；5H2C2O4＋2MnO4-＋6H＋＝10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O；

(4)高錳酸鉀和草酸反應(yīng)方程式為2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，為了觀察到紫色褪去，草酸應(yīng)該稍微過量，所以n(H2C2O4)：n(KMnO4)≥2.5，故答案為：2.5；(5)探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響，這兩組實驗應(yīng)該只有溫度一個變量，其余條件都相同，所以應(yīng)該是乙和丙；探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的兩組實驗應(yīng)該只有反應(yīng)物濃度一個變量，其余條件都相同，所以應(yīng)該是甲和乙；故答案為：乙和丙；甲和乙；

(6)由題給化學(xué)方程式及數(shù)據(jù)可知，5H2C2O4+2MnO4-+6H+═10CO2↑+2Mn2++8H2O，6.3g純草酸晶體中含H2C2O4的物質(zhì)的量為：0.500mol/L×10.00 mL×10-3 L/mL××=0.0500 mol，則6.3g H2C2O4xH2O中含H2O的物質(zhì)的量為=0.10 mol，0.0500mol晶體含水0.10mol，1mol晶體中含的結(jié)晶水2mol；則x=2；故答案為：2。