化学
草酸（H2C2O4）是一种重要的有机化工原料．为探究草酸的性质，某化学研究性学习小组查阅了有关资料，有关物质的部分性质如下表： 物质 物理性质 化学性质 草酸（H2C2O4） ①易溶于水②熔点189.5℃、100℃开始升华③草酸钙和草酸氢钙均是白色不溶物 ①二元弱酸、酸性比碳酸强②有毒、具有腐蚀性③157℃左右分解、与浓硫酸混合会产生H2O、CO和CO2 草酸亚铁晶体（FeC2O4•2H2O） ①浅黄色粉末状晶体②微溶于水，难溶于丙酮 受热易分解为

2019-12-02

草酸（H2C2O4）是一种重要的有机化工原料．为探究草酸的性质，某化学研究性学习小组查阅了有关资料，有关物质的部分性质如下表：
物质 物理性质 化学性质
草酸（H2C2O4） ①易溶于水
②熔点189.5℃、100℃开始升华
③草酸钙和草酸氢钙均是白色不溶物		 ①二元弱酸、酸性比碳酸强
②有毒、具有腐蚀性
③157℃左右分解、与浓硫酸混合会产生H2O、CO和CO2
草酸亚铁晶体（FeC2O4•2H2O） ①浅黄色粉末状晶体
②微溶于水，难溶于丙酮		 受热易分解为氧化亚铁或铁单质
丙酮 与水互溶、易挥发 ----
【实验Ⅰ】
探究草酸的不稳定性．用下图中提供的仪器和试剂，验证草酸受热分解得到的混合气体中含有CO和CO2（加热装置和导管等在图中略去，部分装置可以重复使用）．
作业帮
（1）仪器装置正确连接顺序为：___．
（2）用上图入提供的装置和试剂实验时，在B中观察到有白色沉淀，也不能说明草酸分解有CO2，请提也改进意见___．
【实验Ⅱ】
实验室用硝酸氧化淀粉水解液法制备草酸．装置如下图所示，反应原理为：
C6H12O6+12HNO3=3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
实验步骤如下：
①一定量的淀粉水解液加入三颈烧瓶中
②控制反应温度55-60℃，边搅拌边缓慢滴加一定量的混合酸（65%的HNO3与98%的H2SO4的质量比2：1.25）
③反应3小时，蒸发浓缩、冷却结晶，抽滤后再重结晶得到草酸晶体
作业帮
（3）上图实验装置中仪器乙的名称为：___、装置B的作用___、C中试剂是___．
（4）检验淀粉是否水解完全的操作及现像是：___．
【实验Ⅲ】
制备草酸亚铁晶体（FeC2O4•2H2O）．反应原理为：
FeSO4•（NH4）2SO4•6H2O+H2C2O4=FeC2O4•2H2O+（NH4）2SO4+H2SO4+4H2O
实验步骤如下：
①称取13.7g FeSO4•（NH4）2SO4•6H2O放在200mL烧杯中，然后加30mL蒸馏水和2mL 2mol•L-1 H2SO4，加热溶解．
②再加入40mL 1mol•L-1草酸溶液，加热至沸，然后迅速搅拌（防止暴沸），待有黄色晶体析出后，停止加热，静置．
③弃去上层清液，用40mL蒸馏水充分洗涤晶体，过滤后，再用丙酮洗涤晶体并晾干得4.6g FeC2O4•2H2O
（5）生成的FeC2O4•2H2O需要充分洗涤，检验是否洗涤干净的操作及现像是___．
（6）用丙酮洗涤晶体的目的是___．
（7）本实验FeC2O4•2H2O的产率为___．
优质解答
（1）为证明草酸的受热分解产物中含有CO2和CO，先将混合气体通入澄清的石灰水检验CO2，如果澄清的石灰水变浑浊，则证明含有CO2气体，再用NaOH溶液吸收CO2，再将洗气后的气体进行干燥，然后将气体再通过黑色的CuO装置，CO和黑色的CuO反应生成Cu和CO2，再用澄清的石灰水检验CO2是否存在，如果澄清石灰水变浑浊，则证明该混合气体中含有CO，所以其排列顺序是ABDCEB；
故答案为：ABDCEB；
（2）草酸加热100℃开始升华，157℃时开始分解，草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物，加热时草酸易挥发，生成的碳氧化物中含有草酸，草酸和氢氧化钙反应生成草酸氢钙沉淀，从而干扰实验现象，为防止干扰实验，在A与B之间添加一个盛水的洗气瓶，除去草酸蒸气（或在烧瓶上连接冷凝管），
故答案为：在A与B之间添加一个盛水的洗气瓶，除去草酸蒸气（或在烧瓶上连接冷凝管）；
（3）仪器乙的名称为是冷凝管；反应中生成的NO2、NO能够与氢氧化钠溶液反应生成亚硝酸钠，容易发生倒吸现象，装置B为安全瓶；
故答案为：冷凝管；安全瓶，防止倒吸；NaOH溶液；
（2）碘遇淀粉试液变蓝色，取适量水解液于试管中，加入碘水，若溶液变蓝则淀粉水解完全，若溶液不变蓝则淀粉水解不完全；
故答案为：取适量水解液于试管中，加入碘水，若溶液变蓝则淀粉水解完全，若溶液不变蓝则淀粉水解不完全；
（5）取最后一次洗涤液，检查是否含有硫酸根离子，具体操作：用小试管取少量最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液，如出现白色沉淀，说明沉淀没有洗涤干净，否则，沉淀已洗涤干净；
故答案为：用小试管取少量最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液，如出现白色沉淀，说明沉淀没有洗涤干净，否则，沉淀已洗涤干净；
（6）由于FeC2O4•2H2O微溶于水，难溶于丙酮，所以用丙酮洗涤晶体的目的是减少草酸亚铁晶体的溶解，更快除去草酸亚铁晶体表面的水分；
故答案为：减少草酸亚铁晶体的溶解，更快除去草酸亚铁晶体表面的水分；
（7）13.7g FeSO4•（NH4）2SO4•6H2O的物质的量为
13.7g
392g/mol
=0.03494mol，40mL 1mol•L-1草酸溶液中草酸的物质的量为0.04L×1mol•L-1=0.04mol，草酸过量，
   FeSO4•（NH4）2SO4•6H2O+H2C2O4=FeC2O4•2H2O+（NH4）2SO4+H2SO4+4H2O
        1                             1
      0.03494mol                    0.03494mol
FeC2O4•2H2O的质量为0.03494mol×180g/mol=6.29g，FeC2O4•2H2O的产率为
4.6g
6.29g
×100%=73.1%；
故答案为：73.1%． （1）为证明草酸的受热分解产物中含有CO2和CO，先将混合气体通入澄清的石灰水检验CO2，如果澄清的石灰水变浑浊，则证明含有CO2气体，再用NaOH溶液吸收CO2，再将洗气后的气体进行干燥，然后将气体再通过黑色的CuO装置，CO和黑色的CuO反应生成Cu和CO2，再用澄清的石灰水检验CO2是否存在，如果澄清石灰水变浑浊，则证明该混合气体中含有CO，所以其排列顺序是ABDCEB；
故答案为：ABDCEB；
（2）草酸加热100℃开始升华，157℃时开始分解，草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物，加热时草酸易挥发，生成的碳氧化物中含有草酸，草酸和氢氧化钙反应生成草酸氢钙沉淀，从而干扰实验现象，为防止干扰实验，在A与B之间添加一个盛水的洗气瓶，除去草酸蒸气（或在烧瓶上连接冷凝管），
故答案为：在A与B之间添加一个盛水的洗气瓶，除去草酸蒸气（或在烧瓶上连接冷凝管）；
（3）仪器乙的名称为是冷凝管；反应中生成的NO2、NO能够与氢氧化钠溶液反应生成亚硝酸钠，容易发生倒吸现象，装置B为安全瓶；
故答案为：冷凝管；安全瓶，防止倒吸；NaOH溶液；
（2）碘遇淀粉试液变蓝色，取适量水解液于试管中，加入碘水，若溶液变蓝则淀粉水解完全，若溶液不变蓝则淀粉水解不完全；
故答案为：取适量水解液于试管中，加入碘水，若溶液变蓝则淀粉水解完全，若溶液不变蓝则淀粉水解不完全；
（5）取最后一次洗涤液，检查是否含有硫酸根离子，具体操作：用小试管取少量最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液，如出现白色沉淀，说明沉淀没有洗涤干净，否则，沉淀已洗涤干净；
故答案为：用小试管取少量最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液，如出现白色沉淀，说明沉淀没有洗涤干净，否则，沉淀已洗涤干净；
（6）由于FeC2O4•2H2O微溶于水，难溶于丙酮，所以用丙酮洗涤晶体的目的是减少草酸亚铁晶体的溶解，更快除去草酸亚铁晶体表面的水分；
故答案为：减少草酸亚铁晶体的溶解，更快除去草酸亚铁晶体表面的水分；
（7）13.7g FeSO4•（NH4）2SO4•6H2O的物质的量为
13.7g
392g/mol
=0.03494mol，40mL 1mol•L-1草酸溶液中草酸的物质的量为0.04L×1mol•L-1=0.04mol，草酸过量，
   FeSO4•（NH4）2SO4•6H2O+H2C2O4=FeC2O4•2H2O+（NH4）2SO4+H2SO4+4H2O
        1                             1
      0.03494mol                    0.03494mol
FeC2O4•2H2O的质量为0.03494mol×180g/mol=6.29g，FeC2O4•2H2O的产率为
4.6g
6.29g
×100%=73.1%；
故答案为：73.1%．
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