下面是某学习小组对乙二酸的某些性质进行研究性学习的过程:
【研究课题】探究乙二酸的某些性质
【查阅资料】乙二酸(HOOC-COOH)俗称草酸,其主要物理常数如下:
名称 |
乙二酸 |
乙二酸晶体 |
分子式 |
H2C2O4 |
H2C2O4·2H2O |
颜色状态 |
无色固体 |
无色晶体 |
溶解度(g) |
8.6(20℃) |
— |
熔点(℃) |
189.5 |
101.5 |
密度(g·cm-3) |
1.900 |
1.650 |
又知草酸在100℃时开始升华,157℃时大量升华,并开始分解。草酸钙不溶于水。根据上述材料提供的信息,回答下列问题:
【提出猜想】
[猜想一]根据草酸晶体的组成对其分解产物进行猜想
[设计方案]
(1)该小组同学猜想其产物为CO、CO2和H2O,并设计了探究实验,实验装置如下(草酸晶体分解装置略)。
限选试剂:澄清石灰水、冰水混合物、碱石灰、氧化铜、无水硫酸铜(已知草酸蒸气也可使澄清石灰水变浑浊,草酸蒸气在低温下可冷凝为固体)。请回答下列问题:
①B装置中所装药品为 ,
② CO2的检验装置是 (填上面装置编号,下同),CO的检验装置是 。
③装置A的作用是 。
[猜想二]乙二酸具有弱酸性
[设计方案]
(2)该小组同学为验证草酸具有弱酸性设计了下列实验,其中能达到实验目的是 (填字母)。
A.将草酸晶体溶于含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色 |
B.测定相同浓度的草酸和硫酸溶液的pH |
C.测定草酸钠(Na2C2O4)溶液的pH |
D.将草酸溶液加入Na2CO3溶液中,有CO2放出 |
[猜想三]乙二酸具有还原性
[设计方案]
(3)该小组同学向用硫酸酸化的KMnO4溶液中滴入过量的草酸溶液,发现酸性KMnO4溶液褪色,从而判断草酸具有较强的还原性。配平该反应的离子方程式:
MnO4- + H2C2O4 + H+ = Mn2+ + CO2↑+ H2O
(4)利用上述原理可定量测定某草酸晶体样品中H2C2O4·2H2O的含量,方法是:称取该样品0.12 g,加适量水完全溶解,然后用0.020 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点(杂质不参与反应),滴定前后滴定管中的液面读数如图所示,则该草酸晶体样品中H2C2O4·2H2O的质量分数为 。
某化学课外活动小组欲制取纯碱Na2CO3溶液并讨论实验过程中的相关问题。可供选择的试剂有:A大理石;B盐酸;C氢氧化钠溶液;D澄清石灰水。
三名同学设计的制备方案的反应流程分别如下:
(1)请指出甲、乙两方案的主要缺点:
甲方案_______________________;
乙方案_______________________;
(2)若采用丙方案制取纯Na2CO3溶液,其实验的关键有______________________;
(3)假设反应②所得的Na2CO3固体中混有未分解的NaHCO3.乙同学选择澄清石灰水测定其中NaHCO3的质量分数,乙同学能否达到实验目的? ______________(填“能”或“不能”)若能,请说明其计算所需的数据;若不能,请简要说明理由______________。
三氯化碘(ICl3,I的化合价为+3价)在药物合成中用途广泛,其熔点:33℃,沸点:73℃,实验室可用如图装置制取ICl3。
(1)制备氯气选用的药品为漂白精固体(主要成分为Ca(ClO)2)和浓盐酸,相关反应的化学方程式为:____________________________;
试剂X为________________、Y为______________;
(2)装置B可用于除杂,也是安全瓶,能监测实验进行时装置C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象____________________________;
(3)某同学欲测定ICl3样品中ICl3的纯度,他准确称取ICl3样品10.0g于烧杯中,加入适量水和过量KI晶体,充分反应:ICl3+3KI═2I2+3KCl(样品中杂质不反应).将所得溶液配置成100mL待测液.取25.00mL待测液,用2.0mol/L的Na2S2O3标准液滴定(I2+2S2O32-═2I-+S4O62-),以淀粉溶液作指示剂,达到终点时的现象为____________________________;重复滴定,实验数据记录如下:
滴定次数 |
待测液体积/mL |
Na2S2O3标准液体积/mL |
|
滴定前读数(mL) |
滴定后读数(mL) |
||
第一次 |
25.00 |
0.50 |
20.40 |
第二次 |
25.00 |
4.00 |
24.10 |
第三次 |
25.00 |
4.20 |
26.70 |
该样品中ICl3的质量分数为_______________(ICl3相对分子质量为233.5)
浅绿色的硫酸亚铁铵晶体[又名莫尔盐,(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]比绿矾(FeSO4·7H2O)更稳定,常用于定量分析。莫尔盐的一种实验室制法如下:
(1)向废铁屑中加入稀硫酸后,并不等铁屑完全溶解而是剩余少量时就进行过滤,其目的是_________;
(2)浓度均为0.10mol•L-1的莫尔盐溶液和FeSO4溶液,c(Fe2+)前者______后者.(填“大于”、“小于”或“等于”或“无法判断”)
(3)0.10mol•L-1莫尔盐溶液中离子浓度由大到小的顺序为_________;
(4)常温下,若0.10mol•L-1(NH4)2SO4溶液的pH=5,求算NH3•H2O的电离平衡常数Kb≈________;
实验室中欲配制225mL6 mol•L-1的H2SO4溶液,现有足量的18mol•L-1的浓硫酸。现有三种规格容量瓶:100mL、250 mL、500 mL,试回答:
(1)此时最少需要________ mL 浓H2SO4.
(2)可供选择的仪器除容量瓶外,还有 ①玻璃棒②烧瓶③烧杯④量筒⑤药匙 ⑥托盘天平.
上述仪器中,在配制6mol/L 的H2SO4时用不到的仪器是(填代号)________,缺少的仪器是________,你选择的容量瓶的规格是________ mL。使用容量瓶(已经洗涤干净)时的第一步操作是________;
(3)用量筒量取浓硫酸后,应如何混合稀释浓硫酸________;
(4)在配制过程中,下列操作中错误________,能导致结果偏低的操作是________,(填代号,其他操作都正确)。
A.洗涤量取浓H2SO4后的量筒2-3次,并将洗涤液转移到容量瓶中 |
B.先将浓H2SO4沿着烧杯壁慢慢到入烧杯中,再向烧杯中加入蒸馏水来稀释 |
C.未等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温就转移到容量瓶中 |
D.定容时,加蒸馏水超过容量瓶刻度,又用胶头滴管吸出 |
E.转移溶液前,容量瓶中含有少量蒸馏水
F.定容摇匀后,发现液面低于刻度,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度
【加试题】乳酸亚铁([CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O,Mr=288)是一种常用的补铁剂,可通过乳酸与碳酸亚铁反应制得:
CH3CH(OH)COOH+FeCO3+2H2O→[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O+CO2↑。
已知FeCO3易被氧化:4FeCO3+6H2O+O2=4Fe(OH)3+4CO2。
某兴趣小组用FeCl2(用铁粉和稀盐酸制得)和NH4HCO3制备FeCO3的装置示意图如下:
回答下列问题:
(1)NH4HCO3盛放在装置 中(填字母),该装置中涉及的主要反应的离子方程式 。
(2)将生成的FeCl2溶液和NH4HCO3溶液混合时的操作是 。
(3)将制得的FeCO3加入到足量乳酸溶液中,再加入少量铁粉,75℃下搅拌反应。反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉的方法是 。
(4)该兴趣小组用KMnO4法测定样品中亚铁含量进而计算产品中乳酸亚铁的质量分数,发现产品的质量分数总是大于100%,其原因可能是 。