草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸，部分性质如下：能溶于水，-优题课

题文

草酸(H₂C₂O₄)是一种二元弱酸，部分性质如下：能溶于水，易溶于乙醇；大约在175℃升华(175℃以上分解生成H₂O、CO₂和CO)；H₂C₂O₄＋Ca(OH)₂＝CaC₂O₄↓＋2H₂O。现用H₂C₂O₄进行如下实验：
(一)探究草酸的不稳定性
通过如图实验装置验证草酸受热分解产物中的CO₂和CO，A、B、C中所加入的试剂分别是：

A、乙醇 B、                C、NaOH溶液。
（1）B中盛装的试剂           (填化学式)
（2）A中加入乙醇的目的是                                              。
(二)探究草酸的酸性
将0.01mol草酸晶体(H₂C₂O₄·2H₂O)加入到100ml 0.2mol/L的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈碱性，其原因是                               (用离子方程式表示)。
(三)用酸性KMnO₄溶液与H₂C₂O₄溶液反应来探究影响化学反应速率的因素
I、实验前先用酸性KMnO₄标准溶液滴定未知浓度的草酸
反应原理：  MnO₄^－＋    H₂C₂O₄＋           ＝    Mn²^＋＋    CO₂↑＋    H₂O
（1）配平上述离子方程式。
（2）滴定时KMnO₄溶液应盛装于             (填 “酸式”或“碱式”)滴定管中。
Ⅱ、探究影响化学反应速率的因素

实验组别	c(H₂C₂O₄) /(mol/L)	V(H₂C₂O₄) /ml	c(KMnO₄) /(mol/L)	V(KMnO₄) /ml	c(H₂SO₄) /(mol/L)	褪色所需时间	实验目的
1	0.2	2	0.0025	4	0.12	6＇55＇＇	(a)
	0.2	2	0.005	4	0.12	5＇17＇＇
	0.2	2	0.01	4	0.12	3＇20＇＇
	0.2	2	0.02	4	0.12	9＇05＇＇
	0.2	2	0.03	4	0.12	11＇33＇＇
	0.2	2	0.04	4	0.12	14＇20＇＇

下表列出了在“探究影响化学反应速率的因素”实验中得出的部分实验数据：
请回答：
（1）实验目的(a)是；
（2）根据表中数据在坐标中画出反应褪色所需时间随KMnO₄溶液浓度的变化关系图像；

（3）若要探究催化剂对该反应速率的影响应选择MnSO₄而不选MnCl₂作为催化剂，其原因是。

科目化学题型实验题难度困难

知识点：探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质乙酸乙酯的制取探究影响盐类水解平衡的因素

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硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体（ $N a_{2} S_{2} O_{3} \cdot 5 H_{2} O$ ）。
I．[查阅资料]
（1） $N a_{2} S_{2} O_{3} \cdot 5 H_{2} O$ 是无色透明晶体，易溶于水。其稀溶液与 $B a C l_{2}$ 溶液混合无沉淀生成。
（2）向 $N a_{2} C O_{3}$ 和 $N a_{2} S$ 混合液中通入 $S O_{2}$ 可制得 $N a_{2} S_{2} O_{3}$ ，所得产品中常含有少量 $N a_{2} S_{2} O_{3}$ , $N a_{2} S O_{4}$ 。
（3） $N a_{2} S O_{3}$ 易被氧化； $B a S O_{3}$ 难溶于水，可溶于稀 $H C l$ 。
Ⅱ.[制备产品]
实验装置如图所示（省略夹持装置）

实验步骤：
（1）检查装置气密性，按图示加入试剂。仪器a的名称是； $E$ 中的试剂是（选填下列字母编号）。
A．稀 $H_{2} S O_{4}$ B． $N a O H$ 溶液 C．饱和 $N a H S O_{3}$ 溶液
（2）先向 $C$ 中烧瓶加入 $N a_{2} S$ 和 $N a_{2} C O_{3}$ 混合溶液，再向 $A$ 中烧瓶滴加浓 $H_{2} S O_{4}$ 。
（3）待 $N a_{2} S$ 和 $N a_{2} C O_{3}$ 完全消耗后，结束反应。过滤 $C$ 中混合液，滤液经（填写操作名称）、结晶、过滤、洗涤、干燥、得到产品。
Ⅲ．[探究与反思]
（1）为验证产品中含有 $N a_{2} S O_{3}$ 和 $N a_{2} S O_{4}$ ，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整。（所需试剂从稀 $H N O_{3}$ 、稀 $H_{2} S O_{4}$ 、稀 $H C l$ 、蒸馏水中选择）
取适量产品配成稀溶液，滴加足量 $B a C l_{2}$ 溶液，有白色沉淀生成，，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含 $N a_{2} S O_{3}$ 和 $N a_{2} S O_{4}$ 。
（2）为减少装置 $C$ 中生成的 $N a_{2} S O_{4}$ 的量，在不改变原有装置的基础上对原有实验步骤

（2）进行了改进，改进后的操作是。
（3） $N a_{2} S_{2} O_{3} \cdot 5 H_{2} O$ 的溶解度随温度升高显著增大，所得产品通过方法提纯。

氯气和氯乙烯都是重要的化工产品，年产量均在10⁷t左右。氯气的实验室制备和氯乙烯的工业生产都有多种不同方法。
完成下列填空：
(1)实验室制取纯净的氯气，除了二氧化锰、浓盐酸和浓硫酸，还需要、（填写试剂或溶液名称）
(2)实验室用2.00mol/L的盐酸和漂粉精[成分为 $C a (C l O)_{2}$ 、 $C a C l_{2}$ ]反应生成氯气、氯化钙和水，若产生2.24L（标准状况）氯气，发生反应的盐酸为m,l。
(3)实验室通常用向上排空气法收集氯气。设计一个简单实验，验证所收集的氯气中是否含有空气。

4)工业上用电石－乙炔法生产乙烯的反应如下：
$C a O ＋ 3 C \overset{2200 - 3000}{\to} C a C_{2} ＋ C O$

$ C a C_{2} ＋ 2 H_{2} O \to H C \equiv C H ↑ ＋ C a (O H)_{2}$
$H C \equiv C H ↑ ＋ H C l \to_{140 - 220}^{H g C l_{2}} C H_{2} = C H C l$

电石－乙炔法的优点是流程简单，产品纯度高，而且不依赖于石油资源。
电石－乙炔法的缺点是、。
(5)乙烷和氯气反应可制得 $C l C H_{2} C H_{2} C l$ ， $C l C H_{2} C H_{2} C l$ 加热分解得到氯乙烯和氯化氢。设计一种以乙烯和氯气为原料制取氯乙烯的方案（其他原料自选），用化学方程式表示（不必注明反应条件）。
要求：①反应产生的氯化氢必须用于氯乙烯的制备；②不再产生其他废液。

工业上用重铬酸钠（ $N a_{2} C r_{2} O_{7}$ ）结晶后的母液（含少量杂质 $F e^{3 +}$ ）生产重铬酸钾（ $K_{2} C r_{2} O_{7}$ ），工艺流程及相关物质溶解度曲线如图：

（1）由 $N a_{2} C r_{2} O_{7}$ 生产 $K_{2} C r_{2} O_{7}$ 的化学方程式为，通过冷却结晶析出大量 $K_{2} C r_{2} O_{7}$ 的原因是．
（2）向 $N a_{2} C r_{2} O_{7}$ 母液中加碱液调 $p H$ 的目的是　．
（3）固体 $A$ 主要为（填化学式），固体 $B$ 主要为（填化学式）．
（4）用热水洗涤固体 $A$ ，回收的洗涤液转移到母液（填"Ⅰ""Ⅱ"或"Ⅲ"）中，既能提高产率又可使能耗最低．

工业上常利用含硫废水生产 $N a_{2} S_{2} O_{3} \cdot 5 H_{2} O$ ，实验室可用如下装置（略去部分加持仪器）模拟生成过程。

烧瓶 $C$ 中发生反应如下：
$N a_{2} S (a q) + H_{2} O (l) + S O_{2} (g) = N a_{2} S O_{3} (a q) + H_{2} S (a q)$ （I）
$2 H_{2} S (a q) + S O_{2} (g) = 3 S (s) + 2 H_{2} O (l)$ （II）
$S (s) + N a_{2} S O_{3} (a q) = N a_{2} S_{2} O_{3} (a q)$ （III）
（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置 $B$ 中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，若，则整个装置气密性良好。装置 $D$ 的作用是。装置 $E$ 中为溶液。
（2）为提高产品纯度，应使烧瓶 $C$ 中 $N a_{2} S$ 和 $N a_{2} S O_{3}$ 恰好完全反应，则烧瓶 $C$ 中 $N a_{2} S$ 和 $N a_{2} S O_{3}$ 物质的量之比为。
（3）装置B的作用之一是观察 $S O_{2}$ 的生成速率，其中的液体最好选择。
a．蒸馏水 b．饱和 $N a_{2} S O_{3}$ 溶液
c．饱和 $N a H S O_{3}$ 溶液 d．饱和 $N a H C O_{3}$ 溶液
实验中，为使 $S O_{2}$ 缓慢进入烧瓶 $C$ ，采用的操作是。已知反应（III）相对较慢，则烧瓶 $C$ 中反应达到终点的现象是。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶 $A$ ，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器含有。
a．烧杯 b．蒸发皿 c．试管 d．锥形瓶
（4）反应终止后，烧瓶 $C$ 中的溶液经蒸发浓缩即可析出 $N a_{2} S_{2} O_{3} \cdot 5 H_{2} O$ ，其中可能含有 $N a_{2} S O_{3}$ 、 $N a_{2} S O_{4}$ 等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在 $N a_{2} S O_{4}$ ，简要说明实验操作，现象和结论：。
已知 $N a_{2} S_{2} O_{3} \cdot 5 H_{2} O$ 遇酸易分解： $S_{2} {O_{3}}^{2 -} + 2 H^{+} = S$ ↓ $+ H_{2} O + S O_{2}$ ↑
供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、 $B a C l_{2}$ 溶液、 $A g N O_{3}$ 溶液

苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料--纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线：

制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略)：

已知：苯乙酸的熔点为76.5 ℃，微溶于冷水，溶于乙醇。
回答下列问题：
（1）在250 mL三口瓶a中加入70 mL70%硫酸。配制此硫酸时，加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是。
（2）将a中的溶液加热至100 ℃，缓缓滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中，然后升温至130 ℃继续反应。在装置中，仪器b的作用是；仪器c的名称是，其作用是。反应结束后加适量冷水，再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是(填标号)。

A．分液漏斗 B．漏斗 C．烧杯 D．直形冷凝管 E．玻璃棒

（3）提纯粗苯乙酸的方法是，最终得到44 g纯品，则苯乙酸的产率是。
（4）用 $C u C l_{2} \cdot 2 H_{2} O$ 和 $N a O H$ 溶液制备适量 $C u (O H) 2$ 沉淀，并多次用蒸馏水洗涤沉淀，判断沉淀洗干净的实验操作和现象是。
（5）将苯乙酸加人到乙醇与水的混合溶剂中，充分溶解后，加入 $C u (O H) 2$ 搅拌30min，过滤，滤液静置一段时间，析出苯乙酸铜晶体，混合溶剂中乙醇的作用是。

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