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、性質及應用，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控制反應溫度55-60℃，邊攪拌邊緩慢滴加一定量的混合酸

③反應3小時，冷卻，抽濾后再重結晶得到草酸晶體。

（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

（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為近乎無色，可推測草酸可能具有________性。反應速率開始很慢，后來逐漸加快，可能的原因是_________。寫出反應的離子方程式________________。

實驗Ⅲ：草酸性質的應用

利用比H2C2O4與酸性KMnO4溶液反應探究“條件對化學反應速率的影響�！睂嶒灂r，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的快慢。設計方案如下：

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溶液初始的物質的量需要滿足的關系為n(H2C2O4)：n(KMnO4)≥________。

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

實驗Ⅳ：草酸晶體中結晶水測定

草酸晶體的化學式可表示為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 反應生成的硫酸錳或錳離子對反應有催化作用，加快反應速率 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，冷凝水應該遵循下進上出，應該從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為近乎無色，可能是草酸被高錳酸鉀氧化，體現了草酸的還原性。反應速率開始很慢，后來逐漸加快，可能的原因是，反應的離子方程式為5H2C2O4＋2MnO4-＋6H＋＝10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O，故答案為：還原性；反應生成的硫酸錳或錳離子對反應有催化作用，加快反應速率；5H2C2O4＋2MnO4-＋6H＋＝10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O；

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

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