楊芬娥
2015年全國(guó)高考新課程卷Ⅰ(河南、河北、湖南、湖北、山西、江西、陜西省采用)理綜第26題,以學(xué)生較為熟悉的物質(zhì)草酸、較為熟悉的實(shí)驗(yàn)裝置和儀器為背景,考查草酸的性質(zhì)、草酸的分解產(chǎn)物CO2與CO的檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)儀器的連接以及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明草酸的酸性比碳酸的酸性強(qiáng)、草酸是二元酸.題目看似“相識(shí)”,實(shí)則學(xué)生不大“熟悉”.本文僅對(duì)該題作以分析.
圖1
題目 草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5.草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水,而其鈣鹽難溶于水.草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無(wú)色,熔點(diǎn)為101 ℃,易溶于水,受熱脫水、升華,170 ℃以上分解.回答下列問(wèn)題:
(1)甲組同學(xué)按照如圖1所示的裝置,通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)草酸晶體的分解產(chǎn)物.裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是有,由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有.
裝置B的主要作用是.
(2)乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO,為進(jìn)行驗(yàn)證,選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A、B和圖2所示的部分裝置(可以重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
圖2
①乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中,依次連接的合理順序?yàn)锳、B、.裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是.
②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是.
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明:
①草酸的酸性比碳酸的強(qiáng).
②草酸為二元酸.
題干分析:題干文字不多,而信息多.①由K1、K2知草酸(乙二酸)為二元酸;②草酸的鈉鹽、鉀鹽易溶于水,草酸的鈣鹽難溶于水;③草酸晶體熔點(diǎn)101 ℃;④草酸晶體易溶于水;⑤草酸晶體受熱脫水、升華;⑥草酸晶體在170 ℃以上分解.
理出以上信息,可能還有些地方不太清楚,一是信息②中的鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽是正鹽還是酸式鹽?對(duì)于這一點(diǎn),學(xué)生結(jié)合已學(xué)的知識(shí)會(huì)判斷出鈉鹽、鉀鹽,其正鹽或酸式鹽均是可溶的,而鈣的正鹽是難溶的.二是信息⑥中的草酸晶體的分解產(chǎn)物是什么?對(duì)于這一點(diǎn),一是從設(shè)問(wèn)中去找答案;二是結(jié)合已學(xué)的化學(xué)知識(shí)來(lái)理解.
鏈接設(shè)問(wèn):設(shè)問(wèn)(1)(2)均是通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)草酸的分解產(chǎn)物.設(shè)問(wèn)(3)是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證草酸的酸性比碳酸的酸性強(qiáng);驗(yàn)證草酸為二元酸.
回答問(wèn)題:(1)圖1所示裝置是草酸晶體受熱分解的實(shí)驗(yàn)裝置,A是反應(yīng)發(fā)生裝置,B是冷凝裝置,C是產(chǎn)物檢驗(yàn)裝置.在C中用到澄清石灰水,它是檢驗(yàn)CO2的常用試劑,從反應(yīng)物推測(cè)分解產(chǎn)物之一應(yīng)為CO2.在這個(gè)推斷的基礎(chǔ)上,就可確定C中觀察到的現(xiàn)象是有氣泡逸出,澄清石灰水變渾濁.B裝置冷凝什么?由于草酸晶體受熱脫水、升華,可見(jiàn)B中冷凝的是草酸脫去的水、草酸和生成的水.冷凝的目的是防止氣體草酸進(jìn)入C中,與石灰水反應(yīng)生成草酸鈣沉淀而干擾CO2的檢驗(yàn).
(2)如何驗(yàn)證草酸分解產(chǎn)物中有CO?對(duì)分解產(chǎn)物利用B裝置冷凝,用F裝置除掉通過(guò)B管中的未冷凝的草酸氣體及產(chǎn)物CO2,用D裝置檢驗(yàn)CO2是否除盡,用G裝置干燥氣體,該氣體是否為CO?從實(shí)驗(yàn)儀器看是用CO還原CuO的一套實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)檢驗(yàn),即干燥的氣體通過(guò)H裝置進(jìn)行反應(yīng),并檢驗(yàn)其產(chǎn)物為CO2,再就是尾氣的回收或處理.由實(shí)驗(yàn)原理可知儀器連接的順序應(yīng)為A、 B、 F、 D、 G、 H、