评全国课标i卷第26题

2015年全国课标I卷第26题评评析

——兼评2009年高考重庆卷第27题

皖智教育胡征善

【试题】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。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色，熔点为101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上分解。

回答下列问题：

（1）甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是_________，由此可知草酸晶体分解的产物中有_______。装置B

的主要作用是________。

（2）乙组同学认为草酸晶体分解的产物中含有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。

①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、______。装置H反应管中盛有的物质是_______。

②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_______。

（3）设计实验证明：

①草酸的酸性比碳酸的强______。

②草酸为二元酸______。

【答案】（1）有气泡逸出，澄清石灰水变浑浊CO2冷凝(水蒸气、草酸蒸气)，防止草酸进入装置C反应生成沉淀，干扰CO2的检验(1分，1分，2分，共4分) （2）①FDGHDI CuO (3分，1分，共4分)

②H中黑色粉末变红色D中澄清石灰水变浑浊(2分)

（3）①向盛有少量NaHCO3溶液的试管中滴加草酸溶液，有气泡逸出或测定同温同浓度Na2C2O4和Na2CO3溶液的pH，Na2CO3溶液pH大，H2CO3的酸性弱(2分)

②用NaOH标准溶液滴定草酸溶液，中和为正盐后消耗NaOH的物质的量是草酸的2倍或将同浓度的草酸溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，测反应后溶液的pH，若溶液呈酸性，则说明草酸是二元酸。(2分)

【解析】根据题给信息：草酸晶体受热脱水、升华，170℃以上分解。说明草酸晶体受热失去结晶水并可产生草酸蒸汽，易分解产生CO2、CO和H2O。熔点为101℃(无水草酸的熔点为189.5℃)，说明冰水冷凝可以除去产物中升华出来的草酸蒸气。

（2）经过甲组实验A、B装置出来的气体成分是CO、CO2和H2O(g)，欲从CO、CO2和H2O(g)中检验CO(CO的检出是利用其还原CuO出现的现象——黑色氧化铜变为红色，气体产物能使澄清石灰水变浑浊)，必须先除去其中的CO2(通过F，不能通过D)并证明其已除尽(通过D)，为防止H2O(g)进入灼热CuO可能引起硬质玻璃管炸裂，气体必须经干燥后(通过G)再进入CuO中，从H出来的气体经澄清石灰水验证CO的氧化产物(通过D)，未反应的CO经I收集后再进行处理(通过I进行尾气处理)。

（3）①证明草酸酸性比碳酸强的方法较多，其一可以根据“强弱反应原理”，即向NaHCO3溶液中加入草酸溶液，若产生大量气泡则证明草酸的酸性比碳酸强。

其二可以根据测定溶液的pH，即分别测定同温同浓度的草酸钠溶液和碳酸钠溶液的pH，若Na2CO3溶液>Na2C2O4溶液，也可证明。

②证明草酸是二元酸，可以利用酸碱中和滴定，配制相同浓度的草酸溶液和NaOH溶液，用酚酞作指示剂，进行滴定，消耗NaOH溶液的体积是草酸溶液体积的2倍。证明草酸是二元酸。（或者将同浓度的草酸溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，测反应后溶液的pH，若溶液呈酸性，则证明草酸是二元酸。）

【启示】本题考查实验的设计能力、装置的认识与评价筛选，难度不大。装置的评价连接易出错——漏用验证CO2除尽的装置或干燥装置或尾气处理装置。本题的亮点是设计实验证明：①草酸的酸性比碳酸的强，②草酸为二元酸。依据化学原理涉及简单的实验方案，考查基本操作能力和规范表述能力。

【评析】本题草酸分解的实验装置图是人教版高中化学第三册P73(2007版)装置图的改编(只是冷凝装置中的冷水改为冰水)，此类试题网上早有流传，装置图虽不尽相同，但设问不离其宗。2009年高考重庆卷考过此题，曾引发热议。同样道理，本题草酸分解的实验装置图也是值得商榷的：因为H2C2O4·2H2O晶体熔点101℃，加热先熔化为液体，所以此试管口必须朝上，以免液体流出。但后加热失水成固体，H2C2O4在170℃以上分解，因分解有水生成，在试管口冷凝回流至试管底部，试管可能炸裂。因此试题应该用无水乙二酸固体来进行分解实验，何必用乙二酸晶体！

附：

(2009年高考重庆卷)两个学习小组用下图装置探究乙二酸(HOOC—COOH)受热分解的部分产物。

（1）甲组：

①按接口顺序：a—b—c—d—e—f—g—h连接装置进行实验。B中溶液变浑浊，证明

分解产物有；装置C的作用是；E中溶液变浑浊，D中的

现象是，证明分解产物有。

②乙二酸受热分解的化学方程式为。（2）乙组：

①将接口a与j连接进行实验，观察到F中生成的气体可使带火星的木条复燃，则F

中最主要反应的化学方程式为。

②从A～F中选用装置进行实验，证明甲组通入D的气体能否

．．与Na2O2反应。最简单的装置接口连接顺序是；实验后用F中的固体进行验

证的方法是（可另选试剂）。

【答案】

（1）①CO2；充分除去CO2；溶液褪色或变浅，CO

②HOOC—COOH△CO2↑+CO↑+H2O

（2）①2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

②a-d-e-j；取F中的固体，滴加稀硫酸，将生成的气体通入澄清石灰水中，若变浑浊，

则发生了反应；若不变浑浊，则未发生反应。

【解析】

（1）①B中澄清石灰水变浑浊，证明分解产物有CO2产生；装置C的作用是充分除去CO2，防止对后继实验产物检验的干扰；E中澄清石灰水变浑浊，说明有CO2产生，乙二

酸产生的CO2在C装置中已经被NaOH吸收完全，CO2的产生来源于D装置中高锰酸钾对CO的氧化，D中现象为溶液褪色（或变浅），证明分解产物有CO。

（2）①接口a与j连接进行实验，观察到F中生成的气体可使带火星的木条复燃，说明有氧气产生，通过冷凝管后出来的气体主要是CO2。F中的反应主要是CO2与Na2O2

的反应。

②乙二酸分解产生的气体经浓NaOH溶液CO2被吸收，再通到Na2O2中证明。连接顺序为：a→d→e→j；要证明发生了反应，即证明F中的物质含Na2CO3。

【评析】

本题与课标卷第26题异曲同工，反应器为短颈烧瓶，冷凝管相当于课标卷中的装置B，作用是冷凝升华的乙二酸和回流水，通过B装置验证分解产物有CO2，后再验证乙二酸的分解产物CO——通入1%酸性KMnO4溶液和Na2O2。

【商榷】（1）常温下CO通入1%酸性KMnO4溶液，CO能被氧化为CO2？

（2）CO通过浓的NaOH溶液后再通过Na2O2后，检验CO能否与Na2O2反应，若不限定“实验后用F中的固体进行验证”就更好了，这就涉及方案设计的评价——因为CO通过浓的NaOH溶液后有水蒸气同时挥发出来，不能用气体是否“使带火星的木条复燃”来验证。