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某学习小组同学在用高锰酸钾做实验时不慎沾到手上,导致皮肤变成了棕褐色,老师提供草酸溶液给同学洗手,棕褐色立刻消失。同学对草酸产生了兴趣,经请教老师获知,草酸(H2C2O4)在通常状况下为固体,是一种易...
题目内容:
某学习小组同学在用高锰酸钾做实验时不慎沾到手上,导致皮肤变成了棕褐色,老师提供草酸溶液给同学洗手,棕褐色立刻消失。同学对草酸产生了兴趣,经请教老师获知,草酸(H2C2O4)在通常状况下为固体,是一种易溶于水的酸,广泛存在于植物源食品中。草酸固体在浓硫酸的催化作用下,受热分解生成碳的氧化物和水,小组同学对生成物中碳的氧化物的种类进行了如下探究。
(提出问题)草酸受热分解的生成物中有哪几种碳的氧化物?
(进行猜想)猜想1:只有CO 猜想2:只有CO2 猜想3:同时含有CO和CO2。
(查阅资料)
①一氧化碳不能与澄清石灰水反应。
②浓硫酸有吸水性,能吸收气体中混有的水蒸气,使气体变干燥。
(实验探究)同学设计了如图1所示装置进行实验:
(1)实验时,当观察到装置A中的现象为___,说明草酸的分解产物中有CO2气体存在。
(2)为了实验安全,在实验开始应先通一会儿气体,再___,实验过程中,观察到C中现象是___,由此得出草酸分解产物有CO气体存在。同学甲认为,该套装置存在明显的缺陷,你的改进方法是___。
(3)装置C中直玻璃管内发生反应的化学方程式为___。
(实验结论)(4)通过实验,可得到的结论是猜想3正确。请写出草酸在浓酸的催化下,受热分解的化学方程式:___。
(问题讨论)(5)草酸与高锰酸钾反应的化学方程式为:3H2C2O4+2KMnO4=K2CO3+2MnO2+3H2O+5CO2↑;又知在化学反应中,有元素化合价升高的反应物为还原剂,有元素化合价降低的反应物为氧化剂,则此反应中的氧化剂是___。
(定量计算)(6)测定高锰酸钾样品中高锰酸钾的质量分数(高锰酸钾样品中含少量杂质)。同学们设计了如图2的实验装置,取1g高锰酸钾固体样品放于试管中,实验中将注射器内的草酸溶液(足量)完全注入试管中。当试管中不再产生气泡时读数得到量筒中水的体积为330毫升。已知实验条件下二氧化碳的密度为2g/L。计算该样品中高锰酸钾的质量分数___。(写出计算过程)
(实验反思)(7)图2中水面上方封了一层植物油,目的是___。实验结束后,学习小组的同学对该实验进行了反思,同学乙认为用该装置测得的样品中高锰酸钾的质量分数偏高,你认为原因是___。
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