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2.菠菜营养丰富,长期以来民间流传着“菠菜不能与豆腐同食”的说法.
 某学校化学兴趣小组的同学拟通过实验探究:菠菜是否含有草酸类物质?草酸又有哪些性质?
 通过上网查询,获得以下资料:草酸又名乙二酸,其酸性比乙酸稍强,草酸及其盐具有较强的还原性,草酸晶体(H2C2O4•2H2O)熔点100.1℃,在175℃时受热分解,草酸钙是难溶于水的白色固体.
他们设计的实验步骤如下:
①将菠菜在少量开水中煮沸2~3min,冷却后滤去菠菜,得滤液(含有少量CO32-杂质),向滤液中加入足量Ca(OH)2溶液,然后再加入足量CH3COOH溶液,过滤得草酸钙固体,经过一系列操作获得草酸晶体.
②用所得草酸晶体(H2C2O4•2H2O)做以下实验:

请回答以下问题:
(1)步骤1中加入CH3COOH溶液的作用排除CO32-对C2O42-检验的干扰.
(2)A处应选择I(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),在做实验之前,应先检验装置气密性.
(3)实验2过程中观察到C、E装置中的溶液均变浑浊,且D装置中黑色粉末变为红色,写出A中草酸晶体(H2C2O4•2H2O)发生反应的化学方式:H2C2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO2↑+3H2O,装置B的作用是冷凝草酸蒸气,避免对二氧化碳的检验产生干扰.
(4)为使实验结论更加严密和安全,在以上所连接的装置C、D间还需依次添加装有NaOH溶液、澄清石灰水、浓硫酸(液体试剂)的洗气瓶,此外指出上述装置中的不足之处还有没有尾气处理装置.

分析 用试管加热固体时应该将试管口低于试管底,防止水倒流,在A装置中加热草酸晶体,然后将挥发的草酸气体在B中冷却,然后将气体通入澄清石灰水中,二氧化碳能被澄清石灰水吸收生成CaCO3沉淀,CO不溶于澄清石灰水,CO能还原D中CuO,同时生成CO2,再用澄清石灰水检验生成的CO2,
(1)乙酸酸性大于碳酸,能排除碳酸根离子对实验的干扰;
(2)加热固体物质时,试管口要低于试管底;有连接的装置在实验前必须检验装置气密性;
(3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,CO能还原CuO;
(4)C装置后应该检验二氧化碳是否除尽,且需要用干燥的CO还原CuO,所以在C、D装置之间需要安装吸收二氧化碳、检验二氧化碳是否除尽的装置及干燥气体的装置,CO有毒,不能直接排空.

解答 解:用试管加热固体时应该将试管口低于试管底,防止水倒流,在A装置中加热草酸晶体,然后将挥发的草酸气体在B中冷却,然后将气体通入澄清石灰水中,二氧化碳能被澄清石灰水吸收生成CaCO3沉淀,CO不溶于澄清石灰水,CO能还原D中CuO,同时生成CO2,再用澄清石灰水检验生成的CO2,
(1)乙酸酸性大于碳酸,能和碳酸根离子反应生成二氧化碳,除去碳酸根离子和钙离子生成沉淀而干扰草酸根离子的检验,故答案为:排除CO32-对C2O42-检验的干扰;
(2)加热固体物质时,试管口要低于试管底,防止水倒流而炸裂试管,故选I;有连接的装置在实验前必须检验装置气密性,
故答案为:I;检验装置气密性;
(3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,CO能还原CuO,B中澄清石灰水变浑浊说明生成二氧化碳、CuO变红色说明含有CO,根据元素守恒知还生成水,所以该反应方程式为H2C2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO2↑+3H2O,
B装置是冷凝草酸蒸气,避免对二氧化碳的检验产生干扰,
故答案为:H2C2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO2↑+3H2O;冷凝草酸蒸气,避免对二氧化碳的检验产生干扰;
(4)C装置后应该检验二氧化碳是否除尽,且需要用干燥的CO还原CuO,所以在C、D装置之间需要安装吸收二氧化碳、检验二氧化碳是否除尽的装置及干燥气体的装置,依次为NaOH溶液、澄清石灰水、浓硫酸,CO有毒,不能直接排空,该实验没有尾气处理装置,
故答案为:NaOH溶液;澄清石灰水;浓硫酸;没有尾气处理装置.

点评 本题考查探究物质的组成,为高频考点,明确实验原理及元素化合物性质是解本题关键,侧重考查学生分析判断及实验操作、实验设计能力,知道各个装置的作用,注意二氧化碳、CO检验先后顺序,题目难度不大.

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