Question

15．菠菜營養(yǎng)豐富，素有“蔬菜之王”的美稱．民間流傳：菠菜豆腐同食，易得結石．某化學興趣小組對“菠菜豆腐是否不能同食”等問題進行了探究．

【查閱資料】①菠菜含有豐富的鐵、草酸鹽、碳酸鹽等，豆腐中含有豐富的蛋白質及鈣鹽．
②人體結石的主要成分：草酸鈣（CaC₂O₄）
③醋酸不與草酸鈣反應，但能與碳酸鈣反應生成可溶性鹽等．
【提出猜想】“菠菜豆腐不能同食”的原因可能是菠菜中的物質與豆腐中含有的鈣離子反應產(chǎn)生不溶性物質．
【探究一】菠菜中部分成分分析
（1）步驟③中加入足量的CaCl₂溶液的目的將菠菜中的草酸根離子、碳酸根離子完全轉化為沉淀．
【探究二】某草酸鈣晶體（CaC₂O₄•xH₂O）受熱分解研究
按如圖裝置將草酸鈣晶體樣品高溫加熱，使其完全分解，對所得氣體產(chǎn)物進行探究（假設裝置中各試劑均足量）

（2）對上述裝置從環(huán)保角度提一個改進建議用點燃法處理尾氣．
（3）某研究所利用SDT Q600熱分析儀對草酸鈣晶體（CaC₂O₄•xH₂O）進行熱分解，獲得相關數(shù)據(jù)，繪制成固體質量-分解溫度的關系如圖．

①800℃以上時，固體成分的化學式為CaO．
②計算出了CaC₂O₄•xH₂O中的x（CaC₂O₄的相對分子質量：128）．
③殘留固體為CaC₂O₄時的溫度范圍200℃～400℃，
寫出固體質量由12.8g變?yōu)?0.0g時的化學方程式CaC₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃+CO↑．

Answer 1

分析 【提出猜想】根據(jù)菠菜和豆腐中的成分分析發(fā)生的化學反應類解釋為什么菠菜和豆腐不能同食進行解答；
（1）根據(jù)CaCl₂溶液可將菠菜中的草酸根離子及碳酸根離子充分反應進行解答；
（2）根據(jù)一氧化碳有毒，排放到空氣中會污染空氣進行解答；
（3）根據(jù)固體質量-分解溫度的關系圖象，分析質量變化與對應的化學反應，則可推斷生成物，結合化學式中相對原子質量之比等于質量之比可推出x．

解答 解：【提出猜想】因菠菜含有草酸鹽、碳酸鹽，豆腐中含有鈣鹽，能反應生成沉淀，則不能同食，故答案為：菠菜中的物質與豆腐中含有的鈣離子反應產(chǎn)生不溶性物質．
（1）因足量的CaCl₂溶液可將菠菜中的草酸根離子及碳酸根離子充分反應，故答案為：將菠菜中的草酸根離子、碳酸根離子完全轉化為沉淀；
（2）因CO有毒，不能排放在空氣中，應根據(jù)CO能燃燒轉化為二氧化碳，故答案為：用點燃法處理尾氣．
（5）①根據(jù)圖象可知600℃時發(fā)生碳酸鈣分解反應，800℃時分解完全，則800℃以上時，固體成分為氧化鈣，故答案為：CaO；
②根據(jù)圖象可知0～200℃是晶體失去結晶水的過程，14.6克CaC₂O₄•xH₂O失去水后生成12.8克CaC₂O₄，根據(jù)
CaC₂O₄•xH₂O～CaC₂O₄，
128+18x      128
14.6g       12.8g
$\frac{128+18x}{14.6g}=\frac{128}{12.8g}$
解得x═1．
故答案為1；
③根據(jù)圖象可知200℃～400℃，草酸鈣并沒有分解，400℃時草酸鈣分解，其質量由12.8g變?yōu)?0.0g，生成碳酸鈣和CO，故答案為：200℃～400℃；CaC₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃+CO↑．

點評 本題通過實驗的方式探究了菠菜不能與豆腐同食的原因，屬于應用化學知識解決生活中的實際問題的考查方式，完成此類題目應熟練掌握常見物質的檢驗、鑒定方法，同時考查了學生對圖象的分析應用能力．