Question

12．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生不溶性物質．
【探究一】菠菜中部分成分
（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．
（2）已知氣體C能使澄清石灰水變渾濁，醋酸的化學式用HA_C表示，寫出步驟④的化學反應方程式CaCO₃+2HAc═Ca（Ac）₂+H₂O+CO₂↑．
沉淀A、B的質量關系為：m（A）＞m（B）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）白色沉淀B的化學式為CaC₂O₄，由此可見菠菜豆腐不能同食．以下飲食觀點正確的是C（填字母）
A．禁吃菠菜  B．高鈣牛奶可與菠菜同食 C．菠菜烹飪時可用開水燙，可降低草酸鹽含量
【探究二】某草酸鈣晶體（CaC₂O₄•xH₂O）熱分解研究
按如圖1裝置將草酸鈣晶體樣品高溫加熱，使其完全分解，對所得氣體產物進行探究（假設裝置中各試劑均足量）

（4）①反應開始前通入氮氣的目的是排除裝置中的空氣．
②裝置B中硫酸銅粉末變藍，說明產物中有水，C、F中澄清石灰水均變渾濁，E中CuO變紅，說明產物還有CO和CO₂，經檢驗A中殘留固體為氧化物．
③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．
（5）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，獲得相關數據，繪制成固體質量-分解溫度的關系如圖2．
①800℃以上時，固體成分的化學式為CaO．
②計算CaC₂O₄•xH₂O中的x（寫出計算過程，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 根據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；
探究一：根據菠菜含有豐富的鐵、草酸鹽、碳酸鹽等，加入足量的CaCl₂溶液，白色沉淀A為草酸鈣和碳酸鈣的混合物，利用醋酸不與草酸鈣反應，但能與碳酸鈣反應生成可溶性鹽，白色沉淀B為草酸鈣，進一步來解答每一小問；
探究二：根據草酸鈣晶體（CaC₂O₄•xH₂O）熱分解實驗中的現象來分析晶體分解后的生成物，實驗裝置中的現象是解答的關鍵，并注意物質的性質的應用；根據固體質量-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生不溶性物質．
探究一：（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）因氣體C能使澄清石灰水變渾濁，則C為二氧化碳，根據信息醋酸不與草酸鈣反應，但能與碳酸鈣反應生成可溶性鹽，則加醋酸時碳酸鈣和醋酸反應生成了二氧化碳，沉淀A為草酸鈣和碳酸鈣的混合物，而沉淀B為草酸鈣，故答案為：
CaCO₃+2HAc═Ca（Ac）₂+H₂O+CO₂↑；＞；
（3）因加足量醋酸，碳酸鈣完全反應，沉淀B中只有草酸鈣，根據菠菜豆腐不能同食的觀點，不吃菠菜是極端的，不科學的，高鈣牛奶中的鈣離子和菠菜中的離子反應，不能同食，而菠菜烹飪時可用開水燙，可降低草酸鹽含量是正確的，故答案為：CaC₂O₄；C．
探究二：（4）①因CO不純時加熱可能會爆炸，則開始前通入氮氣可將空氣排出，故答案為：排除裝置中的空氣；
②因無水硫酸銅為白色，遇水變?yōu)樗{色，則裝置B中硫酸銅粉末變藍，說明有水生成，又C、F中澄清石灰水均變渾濁，E中CuO變紅，說明晶體分解有二氧化碳和一氧化碳生成，故答案為：水；CO；CO₂；
③因CO有毒，不能排放在空氣中，應根據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
  CaC₂O₄•xH₂O～CaC₂O₄，
  128+18x       128
  14.6g        12.8g
$\frac{128+18x}{14.6g}$=$\frac{128}{14.6g}$
解得x═1．
故答案為1；
③根據圖象可知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．