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        話說菠菜與豆腐

        2017-06-19 15:13:07河北省實(shí)驗(yàn)中學(xué)馬右臻
        關(guān)鍵詞:草酸鹽石灰水草酸鈣

        河北省實(shí)驗(yàn)中學(xué) 馬右臻

        話說菠菜與豆腐

        河北省實(shí)驗(yàn)中學(xué) 馬右臻

        菠菜營(yíng)養(yǎng)豐富,但其中富含可溶性草酸鹽和碳酸鹽,與鹵水豆腐同食易導(dǎo)致結(jié)石。化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)此說法頗感興趣,決定探個(gè)究竟。

        探究一:菠菜里是否含有可溶性草酸鹽和碳酸鹽?

        【查閱資料】①可溶性草酸鹽和碳酸鹽能與CaCl2溶液或CaSO4溶液反應(yīng)生成難溶于水的草酸鈣(CaC2O4)、碳酸鈣;②醋酸(化學(xué)式用HAc表示)不與草酸鈣反應(yīng),但與碳酸鈣反應(yīng)生成可溶性醋酸鈣【Ca(Ac)2】。

        【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】1.將菠菜在少量開水中煮沸2分鐘~3分鐘,過濾,取1 mL~2 mL濾液于試管中,滴加足量CaCl2溶液或CaSO4溶液,有白色沉淀產(chǎn)生,則白色沉淀為草酸鈣、碳酸鈣中的一種或兩種。

        2.取步驟1中的沉淀于試管中,加入過量醋酸溶液,將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中,沉淀部分溶解,且有氣泡產(chǎn)生,澄清石灰水變渾濁,則步驟1中的沉淀為草酸鈣和碳酸鈣。

        【結(jié)論及解釋】加入足量CaCl2溶液或CaSO4溶液的目的是將溶液中的草酸根離子和碳酸根離子完全沉淀出來;步驟2中澄清石灰水變渾濁,說明步驟1中的沉淀中含有碳酸鈣,因?yàn)镃aCO3+2HAc= Ca(Ac)2+H2O+CO2↑,從而說明菠菜中含有可溶性碳酸鹽;沉淀部分溶解,說明步驟1中的沉淀中還有草酸鈣,因?yàn)椴菟徕}與醋酸不反應(yīng),從而說明菠菜中還含有可溶性草酸鹽。

        【反思及交流】小臻同學(xué)認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中沒有驗(yàn)證步驟2中剩余沉淀為草酸鈣,為此他進(jìn)一步查閱資料:①草酸鈣不溶于水和醋酸,但能溶于鹽酸等強(qiáng)酸;②草酸(H2C2O4)是酸性強(qiáng)于醋酸的二元有機(jī)酸,且具有較強(qiáng)的還原性,能在酸性條件下使高錳酸鉀溶液褪色。

        據(jù)此,小臻同學(xué)取步驟2中剩余沉淀于試管中,加入足量的稀鹽酸,可觀察到沉淀全部消失,然后向所得溶液中滴加幾滴高錳酸鉀溶液,可觀察到溶液紫紅色褪去,由此得出:剩余沉淀為草酸鈣,進(jìn)一步證明菠菜中含有可溶性草酸鹽。

        制作鹵水豆腐的過程中需要加入石膏(主要成分是CaSO4),CaSO4能與菠菜中的可溶性草酸鹽發(fā)生反應(yīng)生成草酸鈣,草酸鈣為結(jié)石的主要成分,故菠菜與鹵水豆腐同食易導(dǎo)致結(jié)石。

        化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)草酸鈣的性質(zhì)產(chǎn)生了興趣,于是繼續(xù)探究。

        探究二 草酸鈣高溫分解的產(chǎn)物是什么?

        【查閱資料】草酸鈣高溫完全分解得到兩種氣態(tài)氧化物和一種固態(tài)氧化物。

        【猜想與假設(shè)】?jī)煞N氣態(tài)氧化物分別為CO、CO2,固態(tài)氧化物為CaO。

        【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】1.取草酸鈣于一玻璃直管中,用酒精噴燈加熱,將產(chǎn)生的氣體依次通過:①澄清石灰水、②氫氧化鈉溶液、③濃硫酸、④灼熱氧化銅、⑤澄清石灰水,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:①澄清石灰水變渾濁、④灼熱氧化銅粉末由黑色變紅色、⑤澄清石灰水變渾濁,從而證明草酸鈣高溫完全分解生成CO2及CO。

        2.取玻璃直管中的剩余固體于試管中,加入適量的水,用手觸摸試管壁;靜置后取上層清液,滴加無色酚酞溶液。試管壁發(fā)燙,溶液變紅,說明草酸鈣高溫完全分解生成CaO。

        【結(jié)論及解釋】草酸鈣高溫完全分解生成CO、CO2和CaO,反應(yīng)的化學(xué)方程式為步驟1中將產(chǎn)生的氣體通入①澄清石灰水是為了驗(yàn)證CO2的生成,②氫氧化鈉溶液是為了吸收多余的CO2,③濃硫酸是為了吸收水分,④灼熱的氧化銅與⑤澄清石灰水是為了驗(yàn)證CO的生成。

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