Question

14．乙二酸（ HOOC-COOH）俗稱草酸，易溶于水，電離常數K₁=5.4×10^-2，K₂=5.4×10^-5，其鹽草酸鈣和草酸氫鈣均為白色不溶物．無色晶體H₂C₂O₄•2H₂O稱為草酸晶體，其熔點為101.5℃．草酸晶體失去結晶水得無水草酸，它在157℃升華．根據上述信息，回答下列問題．

（1）向盛有2mL飽和NaHCO₃溶液的試管里加入少量乙二酸濃溶液，觀察到有大量氣泡產生，寫出該反應的離子方程式：2HCO₃^-+H₂C₂O₄=2H₂O+2CO₂↑+C₂O₄^2-．（碳酸：K₁=4.4×10^-7）
（2）向試管A中加入3mL乙醇，然后邊振蕩試管邊加入2mL濃硫酸和2mL乙二酸溶液，按下圖Ⅰ組裝好裝置，加熱3-5min．在裝有飽和Na₂CO₃溶液的試管B中有油狀且?guī)в邢阄兜囊后w產生．B中導管口在液面上而不伸入液面下的原因是防止倒吸．寫出乙二酸與少量乙醇反應的化學反應方程式．
（3）已知草酸分解的化學方程式為：H₂C₂O₄$\stackrel{187℃}{→}$H₂O+CO₂↑+CO↑
利用圖Ⅱ①和圖Ⅱ②加熱草酸晶體（夾持儀器忽略），以驗證草酸受熱是否分解．連續(xù)加熱一段時間后的現(xiàn)象是：圖Ⅱ①：試管里澄清石灰水先變渾濁，后又變澄清；
圖Ⅱ②：試管里澄清石灰水只變渾濁．
能驗證草酸受熱分解的裝置是①（填圖Ⅱ中的編號“①”或“②”）．
（4）圖Ⅱ①中冷凝管的作用是：冷凝回流草酸蒸氣，防止生成草酸鹽沉淀對CO₂的檢出造成干擾．

Answer 1

分析 （1）由電離常數可知，HC₂O₄^-酸性大于碳酸，應生成C₂O₄^2-、二氧化碳、水；
（2）乙二酸與少量乙醇反應生成乙二酸乙酯，注意防止倒吸；
（3）如乙二酸分解，則生成二氧化碳氣體，可使澄清石灰水變渾濁，但要排出乙二酸鈣的影響；
（4）為防止乙二酸的影響，用冷凝管進行分離．

解答 解：（1）由電離常數可知，HC₂O₄^-酸性大于碳酸，應生成C₂O₄^2-、二氧化碳、水，反應的離子方程式為2HCO₃^-+H₂C₂O₄=2H₂O+2CO₂↑+C₂O₄^2-，
故答案為：2HCO₃^-+H₂C₂O₄=2H₂O+2CO₂↑+C₂O₄^2-；
（2）乙二酸與少量乙醇反應生成乙二酸乙酯，方程式為，因生成物含有乙醇，易溶于水，為防止倒吸，則導管口在液面上而不伸入液面下，
故答案為：防止倒吸；；
（3）①試管里澄清石灰水先變渾濁，后又變澄清，說明生成二氧化碳，二氧化碳先與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣，碳酸鈣與二氧化碳反應生成碳酸氫鈣，
故答案為：①；  
（4）乙二酸沸點較高，加熱時，為防止乙二酸與氫氧化鈣反應生成草酸鈣對實驗現(xiàn)象、結論有影響，則應用冷凝管進行蒸餾分離，
故答案為：冷凝回流草酸蒸氣，防止生成草酸鹽沉淀對CO₂的檢出造成干擾．

點評 本題考查性質實驗的探究，側重于學生的分析、實驗能力的考查，注意把握實驗的原理、目的和操作方法，題目難度中等．