Question

【題目】某�；瘜W研究性學習小組查閱資料了解到以下內容：

乙二酸（HOOC﹣COOH，可簡寫為H2C2O4）俗稱草酸，易溶于水，屬于二元中強酸（為弱電解質），且酸性強于碳酸，其熔點為101.5℃，在157℃升華．為探究草酸的部分化學性質，進行了如下實驗：

（1）向盛有1mL飽和NaHCO3溶液的試管中加入足量乙二酸溶液，觀察到有無色氣泡產生．該反應的離子方程式為______________．

（2）向盛有乙二酸飽和溶液的試管中滴入幾滴硫酸酸化的KMnO4溶液，振蕩，發(fā)現(xiàn)其溶液的紫紅色褪去，請配平該反應的離子方程式：

______MnO4﹣+______ H2C2O4+______ H+═______ Mn2++______ CO2↑+______ H2O

（3）將一定量的乙二酸放于試管中，按下圖所示裝置進行實驗（注：忽略草酸的升華，且夾持裝置未標出）：

實驗發(fā)現(xiàn)：裝置C、G中澄清石灰水變渾濁，B中CuSO4粉末變藍，F(xiàn)中CuO粉末有黑色變?yōu)榧t色．據(jù)此回答：

上述裝置中，D的作用是_________．乙二酸分解的化學方程式為_________．只根據(jù)G中澄清石灰水變渾濁能否得出“草酸分解產物中一定有CO”的結論_________（填“能或不能”）若不能應怎樣改進？______________．

（4）該小組同學將2.52g草酸晶體（H2C2O42H2O）加入到100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中充分反應，測得反應后溶液呈酸性（忽略溶液體積變化）．則下列關系合理的是_________

A．c（Na+）+c（H+）=c（HC2O4﹣）+c（OH﹣）+c（C2O42﹣）

B．c（HC2O4﹣）+c（C2O42﹣）=0.2molL﹣1

C．c（HC2O4﹣）＞c（C2O42﹣）＞c（H2C2O4）

D．c（Na+）=c（H2C2O4）+c（HC2O4﹣）+c（C2O42﹣）

Answer 1

【答案】（1）HCO3﹣+H2C2O4=HC2O4﹣+CO2↑+H2O

（2）2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O

（3）除去混合氣體中的CO2， H2C2O4H2O+CO↑+CO2↑

不能，在D、E之間增加一個裝有澄清石灰水的洗氣瓶 （4）CD

【解析】

試題分析：（1）由于草酸的酸性強于碳酸，且加入了足量的草酸，所以加入草酸后發(fā)生反應草酸轉化為HC2O4-，根據(jù)復分解反應的規(guī)律，強酸制取弱酸，反應的離子方程式是：HCO3 - +H2C2O4 =HC2O4 - +CO2↑+H2O；

（2）①向盛有乙二酸飽和溶液的試管中滴入幾滴硫酸酸化的KMnO4 溶液，振蕩，發(fā)現(xiàn)其溶液的紫紅色褪去，說明具有氧化性的高錳酸鉀被還原，說明草酸具有還原性，把MnO4 - 還原為Mn2+ ；反應中根據(jù)氧化劑得到電子與還原劑失去電子相等，可知氧化劑和還原劑物質的量之間的關系為：2 MnO4 - -～5H2C2O4，再根據(jù)電荷守恒和質量守恒可寫出反應方程式為：2MnO4 - +5H2C2O4 +6H+ =2Mn2+ +10CO2 ↑+8H2O；

（3）將一定量的乙二酸放于試管中，然后加熱，實驗發(fā)現(xiàn)：裝置C、G中澄清石灰水變渾濁，證明反應產生CO2；B中CuSO4粉末變藍，證明產生了H2O；F中CuO粉末變紅，說明產生了還原性的氣體，該氣體反應后可以使澄清石灰水變渾濁，證明有CO產生，因此乙二酸分解的化學方程式為H2C2O4H2O+CO↑+CO2↑，由各物質的性質可推測B中CuSO4 固體檢驗草酸分解產物中的水，C裝置檢驗草酸分解產物中的CO2，D裝置的目的是為了除盡CO2，防止影響后續(xù)實驗現(xiàn)象的判斷，E裝置用來干燥氣體，F(xiàn)、G裝置用來判斷草酸分解產物中有無CO生成；由于不能確定前面的CO2是否被除盡，所以只根據(jù)G中澄清石灰水變渾濁不能得出“草酸分解產物中一定有CO”的結論，需要在D、E之間增加一個裝有澄清石灰水的洗氣瓶。

（4）兩者的物質的量的比是1：1，反應生成NaHC2 O4 ，溶液顯酸性說明HC2O4-的電離程度大于其水解程度，A、不符合電荷守恒，應該是c（Na + ） + c（H + ） = c（HC2O4﹣） + c（OH﹣） + 2c（C2O42﹣），A錯誤；B、不滿足物料守恒，應該是c（Na + ） = c（H2C2O4） + c（HC2O4﹣） + c（C2O42﹣）＝0.2mol/L，B錯誤；C、溶液中還存在著水的電離，故c(H + ) ＞ c(C2O42-)，由于離子的電離程度較小，則有c(HC2O4-) ＞ c(H + )，而Na + 不發(fā)生任何反應，所以c(Na + ) ＞ c(HC2O4-)，因此溶液中各離子的濃度由大到小的順序為c(Na + ) ＞ c(HC2O4-) ＞ c(H + ) ＞ c(C2O42-) ＞ c(OH-)，C正確；D、根據(jù)B中分析可知D正確，答案選CD。