Question

已知：乙二酸（HOOC-COOH，可簡(jiǎn)寫(xiě)為H₂C₂O₄）俗稱(chēng)草酸，157℃時(shí)開(kāi)始分解．
（1）探究草酸的酸性
25℃H₂C₂O₄   K₁=5.4×10^-2，K₂=5.4×10^-5；H₂CO₃K₁=4.5×10^-7，K₂=4.7×10^-11
下列化學(xué)方程式可能正確的是    ．
A．H₂C₂O₄+CO₃^2-=HCO₃^-+HC₂O₄^-B．HC₂O₄^-+CO₃^2-=HCO₃^-+C₂O₄^2-
C．2C₂O₄^2-+CO₂+H₂O=2HC₂O₄^-+CO₃^2-D．H₂C₂O₄+CO₃^2-+=C₂O₄^2-+H₂O+CO₂↑
（2）探究草酸分解產(chǎn)物

①實(shí)驗(yàn)中觀察到B中CuSO₄粉末變藍(lán)，C中澄清石灰水變渾濁，D的作用：    ，證明有CO氣體生成的現(xiàn)象是：    ．
②寫(xiě)出H₂C₂O₄分解的化學(xué)方程式：    ．
（3）探究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
在甲、乙兩支試管中各加入4mL 0.0lmol/LKMnO₄酸性溶液和2mL0.1moL/L H₂C₂O₄溶液，再向乙試管中加入一粒黃豆大的MnSO₄固體，搖勻．填寫(xiě)下表：

反應(yīng)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
試管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

（4）用酸性KmnO₄溶液滴定Na₂C₂O₄，求算Na₂C₂O₄的純度
實(shí)驗(yàn)步驟：準(zhǔn)確稱(chēng)取2.0g Na₂C₂O₄固體，配成100mL溶液，取出20.00mL于錐形瓶中．再向瓶中加入足量稀H₂SO₄，用0.0160mol/L酸性高錳酸鉀溶液滴定，滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗高錳酸鉀溶液25.00mL．
①高錳酸鉀溶液應(yīng)裝在    滴定管中．（填“酸式”或“堿式”）
②滴定至終點(diǎn)時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：    ．
③Na₂C₂O₄的純度是：    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）電離常數(shù)越大其酸性越強(qiáng)，根據(jù)強(qiáng)酸制取弱酸判斷；
（2）①氫氧化鈉是堿能吸收酸性氧化物；一氧化碳具有還原性，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
②根據(jù)反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件寫(xiě)出反應(yīng)方程式；
（3）高錳酸鉀具有氧化性，能氧化還原性物質(zhì)，硫酸錳具有催化作用，加快反應(yīng)速率；
（4）①酸式滴定管能量取酸性溶液；
②滴定終點(diǎn)時(shí)，溶液褪色；
③根據(jù)高錳酸鉀計(jì)算草酸鈉的純度．
解答：解：（1）根據(jù)電離常數(shù)知酸性強(qiáng)弱順序是：H₂C₂O₄＞HC₂O₄^-＞H₂CO₃＞HCO₃^-，根據(jù)強(qiáng)酸制取弱酸知草酸和碳酸根離子反應(yīng)生成草酸根離子和二氧化碳，草酸氫根離子和碳酸根離子反應(yīng)生成碳酸氫根離子和草酸根離子，故選BD；
（2）①氫氧化鈉是強(qiáng)堿能吸收酸性氧化物二氧化碳，一氧化碳具有還原性，能還原黑色的氧化銅生成紅色的銅，同時(shí)自身被氧化生成二氧化碳，二氧化碳使澄清的石灰水變渾濁，所以看到的現(xiàn)象是：F中黑色CuO變成光亮的紅色，G中澄清石灰水變渾濁，
故答案為：吸收CO₂氣體；F中黑色CuO變成光亮的紅色，G中澄清石灰水變渾濁；
②該反應(yīng)中反應(yīng)物是草酸，生成物是水、二氧化碳和一氧化碳，反應(yīng)條件是加熱，所以該反應(yīng)方程式為H₂C₂O₄ CO₂↑+CO↑+H₂O↑，
故答案為：H₂C₂O₄ CO₂↑+CO↑+H₂O↑；
（3）看到的現(xiàn)象是兩支試管中紫色KMnO₄溶液均褪色，乙試管中溶液褪色較快；
通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)知，硫酸錳是該反應(yīng)的催化劑，加入催化劑能加快反應(yīng)速率；
該反應(yīng)中高錳酸根離子被還原生成錳離子，草酸被氧化生成二氧化碳，離子反應(yīng)方程式為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，
故答案為：兩支試管中紫色KMnO₄溶液均褪色，乙試管中溶液褪色較快；MnSO₄（Mn²⁺）是此反應(yīng)的催化劑，加入催化劑可以使化學(xué)反應(yīng)速率加快；
2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O；
（4）①高錳酸鉀溶液呈酸性，應(yīng)該用酸式滴定管量取，故答案為：酸式；
 ②當(dāng)入最后一滴KMnO₄，高錳酸鉀溶液過(guò)量，溶液由無(wú)色變?yōu)樽仙�，故答案為：滴入最后一滴KMnO₄，溶液由無(wú)色變?yōu)樽仙�（紫紅色）；
③設(shè)草酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，
2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O
2      5
0.0160mol/L×0.025L （ ）mol
x=×100%=33.5%，
答：草酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.5%．
點(diǎn)評(píng)：本題考查弱電解質(zhì)的電離、探究物質(zhì)的組成及含量的測(cè)定等知識(shí)點(diǎn)，計(jì)算量較大，會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象確定物質(zhì)的組成，難度中等．