Question

10．草酸（HOOC-COOH，可簡寫為H₂C₂O₄），為弱電解質，屬于二元中強酸，易溶于水，可用于除銹，織物漂白等．
Ⅰ．探究草酸的部分化學性質，進行如下實驗．
（1）向盛有1mL飽和NaHCO₃溶液的試管中加入足量草酸溶液，觀察到有無色氣泡產生，請寫出該反應的離子方程式：HCO₃^-+H₂C₂O₄=HC₂O₄^-+CO₂↑+H₂O
（2）向盛有草酸飽和溶液的試管中滴入幾滴酸性KMnO₄溶液，振蕩，溶液的紫紅色褪去，說明草酸具有還原性（選填“氧化性”“還原性”或“酸性”），請配平該反應的離子方程式：
2MnO${\;}_{4}^{-}$+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
Ⅱ．工業(yè)上制備草酸的簡要流程如下：

請完成下列填空
（3）已知步驟Ⅰ生成甲酸鈉，步驟Ⅱ加熱放出H₂，請寫出操作Ⅱ的化學反應方程式：2HCOONa$\stackrel{△}{→}$Na₂C₂O₄+H₂↑
（4）步驟Ⅲ和Ⅳ都是過濾，濾渣分別為CaC₂O₄和CaSO₄，則試劑a和試劑b的化學式分別為Ca（OH）₂ H₂SO₄
（5）將草酸溶液經蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾洗滌干燥等操作，最終獲得草酸晶體．

Answer 1

分析 （1）草酸的酸性比碳酸強，故草酸與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳，由于草酸足量，故生成NaHC₂O₄，若寫成Na₂C₂O₄是錯誤的；
（2）酸性高錳酸鉀具有強氧化性，草酸具有還原性，能被酸性高錳酸鉀氧化；根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平離子方程式；
（3）加熱條件下，甲酸鈉脫氫生成Na₂C₂O₄和H₂；
（4）根據(jù)題意Na₂C₂O₄與Ca（OH）₂ 反應得到CaC₂O₄和NaOH，過濾得濾渣CaC₂O₄，加入H₂SO₄，H₂SO₄與CaC₂O₄反應生成CaSO₄和H₂C₂O₄，過濾得濾渣CaSO₄；
（5）從溶液中制取晶體，一般采用蒸發(fā)結晶、過濾、洗滌、干燥的方法．

解答 解：（1）草酸的酸性比碳酸強，故草酸與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳，由于草酸足量，故還生成NaHC₂O₄，反應離子方程式為：HCO₃^-+H₂C₂O₄=HC₂O₄^-+CO₂↑+H₂O；
故答案為：HCO₃^-+H₂C₂O₄=HC₂O₄^-+CO₂↑+H₂O；
（2）酸性KMnO₄溶液具有強氧化性，向盛有草酸飽和溶液的試管中滴入幾滴酸性KMnO₄溶液，振蕩，溶液的紫紅色褪去，說明草酸被酸性高錳酸鉀氧化，具有還原性；
根據(jù)氧化還原反應方程式的配平原則：得失電子守恒、質量守恒和電荷守恒配平該反應的離子方程式：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
故答案為：還原性；2  5  6  2  10  8；
（3）加熱條件下，甲酸鈉脫氫生成Na₂C₂O₄和H₂，方程式為：2HCOONa$\stackrel{△}{→}$Na₂C₂O₄+H₂↑；
故答案為：2HCOONa$\stackrel{△}{→}$Na₂C₂O₄+H₂↑；
（4）Na₂C₂O₄與Ca（OH）₂ 反應得到CaC₂O₄和NaOH，過濾得濾渣CaC₂O₄，加入H₂SO₄，H₂SO₄與CaC₂O₄反應生成CaSO₄和H₂C₂O₄，過濾得濾渣CaSO₄，濾液H₂C₂O₄溶液；
故答案為：Ca（OH）₂；H₂SO₄；   
（5）從溶液得到草酸晶體，需要經蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌、干燥，
故答案為：過濾洗滌．

點評 主要考查了草酸的性質與制備，涉及知識點較多，綜合性較強，側重對學生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導與訓練，旨在考查學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力．