Question

4．已知乙二酸（ HOOC-COOH）俗稱草酸，它是一種易溶于水的二元弱酸，酸性強(qiáng)于碳酸，其鹽草酸鈣和草酸氫鈣均為白色不溶物．無(wú)色晶體H₂C₂O₄•2H₂O稱為草酸晶體，其熔點(diǎn)為101.5℃．草酸晶體失去結(jié)晶水得無(wú)水草酸，它在157℃升華．
根據(jù)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溶液，觀察到的現(xiàn)象是有無(wú)色氣泡產(chǎn)生，寫出該反應(yīng)的離子方程式：2HCO₃^-+H₂C₂O₄=2H₂O+2CO₂↑+C₂O₄^2-．
（2）配平乙二酸與酸性KMnO₄溶液反應(yīng)的離子方程式：
2 MnO₄^-+5 H₂C₂O₄+6H⁺-2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
（3）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連接好裝置，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(chǎn)生．B中導(dǎo)管口在液面上而不伸入液面下的原因是防止倒吸（或防止B中液體倒吸至A中）．寫出乙二酸與足量乙醇完全酯化的化學(xué)反應(yīng)方程式．

（4）已知草酸分解的化學(xué)方程式為：H₂C₂O₄═$\frac{\underline{\;187℃\;}}{\;}$H₂O+CO↑+CO₂↑．
利用圖Ⅱ①和圖Ⅱ②加熱草酸晶體，以驗(yàn)證草酸受熱是否分解．連續(xù)加熱一段時(shí)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，其原因是草酸受熱分解產(chǎn)生CO₂，CO₂使澄清石灰水變渾濁，過量CO₂使渾濁又變澄清；
圖Ⅱ②：試管里澄清石灰水只變渾濁，其原因是由于大量草酸蒸氣逸出，與石灰水反應(yīng)生成草酸鈣沉淀；
能驗(yàn)證草酸受熱分解的裝置是①（填圖Ⅱ中的編號(hào)“①”或“②”），理由是：增加了冷凝回流裝置，避免草酸蒸氣逸出（從裝置的特點(diǎn)分析）．

Answer 1

分析 （1）NaHCO₃溶液和乙二酸溶液應(yīng)生成C₂O₄^2-、二氧化碳、水；
（2）乙二酸與酸性KMnO₄溶液的反應(yīng)中，錳從+7價(jià)降為+2價(jià)，碳從+3價(jià)升為+4價(jià)，根據(jù)化合價(jià)升降法配平反應(yīng)的離子方程式；
（3）乙二酸與足量乙醇反應(yīng)生成乙二酸二乙酯，注意防止倒吸；
（4）如乙二酸分解，則生成二氧化碳?xì)怏w，可使澄清石灰水變渾濁，過量CO₂使渾濁又變澄清，加熱時(shí)草酸蒸氣逸出，草酸與氫氧化鈣反應(yīng)生成乙二酸鈣沉淀；要能驗(yàn)證草酸受熱分解，則要防止乙二酸的蒸氣逸出，據(jù)此答題．

解答 解：（1）NaHCO₃溶液和乙二酸溶液應(yīng)生成C₂O₄^2-、二氧化碳、水，反應(yīng)現(xiàn)象為有無(wú)色氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)的離子方程式為 2 HCO₃^-+H₂C₂O₄=2H₂O+2CO₂↑+C₂O₄^2-，
故答案為：有無(wú)色氣泡產(chǎn)生； 2HCO₃^-+H₂C₂O₄=2H₂O+2CO₂↑+C₂O₄^2-；
（2）乙二酸與酸性KMnO₄溶液的反應(yīng)中，錳從+7價(jià)降為+2價(jià)，碳從+3價(jià)升為+4價(jià)，根據(jù)化合價(jià)升降法配平反應(yīng)的離子方程式為2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，
故答案為：2，5，6，2，10，8；
（3B中導(dǎo)管口在液面上而不伸入液面下的原因是 防止倒吸（或防止B中液體倒吸至A中），乙二酸與足量乙醇完全酯化的化學(xué)反應(yīng)方程式為，
故答案為：防止倒吸（或防止B中液體倒吸至A中）；；
（4）圖Ⅱ①：試管里澄清石灰水先變渾濁，后又變澄清，其原因是草酸受熱分解產(chǎn)生CO₂，CO₂使澄清石灰水變渾濁，過量CO₂使渾濁又變澄清，圖Ⅱ②中沒有冷凝裝置，乙二酸的蒸氣逸出生成了乙二酸鈣沉淀，所以試管里澄清石灰水只變渾濁，所以能驗(yàn)證草酸受熱分解的裝置是①，因?yàn)棰僦性黾恿死淠�回流裝置，避免草酸蒸氣逸出，
故答案為：草酸受熱分解產(chǎn)生CO₂，CO₂使澄清石灰水變渾濁，過量CO₂使渾濁又變澄清；由于大量草酸蒸氣逸出，與石灰水反應(yīng)生成草酸鈣沉淀；①；增加了冷凝回流裝置，避免草酸蒸氣逸出．

點(diǎn)評(píng) 本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的探究，側(cè)重于學(xué)生的分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋�注意把握�?shí)驗(yàn)的原理、目的和操作方法，題目難度中等．