Question

【題目】（題文）草酸(H2C2O4)是一種二元弱酸，部分性質(zhì)如下：能溶于水，易溶于乙醇；大約在175℃升華(175℃以上分解生成H2O、CO2和CO)；H2C2O4＋Ca(OH)2===CaC2O4↓＋2H2O。現(xiàn)用H2C2O4進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

（一）探究草酸的不穩(wěn)定性

通過如圖實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證草酸受熱分解產(chǎn)物中的CO2和CO，A、B、C中所加入的試劑分別是：A．乙醇、B．________、C．NaOH溶液。

（1）B中盛裝的試劑是________________(填化學(xué)式)。

（2）A中加入乙醇的目的是___________________。

（二）探究草酸的酸性

將0.01 mol草酸晶體(H2C2O4·2H2O)加入到100 mL 0.2 mol·L－1的NaOH溶液中充分反應(yīng)，測得反應(yīng)后溶液呈堿性，其原因是________________________ (用離子方程式表示)。

（三）用酸性KMnO4溶液與H2C2O4溶液反應(yīng)來探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

Ⅰ.實(shí)驗(yàn)前先用酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的草酸，反應(yīng)原理：

MnO＋H2C2O4＋____===Mn2＋＋CO2↑＋H2O

（1）配平上述離子方程式。____________________

（2）滴定時(shí)KMnO4溶液應(yīng)盛裝于______________(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。

Ⅱ.探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

下表列出了在“探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”實(shí)驗(yàn)中得出的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn) 組別	c(H2C2O4) (mol·L－1)	V(H2C2O4) (mL)	c(KMnO4) (mol·L－1)	V(KMnO4) (mL)	c(H2SO4) (mol·L－1)	褪色所 需時(shí)間	實(shí)驗(yàn) 目的
1	0.2	2	0.002 5	4	0.12	6′55″	(a)
2	0.2	2	0.005	4	0.12	5′17″
3	0.2	2	0.01	4	0.12	3′20″
4	0.2	2	0.02	4	0.12	9′05″
5	0.2	2	0.03	4	0.12	11′33″
6	0.2	2	0.04	4	0.12	14′20″

請回答：

（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>(a)是___________________________________________。

（2）若要探究催化劑對該反應(yīng)速率的影響，應(yīng)選擇MnSO4而不選MnCl2作為催化劑，其原因是_____________________________________________________________。

Answer 1

【答案】Ca(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液除去H2C2O4，避免其對CO2的檢驗(yàn)造成干擾C2O42－＋H2OHC2O＋OH－2　5　6　H＋　2　10　8酸式探究高錳酸鉀溶液濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響Cl－可與酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)

【解析】

考查對草酸性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，化學(xué)方程式的配平，氣體的檢驗(yàn)。（1）草酸分解的混合氣體中含有未分解的草酸，草酸與氫氧化鈣反應(yīng)生成醋酸鈣沉淀，干擾二氧化碳的檢驗(yàn)；草酸是二元酸，與氫氧化鈉反應(yīng)時(shí)二者恰好完全反應(yīng)，若草酸是強(qiáng)酸，則反應(yīng)后的溶液為中性，現(xiàn)在溶液呈堿性，說明草酸為弱酸，草酸根離子水解，使溶液呈堿性；高錳酸根離子中Mn元素的化合價(jià)從+7價(jià)降低到+2價(jià)，得到5個(gè)電子，草酸中C元素的化合價(jià)從+3價(jià)升高到+4價(jià)，共失去2個(gè)電子，根據(jù)得失電子守恒完成；高錳酸鉀的氧化性強(qiáng)，易腐蝕堿式滴定管的膠管，所以用酸式滴定管盛放高錳酸鉀；由表中數(shù)據(jù)可知，草酸的濃度、體積都不變，稀硫酸的濃度不變，草酸的濃度變化，體積不變；因?yàn)楦咤i酸鉀可以氧化氯離子為氯氣，影響對催化劑對反應(yīng)速率影響的探究。

（一）（1）草酸混合氣體中含有未分解的草酸，草酸與氫氧化鈣反應(yīng)生成醋酸鈣沉淀，干擾二氧化碳的檢驗(yàn)，所以A中的乙醇目的是除去草酸，則B中的試劑是Ca(OH)2或Ba(OH)2溶液，目的是檢驗(yàn)二氧化碳的存在，C中氫氧化鈉的作用是除去二氧化碳，以便檢驗(yàn)CO的存在；答案：Ca(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液。

（2）A中乙醇的目的是除去H2C2O4，避免對CO2的檢驗(yàn)造成干擾；答案：除去H2C2O4，避免其對CO2的檢驗(yàn)造成干擾。

（二）草酸是二元酸，與氫氧化鈉反應(yīng)時(shí)二者恰好完全反應(yīng)，若草酸是強(qiáng)酸，則反應(yīng)后的溶液為中性，現(xiàn)在溶液呈堿性，說明草酸為弱酸，草酸根離子水解，使溶液呈堿性，離子方程式為C2O42－＋H2OHC2O＋OH－；答案：C2O42－＋H2OHC2O＋OH－。

（三）I.（1）高錳酸根離子中Mn元素的化合價(jià)從+7價(jià)降低到+2價(jià)，得到5個(gè)電子，草酸中C元素的化合價(jià)從+3價(jià)升高到+4價(jià)，共失去2個(gè)電子，根據(jù)得失電子守恒，則高錳酸根離子的系數(shù)是2，草酸的系數(shù)是5，根據(jù)元素守恒配平Mn2＋、CO2的系數(shù)，最后根據(jù)電荷守恒配平氫離子、水的系數(shù)。所以答案為2　5　6　H＋　2　10　8。

（2）高錳酸鉀的氧化性強(qiáng)，所以不能用堿式滴定管，易腐蝕堿式滴定管的膠管，所以用酸式滴定管盛放高錳酸鉀；答案：酸式。

II．（1）由表中數(shù)據(jù)可知，草酸的濃度、體積都不變，稀硫酸的濃度不變，高錳酸鉀的濃度變化，體積不變，所以褪色所需時(shí)間就不同，所以a的目的是探究高錳酸鉀溶液濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。答案：探究高錳酸鉀溶液濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

（2）若要探究催化劑對該反應(yīng)速率的影響應(yīng)選擇MnSO4而不選MnCl2作為催化劑，是因?yàn)楦咤i酸鉀具有強(qiáng)氧化性，可以氧化氯離子為氯氣，影響催化劑對反應(yīng)速率影響的探究。答案：Cl－可與酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)。