Question

（10分）某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組查閱資料了解到以下內(nèi)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(qiáng)酸(為弱電解質(zhì))，且酸性強(qiáng)于碳酸，其熔點(diǎn)為101.5℃，在157℃升華。為探究草酸的部分化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
(1)向盛有1 mL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(chǎn)生。該反應(yīng)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，說明乙二酸具有_____________(填“氧化性”、“還原性”或“酸性”)，請配平該反應(yīng)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)(注：忽略草酸的升華，且夾持裝置未標(biāo)出)：

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：裝置C、G中澄清石灰水變渾濁，B中CuSO₄粉末變藍(lán)，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(xué)方程式為______________________________________.
(4)該小組同學(xué)將2.52 g草酸晶體(H₂C₂O₄·2H₂O)加入到100 mL 0.2 mol/L的NaOH溶液中充分反應(yīng)，測得反應(yīng)后溶液呈酸性（忽略溶液體積變化）。則下列關(guān)系合理的是        
A．c(Na⁺)+c(H⁺)=c(HC₂O₄^—)+c(OH^—)+c(C₂O₄^2-)   
B．c(HC₂O₄^-)+c(C₂O₄^2-)="0.2" mol·L^-1
C． c(HC₂O₄^-)>c(C₂O₄^2—)>c(H₂C₂O₄)
D．c(Na⁺)=c(H₂C₂O₄)+c(HC₂O₄^-)+c(C₂O₄^2—)

Answer 1

(1)HCO₃^– + H₂C₂O₄ = HC₂O₄^–+ CO₂↑+ H₂O(2分)
(2) 還原性(1分)   2  5  6  2  10  8（2分)
(3)  除去混合氣體中的CO₂   (1分)；   H₂C₂O₄H₂O+CO↑+CO₂↑  (2分)
(4)  C D(2分)

解析試題分析：(1)無色氣泡為二氧化碳。HCO₃^– + H₂C₂O₄ = HC₂O₄^–+ CO₂↑+ H₂O
（2）酸性KMnO₄為強(qiáng)氧化劑，褪色說明乙二酸具有還原性。由得失電子守恒和元素守恒配平。
（3）氫氧化鈉的作用為除去混合氣體中的CO₂，裝置C、G中澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳，B中CuSO₄粉末變藍(lán)，說明有水蒸氣，F(xiàn)中CuO粉末有黑色變?yōu)榧t色，說明有一氧化碳，分解方程式：CO₂H₂C₂O₄H₂O+CO↑+CO₂↑    （4）反應(yīng)后成酸性，可得 c(HC₂O₄^-)>c(C₂O₄^2—)>c(H₂C₂O₄)，又由陰陽離子電荷守恒;c(Na⁺)=c(H₂C₂O₄)+c(HC₂O₄^-)+c(C₂O₄^2—).
考點(diǎn)：探究化學(xué)反應(yīng)機(jī)理；性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)
點(diǎn)評(píng)：本題是一道實(shí)驗(yàn)探究題，考查學(xué)生分析和解決問題的能力，注意平時(shí)只是的積累是解題的關(guān)鍵，綜合性較強(qiáng)，難度大．