Question

2．某學習小組以乙二酸（分子式：H₂C₂O₄，結構簡式：HOOC-COOH，二元弱酸，俗稱草酸）和乙醇為原料制備乙二酸二乙酯，實驗步驟如下：
步驟一、在如圖所示裝置中，加入無水乙醇81g，無水草酸45g，苯200mL，濃硫酸10mL，攪拌下加熱68-70℃回流共沸脫水．
步驟二、待水基本蒸完后，分離出乙醇和苯．
步驟三、所得混合液冷卻后依次用水、飽和碳酸氫鈉溶液洗滌，再用無水硫酸鈉干燥．
步驟四、常壓蒸餾，收集182-184℃的餾分，得草酸二乙醇58.4g．
根據以上實驗操作，回答下列問題：
（1）草酸是一種還原性酸，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，試寫出其反應的離子方程式：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O．
（2）步驟一中加入苯的作用是做溶劑，濃硫酸的作用是催化劑和吸水劑，發(fā)生反應的化學方程式是．
（3）步驟三中用飽和碳酸氫鈉溶液洗滌的目的是除去草酸、硫酸等酸性物質．
（4）本實驗中，草酸二乙醇的產率為80%．

Answer 1

分析 （1）草酸具有還原性能夠被酸性的高錳酸鉀氧化生成二氧化碳，高錳酸根離子被還原為二價錳離子；
（2）苯為有機溶劑，依據相似相溶原理可知苯可以溶解有機物；乙二酸與乙醇在濃硫酸最催化劑吸水劑條件下發(fā)生酯化反應生成草酸二乙酯和水；
（3）步驟3用飽和碳酸氫鈉溶液，可以吸收草酸、硫酸等酸性物質；
（4）依據方程式計算解答．

解答 解：（1）草酸與酸性的高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應，生成錳離子、二氧化碳、水，該離子反應為5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，
故答案為：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
（2）草酸、乙醇為有機物易溶于苯，可以用苯做溶劑增大乙醇與草酸接觸面積，乙二酸與乙醇在濃硫酸最催化劑吸水劑條件下發(fā)生酯化反應生成草酸二乙酯和水，方程式：；
故答案為：做溶劑；催化劑、吸水劑；；
（3）步驟3用飽和碳酸氫鈉溶液，可以吸收草酸、硫酸等酸性物質；
故答案為：除去草酸、硫酸等酸性物質；
（4）根據反應
                                90                                      146
                               45g                                      73g
則本實驗中，草酸二乙酯的產率為：$\frac{58.4g}{73g}$×100%=80%，
故答案為：80%．

點評 本題考查有機物的制備實驗，為高頻考點，把握制備實驗原理、有機物的結構與性質、實驗中混合物分離提純等為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，題目難度不大．