Question

16．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，簡(jiǎn)寫為H₂C₂O₄）俗稱草酸，易溶于水，屬于二元中強(qiáng)酸，酸性強(qiáng)于碳酸，熔點(diǎn)為101.5℃，在157℃升華．
（1）寫出乙二酸的電離方程式H₂C₂O₄?HC₂O₄^-+H⁺．
（2）向盛有1mL飽和NaHCO₃溶液的試管中加入過(guò)量乙二酸溶液，觀察到有無(wú)色氣泡產(chǎn)生．該反應(yīng)的離子方程式為HCO₃^-+H₂C₂O₄=HC₂O₄^-+CO₂↑+H₂O．
（3）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(shuō)明乙二酸具有還原性（填“氧化性”、“還原性”或“酸性”），請(qǐng)配平該反應(yīng)的離子方程式：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O．
（4）將一定量的乙二酸放于試管中，按圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（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中粉末變藍(lán)，F(xiàn)中粉末變紅．據(jù)此回答：
上述裝置中，B的作用是證明乙二酸分解產(chǎn)生了H₂O，D的作用是除去混合氣體中的CO₂，乙二酸分解的化學(xué)方程式為H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O+CO↑+CO₂↑．

Answer 1

分析 （1）乙二酸為二元中強(qiáng)酸，酸性強(qiáng)于碳酸，存在電離平衡；
（2）由于題中強(qiáng)調(diào)足量的草酸，故反應(yīng)后草酸轉(zhuǎn)化為HC₂O₄^-，若寫成C₂O₄^2-是錯(cuò)誤的．
（3）由紫紅色褪去可知草酸具有還原性，把MnO₄^-還原為Mn²⁺，根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒配平反應(yīng)方程式；
（4）由現(xiàn)象可知B中CuSO₄固體檢驗(yàn)草酸分解產(chǎn)物中的水，C裝置檢驗(yàn)草酸分解產(chǎn)物中的CO₂，D裝置的目的是為了除盡CO₂，防止影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的判斷，E裝置用來(lái)干燥氣體，F(xiàn)、G裝置用來(lái)判斷草酸分解產(chǎn)物中有無(wú)CO生成，乙二酸分解的化學(xué)方程式為H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O+CO↑+CO₂↑．

解答 解：（1）乙二酸為二元中強(qiáng)酸，酸性強(qiáng)于碳酸，存在電離平衡，則電離方程式為H₂C₂O₄?HC₂O₄^-+H⁺，故答案為：H₂C₂O₄?HC₂O₄^-+H⁺；
（2）題中強(qiáng)調(diào)足量的草酸，故反應(yīng)后草酸轉(zhuǎn)化為HC₂O₄^-，且酸性強(qiáng)于碳酸，反應(yīng)的離子方程式為HCO₃^-+H₂C₂O₄=HC₂O₄^-+CO₂↑+H₂O，
故答案為：HCO₃^-+H₂C₂O₄=HC₂O₄^-+CO₂↑+H₂O；
（3）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(shuō)明具有氧化性的高錳酸鉀被還原，說(shuō)明草酸具有還原性，把MnO₄^-還原為Mn²⁺，反應(yīng)中根據(jù)氧化劑得失電子守恒可知氧化劑和還原劑物質(zhì)的量之間的關(guān)系為：2MnO₄^-～5H₂C₂O₄，在根據(jù)電荷守恒和質(zhì)量守恒可寫出反應(yīng)方程式為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，故答案為：還原性；2；5；6；2；10；8；
（4）裝置C、G中澄清石灰水變渾濁，B中粉末變藍(lán)，F(xiàn)中粉末變紅，可知B中CuSO₄固體檢驗(yàn)草酸分解產(chǎn)物中的水，B的作用為證明乙二酸分解產(chǎn)生了H₂O，C裝置檢驗(yàn)草酸分解產(chǎn)物中的CO₂，D裝置的作用是除去混合氣體中的CO₂，防止影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的判斷，E裝置用來(lái)干燥氣體，F(xiàn)、G裝置用來(lái)判斷草酸分解產(chǎn)物中有無(wú)CO生成，F(xiàn)中變紅可知乙二酸分解有CO生成，則乙二酸分解的化學(xué)方程式為H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O+CO↑+CO₂↑，
故答案為：證明乙二酸分解產(chǎn)生了H₂O；除去混合氣體中的CO₂；H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O+CO↑+CO₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較綜合，涉及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等，注重高頻考點(diǎn)的考查，把握（4）中實(shí)驗(yàn)裝置的作用、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木C合考查，題目難度不大．