Question

已知：乙二酸（HOOC-COOH，可簡(jiǎn)寫為H₂C₂O₄），俗稱草酸，157℃時(shí)開始分解．
（1）探究草酸的酸性
25℃H₂C₂O₄  K₁=5.4×10^-2，K₂=5.4×10^-5；H₂CO₃  K₁=4.5×10^-7  K₂=4.7×10^-11
下列化學(xué)方程式可能正確的是

 

．
A．H₂C₂O₄+CO₃^2-=HCO₃^-+HC₂O₄^-
B．HC₂O₄^-+CO₃^2-=HCO₃^-+C₂O₄^2-
C．2C₂O₄^2-+CO₂+H₂O=2HC₂O₄^-+CO₃^2-
D．H₂C₂O₄+CO₃^2-=C₂O₄^2-+H₂O+CO₂↑
（2）探究草酸分解產(chǎn)物

實(shí)驗(yàn)中觀察到B中CuSO₄粉末變藍(lán)，C中澄清石灰水變渾濁，D的作用是

 

，證明有CO氣體生成的現(xiàn)象是

 

．
（3）探究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
在甲、乙兩支試管中各加入4mL 0.01mol/L KMnO₄酸性溶液2mL 0.1mol/L H₂C₂O₄溶液，再向乙試管中加入一粒黃豆大的MnSO₄固體，搖勻．填寫下表：

反應(yīng)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
試管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

（4）用酸性KMnO₄溶液滴定Na₂C₂O₄，求算Na₂C₂O₄的純度
實(shí)驗(yàn)步驟：準(zhǔn)確稱取2.0g Na₂C₂O₄固體，配成100mL溶液；取出20.00mL于錐形瓶中，再向瓶中加入足量稀H₂SO₄；用0.0160mol/L酸性高錳酸鉀溶液滴定，滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗高錳酸鉀溶液25.00mL．
①高錳酸鉀溶液應(yīng)裝在

 

滴定管中．（填“酸式”或“堿式”）
②Na₂C₂O₄的純度是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）電離常數(shù)越大其酸性越強(qiáng)，根據(jù)強(qiáng)酸制取弱酸判斷；
（2）氫氧化鈉是堿能吸收酸性氧化物；一氧化碳具有還原性，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
（3）高錳酸鉀具有氧化性，能氧化還原性物質(zhì)，硫酸錳具有催化作用，加快反應(yīng)速率；
（4）①酸式滴定管能量取酸性溶液；
②根據(jù)高錳酸鉀計(jì)算草酸鈉的純度．

解答： 解：（1）根據(jù)電離常數(shù)知酸性強(qiáng)弱順序是：H₂C₂O₄＞HC₂O₄^-＞H₂CO₃＞HCO₃^-，根據(jù)強(qiáng)酸制取弱酸知草酸和碳酸根離子反應(yīng)生成草酸根離子和二氧化碳，草酸氫根離子和碳酸根離子反應(yīng)生成碳酸氫根離子和草酸根離子，故選BD；
（2）氫氧化鈉是強(qiáng)堿能吸收酸性氧化物二氧化碳，一氧化碳具有還原性，能還原黑色的氧化銅生成紅色的銅，同時(shí)自身被氧化生成二氧化碳，二氧化碳使澄清的石灰水變渾濁，所以看到的現(xiàn)象是：F中黑色CuO變成光亮的紅色，G中澄清石灰水變渾濁，
故答案為：吸收CO₂氣體；F中黑色CuO變成光亮的紅色，G中澄清石灰水變渾濁；
（3）看到的現(xiàn)象是兩支試管中紫色KMnO₄溶液均褪色，乙試管中溶液褪色較快；
通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)知，硫酸錳是該反應(yīng)的催化劑，加入催化劑能加快反應(yīng)速率；
該反應(yīng)中高錳酸根離子被還原生成錳離子，草酸被氧化生成二氧化碳，離子反應(yīng)方程式為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，
故答案為：兩支試管中紫色KMnO₄溶液均褪色，乙試管中溶液褪色較快；MnSO₄（Mn²⁺）是此反應(yīng)的催化劑，加入催化劑可以使化學(xué)反應(yīng)速率加快；
2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O；
（4）①高錳酸鉀溶液呈酸性，應(yīng)該用酸式滴定管量取，故答案為：酸式；
 ②設(shè)草酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，
2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O
2      5
0.0160mol/L×0.025L （

2.0x

134

）mol
x=

0.016×0.025×5×5×134

2×2.0

×100%=33.5%，
答：草酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.5%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查弱電解質(zhì)的電離、探究物質(zhì)的組成及含量的測(cè)定等知識(shí)點(diǎn)，計(jì)算量較大，會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象確定物質(zhì)的組成，難度中等．