Question

（16分）已知：乙二酸（HOOC-COOH，可簡寫為H2C2O4），俗稱草酸，157℃時開始分解。

（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 + CO32- = HCO3- + HC2O4-

B．HC2O4- + CO32- = HCO3- + C2O42-

C．2C2O42- + CO2 + H2O = 2HC2O4- + CO32-

D．H2C2O4 + CO32- = C2O42- + H2O +CO2↑

（2）探究草酸分解產(chǎn)物

實驗中觀察到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
實驗結(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

實驗步驟：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”）

② Na2C2O4的純度是______________。

Answer 1

（16分）（1）BD （2）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）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酸式 ②33.5%

【解析】

試題分析：（1）電離常數(shù)越大酸性越強(qiáng)，則根據(jù)電離平衡常數(shù)可知酸性是H2C2O4＞HC2O4—＞H2CO3＞HCO3—，根據(jù)較強(qiáng)酸制備較弱酸可知A．草酸氫根能與碳酸根反應(yīng)，則反應(yīng)H2C2O4 + CO32- = HCO3- + HC2O4-不正確，A錯誤；B．根據(jù)以上分析可知HC2O4- + CO32-＝HCO3- + C2O42-是正確的，B正確；C．碳酸不能制備草酸或草酸氫根，即2C2O42- + CO2 + H2O = 2HC2O4- + CO32-是錯誤的，C不正確；D．草酸的酸性強(qiáng)于碳酸，則反應(yīng)H2C2O4 + CO32- = C2O42- + H2O +CO2↑是正確的，D則，答案選BD。

（2）實驗中觀察到B中CuSO4粉末變藍(lán)，說明有水蒸氣產(chǎn)生。C中澄清石灰水變渾濁，說明有CO2產(chǎn)生。如果有CO，則CO還原氧化銅后生成CO2，可以使澄清石灰水變渾濁，所以必需除去CO中混有的CO2，則D的作用是吸收CO2氣體；根據(jù)以上分析可知證明有CO氣體生成的現(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。

（3）由于催化劑能加快反應(yīng)速率，則兩支試管中紫色KMnO4溶液均褪色，若乙試管中溶液褪色較快，這說明在反應(yīng)中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，反應(yīng)的離子方程式為2MnO4－+5H2C2O4+6H+＝10CO2↑+2Mn2++8H2O。

（4）①高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，能腐蝕橡膠，則應(yīng)裝在酸式滴定管中。

②消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量是0.025L×0.0160mol/L ＝0.0004mol，則根據(jù)方程式可知草酸的物質(zhì)的量是0.0004mol ×5/2＝0.001mol，所以根據(jù)原子守恒可知100ml溶液中草酸鈉的物質(zhì)的量是0.001mol×100/20＝0.005mol，質(zhì)量是0.005mol×134g/mol＝0.67gg，因此純度是。

考點(diǎn)：考查電離常數(shù)應(yīng)用、物質(zhì)的檢驗、外界條件對反應(yīng)速率的影響以及純度沉淀與計算等