Question

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(jiǎn)寫(xiě)為H₂C₂O₄）俗稱(chēng)草酸，易溶于水，屬于二元中強(qiáng)酸，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1mL飽和NaHCO₃溶液的試管中加入足量乙二酸溶液，觀(guān)察到有無(wú)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(shuō)明乙二酸具有

 

，請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：

 

（3）將一定量的乙二酸放于試管中，按如圖所示裝置進(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CuSO₄粉末變藍(lán)，F(xiàn)中CuO粉末變紅．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

 

．

Answer 1

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

專(zhuān)題：

分析：（1）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(xiě)成C₂O₄^2-是錯(cuò)誤的；
（2）中顯然說(shuō)明草酸具有還原性，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；
（3）乙二酸分解的化學(xué)方程式為H₂C₂O₄

△   .

H₂O+CO↑+CO₂↑，由各物質(zhì)的性質(zhì)可推測(cè)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．

解答： 解：（1）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；
（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(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(xiě)出反應(yīng)方程式為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，故答案為：還原性；2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
（3）乙二酸分解的化學(xué)方程式為H₂C₂O₄

△   .

H₂O+CO↑+CO₂↑，由各物質(zhì)的性質(zhì)可推測(cè)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；根據(jù)題意知草酸分解生成一氧化碳、二氧化碳和水，．反應(yīng)方程式為H₂C₂O₄

△   .

H₂O+CO↑+CO₂↑，
故答案為：除去混合氣體中的CO₂；H₂C₂O₄

△   .

H₂O+CO↑+CO₂↑．

點(diǎn)評(píng)：本題考查已二酸的分解以及溶液離子濃度的大小比較，題目較為綜合且具有一定難度，做題時(shí)注意抓住反應(yīng)的現(xiàn)象，以此推斷物質(zhì)可能具有的性質(zhì)．