Question

某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容：

   乙二酸（HOOC-COOH，可简写为H₂C₂O₄）俗称草酸，易溶于水，属于二元中强酸（为弱电解质），且酸性强于碳酸，其熔点为101.5℃，在157℃升华。为探究草酸的部分化学性质，进行了如下实验：

⑴向盛有1 mL饱和NaHCO₃溶液的试管中加入足量乙二酸溶液，观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为________________________________。

⑵向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO₄溶液，振荡，发现其溶液的紫红色褪去，说明乙二酸具有_____________（填“氧化性”、“还原性”或“酸性”），请配平该反应的离子方程式：

____ MnO₄^– + ____ H₂C₂O₄ + _____ H⁺ = _____ Mn²⁺ + _____ CO₂↑ + _____ H₂O

⑶将一定量的乙二酸放于试管中，按下图所示装置进行实验（夹持装置未标出）：

实验发现：装置C、G中澄清石灰水变浑浊，B中CuSO₄粉末变蓝，F中CuO粉末变红。据此回答：

上述装置中，D的作用是__________________。乙二酸分解的化学方程式为______________________。

⑷该小组同学将2.52 g草酸晶体（H₂C₂O₄·2H₂O）加入到100 mL 0.2 mol·L^－1的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈酸性，其原因是___________________________________（用文字简单表述）。

⑸以上溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为：_____________________________（用离子符号表示）；

Answer

（共15分）⑴HCO3– + H2C2O4 = HC2O4–+ CO2↑+ H2O（2分）

⑵还原性（2分）   2  5  6  2  10  8（2分）

⑶ 除去混合气体中的CO2（2分）  H2C2O4H2O+CO↑+CO2↑  （2分）

⑷反应所得溶液为NaHC2O4溶液，由于HC2O4–的电离程度比水解程度大，导致溶液中c(H+)> c(OH–)，所以溶液呈酸性（2分）

⑸Na+>HC2O4->H+> C2O42->OH-（3分）

【解析】⑴由于题中强调足量的草酸，故反应后草酸转化为HC2O4–，若写成C2O42–是错误的。⑵中显然说明草酸具有还原性，把MnO4-还原为Mn2+。⑶由各物质的性质可推测B中CuSO4固体检验草酸分解产物中的水，C装置检验草酸分解产物中的CO2，D装置的目的是为了除尽CO2，防止影响后续实验现象的判断，E装置用来干燥气体，F、G装置用来判断草酸分解产物中有无CO生成。 ⑷两者正好1:1反应生成NaHC2O4，溶液显酸性说明HC2O4-的电离程度大于其水解程度。⑸由⑷中原因可得离子浓度间的大小关系。