Question

（10分）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：

(1)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___________________________________。

(2)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

(3)将一定量的乙二酸放于试管中，按下图所示装置进行实验(注：忽略草酸的升华，且夹持装置未标出)：

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粉末有黑色变为红色。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______________________________________.

(4)该小组同学将2.52 g草酸晶体(H₂C₂O₄·2H₂O)加入到100 mL 0.2 mol/L的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈酸性（忽略溶液体积变化）。则下列关系合理的是        

A．c(Na⁺)+c(H⁺)=c(HC₂O₄^—)+c(OH^—)+c(C₂O₄^2-)   

B．c(HC₂O₄^-)+c(C₂O₄^2-)="0.2" mol·L^-1

C． c(HC₂O₄^-)>c(C₂O₄^2—)>c(H₂C₂O₄)

D．c(Na⁺)=c(H₂C₂O₄)+c(HC₂O₄^-)+c(C₂O₄^2—)

Answer

(1)HCO3– + H2C2O4 = HC2O4–+ CO2↑+ H2O(2分)

(2) 还原性(1分)   2  5  6  2  10  8（2分)

(3)  除去混合气体中的CO2   (1分)；   H2C2O4H2O+CO↑+CO2↑  (2分)

(4)  C D(2分)

【解析】

试题分析：(1)无色气泡为二氧化碳。HCO3– + H2C2O4 = HC2O4–+ CO2↑+ H2O

（2）酸性KMnO4为强氧化剂，褪色说明乙二酸具有还原性。由得失电子守恒和元素守恒配平。

（3）氢氧化钠的作用为除去混合气体中的CO2，装置C、G中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳，B中CuSO4粉末变蓝，说明有水蒸气，F中CuO粉末有黑色变为红色，说明有一氧化碳，分解方程式：CO2H2C2O4H2O+CO↑+CO2↑    （4）反应后成酸性，可得 c(HC2O4-)>c(C2O42—)>c(H2C2O4)，又由阴阳离子电荷守恒;c(Na+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42—).

考点：探究化学反应机理；性质实验方案的设计