Question

乙二酸俗称草酸（结构简式为HOOC﹣COOH，可简写为H₂C₂O₄），它是一种重要的化工原料．（常温下0.01mol/L的H₂C₂O₄、KHC₂O₄、K₂C₂O₄溶液的pH如表所示．）

	H2C2O4	KHC2O4	K2C2O4
pH	2.1	3.1	8.1

填空：

（1）写出H₂C₂O₄的电离方程式_______．

（2）KHC₂O₄溶液显酸性的原因是_____；向0.1mol/L的草酸氢钾溶液里滴加NaOH溶液至中性，此时溶液里各粒子浓度关系正确的是______．

a．c（K⁺）=c（HC₂O₄^﹣）+c（H₂C₂O₄）+c（C₂O₄^2﹣）      

b．c（Na⁺）=c（H₂C₂O₄）+c（C₂O₄^2﹣）

c．c（K⁺）+c（Na⁺）=c（HC₂O₄^﹣）+c（C₂O₄^2﹣）         

d．c（K⁺）＞c（Na⁺）

（3）H₂C₂O₄与酸性高锰酸钾溶液反应，现象是有气泡（CO₂）产生，紫色消失．写出反应的离子方程式______；又知该反应开始时速率较慢，随后大大加快，可能的原因是_______．

（4）某同学设计实验如图所示：两个烧杯中的试管都分别盛有2mL 0.1 mol/L H₂C₂O₄溶液和4mL 0.1mol/L 酸性KMnO₄溶液，分别混合并振荡，记录溶液褪色所需时间．该实验目的是研究________，但该实验始终没有看到溶液褪色，推测原因_______．

（5）已知草酸（H₂C₂O₄）受热分解的化学方程式为：H₂C₂O₄→H₂O+CO↑+CO₂↑，写出FeC₂O₄在密闭容器中高温分解的化学方程式________．

Answer

H2C2O4⇌H++HC2O4﹣；HC2O4﹣⇌H++C2O42﹣ HC2O4﹣的电离程度大于水解程度 ad 2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+→2Mn2++10CO2↑+8H2O 反应生成的Mn2+对该反应具有催化作用 温度对反应速率的影响 KMnO4溶液过量 FeC2O4Fe+2CO2↑

【解析】

(1)常温下0.01mol/L的H2C2O4pH为2.1，KHC2O4，的pH为3.1，说明草酸是二元弱酸；

(2)HC2O4-既能够电离也能够水解，结合KHC2O4溶液显酸性分析解答；向0.1mol/L的草酸氢钾溶液里滴加NaOH溶液至中性，根据物料守恒和电荷守恒分析判断；

(3)草酸和高锰酸钾溶液在酸性溶液中发生氧化还原反应，草酸被氧化为二氧化碳，高锰酸钾被还原为锰离子，据此书写反应的方程式并配平；反应开始时速率较慢，随后大大加快，结合影响化学反应速率的因素分析解答；

(4)两烧杯中水的温度不同，其余条件相同，结合草酸与高锰酸钾反应的方程式分析解答；

(5)草酸分解能够生成CO，CO具有还原性，据此分析解答。

(1)二元弱酸分步电离，草酸的电离方程式为：H2C2O4⇌H++HC2O4-，HC2O4-⇌H++C2O42-，故答案为：H2C2O4⇌H++HC2O4-；HC2O4-⇌H++C2O42-；

(2)HC2O4-既能够电离也能够水解，KHC2O4溶液显酸性，说明HC2O4-的电离程度大于水解程度；向0.1mol/L的草酸氢钾溶液里滴加NaOH溶液至中性：a．碳元素在溶液中存在形式有：HC2O4-、H2C2O4、C2O42-，根据物料守恒有c(K+)=c(HC2O4-)+c(H2C2O4)+c(C2O42-)，故a正确；b．由c(K+)=c(HC2O4-)+c(H2C2O4)+c(C2O42-)、c(K+)+c(Na+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)可知，c(Na+)=c(C2O42-)-c(H2C2O4)，故b错误；c．根据电荷守恒有：c(K+)+c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-)，溶液呈中性，则c(H+)=c(OH-)，故c(K+)+c(Na+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)，故c错误；d．若恰好反应，c(K+)=c(Na+)，此时溶液呈碱性，故加入的氢氧化钠的物质的量略少些，即c(K+)＞c(Na+)，故d正确；故答案为：HC2O4-的电离程度大于水解程度；ad；

(3)草酸和高锰酸钾溶液在酸性溶液中发生氧化还原反应，草酸被氧化为二氧化碳，高锰酸钾被还原为锰离子，反应的离子方程式为：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，反应开始时速率较慢，随后大大加快，说明生成的Mn2+对该反应具有催化作用，故答案为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+→2Mn2++10CO2↑+8H2O；反应生成的Mn2+对该反应具有催化作用；

(4)两烧杯中水的温度不同，其余条件完全相同，因此该实验是研究温度对反应速率的影响；草酸与高锰酸钾恰好反应时的物质的量之比为5∶2，试管中草酸与高锰酸钾物质的量之比为1∶2，高锰酸钾过量，不能完全反应，所以溶液不褪色，故答案为：温度对反应速率的影响；KMnO4溶液过量；

(5)已知草酸(H2C2O4)受热分解的化学方程式为：H2C2O4→H2O+CO↑+CO2↑，则草酸亚铁受热分解的化学方程式为FeC2O4 FeO+CO↑+CO2↑，CO能够还原FeO，FeO+CO Fe+CO2↑，所以总反应方程式为：FeC2O4 Fe+2CO2↑，故答案为：FeC2O4 Fe+2CO2↑．