Question

【題目】乙二酸(HOOC-COOH)俗稱(chēng)草酸。草酸晶體的化學(xué)式為H2C2O4·2H2O，草酸在100℃時(shí)開(kāi)始升華，157℃時(shí)大量升華，并開(kāi)始分解產(chǎn)生CO、CO2和H2O，草酸蒸氣在低溫下可冷凝為固體；草酸是一種二元弱酸但酸性比碳酸強(qiáng)，具有還原性能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，草酸鈣難溶于水，回答下列問(wèn)題：

（1）寫(xiě)出草酸晶體受熱分解的化學(xué)方程式___。

（2）可用下列裝罝驗(yàn)證草酸晶體的分解產(chǎn)物(草酸晶體分解裝置、夾待裝置及連接導(dǎo)管均略去)。

①裝置的連接順序?yàn)椋?/span>___、___DEDE___、___。

②A裝置的作用是___，檢驗(yàn)產(chǎn)物中有CO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是___。

③寫(xiě)出整套裝置存在不合理之處___。

（3）下列敘述能說(shuō)明草酸具有弱酸性的是___。

a.將草酸晶體溶于含酚酞的NaOH溶液中，溶液褪色

b.測(cè)定草酸鈉(Na2C2O4)溶液的pH

c.等體積等濃度的草酸溶液和稀硫酸，稀硫酸消耗堿的能力強(qiáng)

d.pH=2的草酸溶液和稀硫酸，分別稀釋100倍后前者pH小

e.將草酸晶體加入Na2CO3溶液中，有CO2放出

（4）已知：NH3·H2ONH4++OH-，Kb=1.85×10-5

H2C2O4H++HC2O4-，Ka1=5.4×10-2

HC2O4-H++C2O42-，Ka2=5.4×10-5

則(NH4)2C2O4溶液的pH___7(填“>”或“<”或“=”)。

（5）可用0.10mol/L酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)滴定未知濃度的草酸溶液。

①確定過(guò)程中發(fā)生反成的離子方程式為___；

②滴定過(guò)程中操作滴定管的圖示正確的是___。

③每次準(zhǔn)確量取25.00mL草酸溶液，滴定三次分別消耗0.10mol/L酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積是20.00mL、19.80mL、20.20mL，則該草酸溶液的物質(zhì)的量濃度為___。

Answer 1

【答案】H2C2O4·2H2OCO↑+CO2↑+3H2O A C B D 除去混合氣體中的草酸蒸氣 B中的固體由黑色變?yōu)樽霞t色，B后D裝置中的澄清石灰水變渾濁 無(wú)CO的尾氣處理裝置 bd < 2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O A 0.20mol/L

【解析】

（1）草酸分解產(chǎn)生CO、和，反應(yīng)方程式為：

H2C2O4·2H2OCO↑+CO2↑+3H2O， 故答案為：H2C2O4·2H2OCO↑+CO2↑+3H2O；

（2）①分解產(chǎn)物為CO、和，檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)該先用無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)水蒸氣，然后用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳，最后用加熱的CuO和澄清石灰水檢驗(yàn)CO；由于草酸在100℃時(shí)開(kāi)始升華，157℃時(shí)大量升華，草酸蒸氣在低溫下可冷凝為固體，草酸也能使澄清石灰水變渾濁，故檢驗(yàn)CO2之前必須除去草酸蒸氣；檢驗(yàn)CO之前必須完全除去CO2；所以?xún)x器的連接順序?yàn)椋?/span>ACDEDBD， 故答案為：A C B D；

②草酸蒸氣能使澄清石灰水變渾濁，A裝置的作用是除去混合氣體中的草酸蒸氣，當(dāng)裝置B中黑色固體變成紅色，且B后裝置D中澄清石灰水變渾濁，則證明混合氣體中含有CO，故答案為：除去混合氣體中的草酸蒸氣；B中的固體由黑色變?yōu)樽霞t色，B后D裝置中的澄清石灰水變渾濁；

③一氧化碳有毒污染空氣，需要進(jìn)行尾氣處理，一氧化碳尾氣的處理方法為點(diǎn)燃或用氣球收集，故答案為：無(wú)CO的尾氣處理裝置；

（3）將草酸晶體溶于含酚酞的NaOH溶液中，溶液褪色，只能說(shuō)明酸堿反應(yīng)，不能說(shuō)明草酸是弱酸，故a錯(cuò)誤；

測(cè)定草酸鈉溶液的pH，若顯堿性，證明草酸根離子水解，證明草酸是弱酸，故b正確；

等體積等濃度的草酸溶液和稀硫酸，草酸和硫酸都為二元酸，消耗堿的能力相等，故c錯(cuò)誤；

pH=2的草酸溶液和稀硫酸，分別稀釋100倍后前者pH小，說(shuō)明加水稀釋促進(jìn)草酸電離，證明草酸溶液中存在電離平衡，草酸為弱酸，故d正確；

將草酸溶液加入溶液中，有放出，只能說(shuō)明草酸酸性大于碳酸，但不能證明草酸是弱酸，故e錯(cuò)誤；

故答案為：bd；

（4）由數(shù)據(jù)可知，Ka1>Ka2>Kb，根據(jù)越弱越水解，中NH4+水解程度更大，溶液顯酸性，；故答案為：；

（5）①高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，把草酸中的C從價(jià)氧化成價(jià)的二氧化碳，Mn元素從價(jià)變化到價(jià)的錳離子，由于草酸分子中有2個(gè)C原子，所以高錳酸鉀與草酸的反應(yīng)比例為5：2，故反應(yīng)的離子方程式為：，故答案為：；

②KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性，應(yīng)用酸式滴定管盛放，根據(jù)滴定管的使用規(guī)則，滴定時(shí)，左手控制酸式滴定管的活塞，防止活塞被意外打開(kāi)，即如圖A所示操作；故答案為：A；

③滴定三次分別消耗的溶液的體積是、、，消耗的溶液的體積平均為是，

高錳酸鉀，則：

2mol 5mol

解得，

故答案為：。