Question

【題目】H2C2O4(草酸)是一種無色晶體，易溶于水，熔點為182℃，150~160℃升華，189.5℃分解。25℃時，Ka1=6×10-2，Ka2=6.4×10-5，Ksp(CaC2O4)=4.0×10-9。某校甲、乙、丙3個學習小組設計實驗探究草酸的化學性質。

（1）草酸中所含官能團的名稱為__________；

反應Ca2+(aq)+H2C2O4(aq)CaC2O4(s)+2H+(aq)，25℃時的平衡常數K=__________。

（2）甲組同學在Na2CO3溶液中加入少量草酸溶液產生大量氣體，他們查得H2CO3的Ka1=4.47×10-7，Ka2=4.68×10-11，則發生反應的離子方程式為______________。

（3）乙組同學在酸性KMnO4溶液中逐滴加入草酸溶液，溶液紫色逐漸褪去，說明草酸具有_____性，反應中氧化產物與還原產物的物質的量之比為_________。

（4）丙組同學設計下列裝置分解H2C2O4并設計實驗裝置檢驗產物中的CO2和CO。

①分解H2C2O4裝置中最好的是__________(填字母)。

②d中澄清石灰水變渾濁，能否說明有CO2生成? ___(填“能“或“不能”，下同)，理由是________；僅依據裝置g中澄清石灰水變渾濁，能否說明有CO生成?_________，理由是_____________。

Answer 1

【答案】 羧基 9.6×102 H2C2O4 +CO32-=CO2 ↑+C2O42- + H2O 還原 5:1 c 不能 H2C2O4 隨產物進人裝置d 會產生CaC2O4 沉淀 不能 無法證明從d逸出的氣體中是否混有CO2

【解析】試題分析：（1）草酸的結構簡式的HOOCCOOH；平衡常數K= ；（2）H2C2O4的Ka2大于H2CO3的Ka1，所以Na2CO3溶液中加入少量草酸溶液生成Na2C2O4和CO2；（3）KMnO4溶液具有強氧化性；高錳酸鉀溶液與草酸反應的化學方程式是2KMnO4+3H2SO4+5H2C2O4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O；（4）①根據H2C2O4的熔點低于H2C2O4分解的溫度分析；②根據草酸易升華分析；沒有驗證從d逸出的氣體中是否混有CO2；

解析：（1）草酸的結構簡式的HOOCCOOH，含有的官能團是羧基；平衡常數K== 9.6×102；（2）（2）H2C2O4的Ka2大于H2CO3的Ka1，所以Na2CO3溶液中加入少量草酸溶液生成Na2C2O4和CO2，反應的離子方程式是H2C2O4+CO32-=CO2↑+C2O42-+H2O；（3）KMnO4溶液具有強氧化性，高錳酸鉀溶液褪色說明高錳酸鉀被還原，所以草酸具有還原性；高錳酸鉀溶液與草酸反應的化學方程式是2KMnO4+3H2SO4+5H2C2O4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O，CO2是氧化產物、MnSO4是還原產物，氧化產物與還原產物的物質的量之比為5:1；（4）①根據H2C2O4的熔點低于H2C2O4分解的溫度，所以分解H2C2O4裝置中最好的是C；②根據草酸易升華，H2C2O4隨產物進人裝置d會產生CaC2O4沉淀，所以d中澄清石灰水變渾濁，不能說明有CO2生成；沒有驗證從d逸出的氣體中是否混有CO2，所以僅依據裝置g中澄清石灰水變渾濁，不能說明有CO生成；