题目内容

草酸（H2C2O4）是一种二元弱酸，受热能分解，它在水溶液中存在形式的分布与pH关系如图所示：
（1）试写出pH从3升至5的过程中反应的离子方程式：
HC2O4-+OH-=C2O42-+H2O
HC2O4-+OH-=C2O42-+H2O

（2）H2C2O4溶液中，c（H+）/c（C2O42-）
＞
＞
2（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）H2C2O4受热能分解，分解方程式为：
H2C2O4
 加热 
.
 
CO↑+CO2↑+H2O
H2C2O4
 加热 
.
 
CO↑+CO2↑+H2O

（4）H2C2O4是标定KMnO4溶液浓度常用的基准物质．标定KMnO4溶液浓度时，应将溶液加热至75～85℃，温度低于或高于该范围时都不利于滴定结果的准确，理由是_________．
（5）下表为物质的量浓度相同的几种酸对铁锈及锅炉水垢的溶解性的比较：
酸 铁锈[Fe（OH）3]溶解量/g 水垢（CaCO3）溶解量/g
盐酸 0.7911 全溶
磷酸 0.1586 微溶
草酸 0.7399 0.0036
醋酸 0.1788 0.1655
下列推断可能正确的有
C
C
（填字母）．
A．酸性越强的酸除铁锈效果越好
B．草酸除水垢效果差的原因是因为草酸酸性太弱
C．铁锈或水垢在酸中的溶解性与酸根离子的性质可能有关
D．硫酸除铁锈和水垢的效果都好．
分析：（1）根据图象中，离子浓度变化确定发生的离子反应；
（2）草酸的第一步电离程度较大，第二步电离程度较小；
（3）草酸受热易分解生成二氧化碳、一氧化碳和水；
（4）根据反应速率和草酸的性质分析；
（5）A、磷酸是中强酸，醋酸以及草酸是弱酸，根据表中的数据来回答；
B、C2O42-与Ca2+形成沉淀阻止水垢的溶解；
C、铁锈或水垢在酸中的溶解性与酸根离子的性质可能有关；
D、硫酸和水垢反应生成的硫酸钙是微溶的，不利于除垢．
解答：解：（1）根据图象知，pH从3升至5的过程中，HC2O4-浓度较小，C2O42-浓度增大，则说明HC2O4-和氢氧根离子发生中和反应，所以该离子反应方程式为：HC2O4-+OH-=C2O42-+H2O，故答案为：HC2O4-+OH-=C2O42-+H2O；
（2）草酸是二元弱酸，第一步电离程度比第二步电离程度大，第二步电离生成的c（H+）=c（C2O42-），第一步电离出的c（H+）远远大于第二步电离出的c（H+），所以
C(H+)
C(C2O42-)
＞2，故答案为：＞；
（3）加热条件下，草酸分解生成一氧化碳、二氧化碳和水，反应方程式为：H2C2O4
 加热 
.
 
CO↑+CO2↑+H2O，故答案为：
H2C2O4
 加热 
.
 
CO↑+CO2↑+H2O；
（4）如果温度较低，反应速率较慢，颜色变化不明显，如果温度过高，草酸部分分解影响监测，所以应将溶液加热至75～85℃，温度低于或高于该范围时都不利于滴定结果的准确，
故答案为：温度过低反应速率缓慢；温度过高时，H2C2O4在酸性溶液中会部分分解；
（5）A、磷酸是中强酸，醋酸以及草酸是弱酸，根据表中的数据，同物质的量浓度时，酸性越强的磷酸除铁锈效果不如草酸，故A错误；
B、草酸除水垢效果差的原因是C2O42-与Ca2+形成沉淀阻止水垢的溶解，减慢反应速率，故B错误；
C、铁锈或水垢在酸中的溶解性与酸根离子的性质可能有关，故C正确；
D、硫酸和水垢反应生成的硫酸钙是微溶的，阻止水垢的溶解，不利于除垢，故D错误．
故选C．
点评：本题考查了弱电解质的电离、化学反应方程式的书写等知识点，会分析图象是解本题的关键，难度较大．
练习册系列答案
相关题目
草酸（H2C2O4）是一种重要的有机化工原料．为探究草酸的性质，某化学研究性学习小组查阅了有关资料，有关物质的部分性质如下表：
物质 熔点/℃ 化学性质
H2C2O4 189.5℃ 有毒，具有腐蚀性，易溶于水，二元弱酸．
100℃开始升华，157℃时开始分解．
草酸与浓硫酸混合加热产生CO2、CO和H2O．
草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物
[实验一]根据下图提供的仪器和试剂（可重复使用），设计实验证明草酸的受热分解产物中含有CO2和CO（部分夹持仪器和加热装置省略）

（1）用字母表示接口的正确连接顺序．
a→b→c→
f
f
→
g
g
→d→e→
h
h
→
i
i
→
b
b
→
c
c
→尾气处理
（2）用上图提供的仪器和试剂做实验时，装置B中出现白色浑浊，也不能说明一定有CO2，原因是
草酸蒸气也可以使澄清石灰水变浑浊，无法确定二氧化碳的存在，
草酸蒸气也可以使澄清石灰水变浑浊，无法确定二氧化碳的存在，
；请你提出改进意见
在A前添加一个盛水的洗气瓶，除去草酸蒸气
在A前添加一个盛水的洗气瓶，除去草酸蒸气
．
（3）利用改进后装置进行的实验时，要先加热
A
A
 装置，（填“A”、“B”、“C”、“D”、“E”，下同）后加热
E
E
 装置；能证明分解产物中有CO的实验依据是
E中黑色氧化铜变红，E后的澄清石灰水变浑浊
E中黑色氧化铜变红，E后的澄清石灰水变浑浊
．
[实验二]探究草酸与酸性高锰酸钾的反应
（4）向草酸溶液中逐滴加入硫酸酸化高锰酸钾溶液时，可观察到溶液由紫红色变为近乎无色，可推测草酸可能具有
还原性
还原性
．
（5）学习小组的同学发现，当向草酸溶液中逐滴加入硫酸酸化高锰酸钾溶液时，溶液褪色总是先慢后快．为探究其原因，同学们做了如下的对比实验：
实验序号 H2C2O4（aq） KMnO4（H+）（aq） MnSO4（S）
（g）		 褪色时间
（S）
C（mol?L-1） V（mL） C（mol?L-1） V（mL）
实验1 0.1 2 0.01 4 0 30
实验2 0.1 2 0.01 4 5 4
该对比实验的结论是
反应生成的Mn2+有催化作用，加快了反应速率
反应生成的Mn2+有催化作用，加快了反应速率
．
（2013?武昌区模拟）全世界每年被腐蚀损耗的钢铁量非常惊人，在潮湿空气中发生吸氧腐蚀是钢铁腐蚀的主要原因．
（1）在潮湿空气中，钢铁发生吸氧腐蚀时的负极反应的电极反应式为
Fe-2e-=Fe2+
Fe-2e-=Fe2+
．
（2）已知草酸（H2C2O4）分解的化学方程式为：H2C2O4
浓硫酸
加热
CO↑+CO2↑+H2O，下列装置中，可用作草酸分解制取气体的是
d
d
（填答案编号）．

（3）某实验小组为测定铁锈样品的组成（假定铁锈中只有Fe2O3?nH2O和Fe两种成份），利用草酸分解产生的CO和铁锈反应，实验装置如下图所示．

①为得到干燥、纯净的CO气体，洗气瓶A、B中盛放的液态试剂依次可能是
c
c
、
a
a
（填答案编号）．
a．浓硫酸     b．澄清的石灰水     c．氢氧化钠溶液    d．无水氯化钙
②在点燃C处酒精灯之前应进行的操作是：（a）检查装置气密性；（b）
通入混合气体一段时间，排除体系中的空气，防止加热时CO发生爆炸
通入混合气体一段时间，排除体系中的空气，防止加热时CO发生爆炸
．
③E装置的作用是
防止空气中的CO2和H2O进入体系，影响实验结果
防止空气中的CO2和H2O进入体系，影响实验结果
，上述装置最后尾气处理的方法是
点燃
点燃
．
④准确称量样品的质量10.00g置于硬质玻璃管中，充分反应后冷却、称量（假设每步均完全反应），硬质玻璃管中剩余固体质量为8.32g，D中浓硫酸增重0.72g，则n=
2
2
．
⑤在本实验中，下列情况会使测定结果n偏大的是
a
a
（填答案编号）．
a．缺少装置B  　 b．缺少装置E 　  c．反应后的固体中有少量Fe2O3?nH2O．
世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒，而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯．二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，易溶于水、不稳定、呈黄绿色，在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释，同时需要避免光照、震动或加热．实验室以电解法制备ClO2的流程如图：
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（1）ClO2中所有原子
 
（填“是”或“不是”）都满足8电子结构．上图所示电解法制得的产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色，除去杂质气体可选用
 
．
A．饱和食盐水  B．碱石灰  C．浓硫酸  D．蒸馏水
（2）稳定性二氧化氯是为推广二氧化氯而开发的新型产品，下列说法正确的是
 
．
A．二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理
B．应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期
C．稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围
D．在工作区和成品储藏室内，要有通风装置和监测及警报装置
（3）欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备．化学反应方程式为
 
．缺点主要是产率低、产品难以分离，还可能污染环境．
（4）我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠（NaClO2）反应制备，化学方程式是
 
，此法相比欧洲方法的优点是
 
．
（5）科学家又研究出了一种新的制备方法，利用硫酸酸化的草酸（H2C2O4）溶液还原氯酸钠，化学反应方程式为
 
．此法提高了生产及储存、运输的安全性，原因是
 
．
精英家教网用二氧化氯（ClO2）、高铁酸钠（Na2FeO4摩尔质量为166g?mol-1）等新型净水剂替代传统的净水剂Cl2对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术．ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl-和Fe3+．
（1）如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么，ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是
 
＞
 
＞
 
．
（2）高铁酸钠之所以能净水，除它本身具有强氧化性外，另一个原因可能是：
 
．
（3）二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为-59°C，沸点为11.0°C，易溶于水．ClO2可以看做是亚氯酸（HClO2）和氯酸（HClO3）的混合酸酐．工业上用稍潮湿的KClO3和草酸（H2C2O4）在60°C时反应制得．某学生用如图所示的装置模拟工业制取及收集ClO2，其中A为ClO2的发生装置，B为ClO2的凝集装置，C为尾气吸收装置．请问：
①A部分还应添加温度控制（如水浴加热）装置，B部分还应补充什么装置
 
；
②C中应装的试剂为
 
．C中发生反应的化学方程式为：
 
．
某校化学学习小组为了探究草酸（H2C2O4）的化学性质，设计了如下实验：
Ⅰ．小组成员在做草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应实验时发现，溶液褪色先慢后快．
（1）上述H2C2O4溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程为
 
．
（2）为了探究此反应速率由小变大的原因，甲同学做了如下实验（表中“一”表示未加入该试剂）．
实验
编号		 反应温度
（利用水浴加热）		 稀硫酸
溶液		 MnSO4固体 0.10mol/L
KMnO4溶液		 褪色
时间
1 750℃ ---- --- 1mL 1OOs
2 750℃ 10滴 ---- 1mL 40s
3 750℃ 10滴 加入少许 1mL 3s
甲同学由此能够得出结论：
Ⅱ．乙同学查资料得知“菠菜中富含可溶性草酸盐和碳酸盐”，决定用实验验证这一事实并检测草酸盐含量．进一步查阅资料得知，草酸（H2C2O4）是酸性强于醋酸的二元弱酸，对应的钙盐（CaC2O4）不溶于醋酸，能溶于强酸．
（1）他将菠菜研磨成汁、热水浸泡、过滤得到溶液，调节溶液呈弱碱性，加入足量的CaCl2溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤沉淀备用，对生成的沉淀进行探究．
①提出合理假设：
假设1：只存在CaCO3；   
假设2：既存在CaCO3，也存在CaC2O4；
假设3：
 
．
②基于假设2，设计实验方案，进行实验．请写出实验步骤以及预期现象和结论．
限选实验试剂：1mol?L-1 H2SO4、1mol?L-1 HCl、0.1mol?L-1 NaOH、1mol?L-1 CaCl2、0.01mol?L-1 KMnO4、澄清石灰水．
实验步骤 预期现象和结论
步骤1：
 
 
步骤2：
 
 
（2）欲准确测定菠菜中草酸盐含量，回答有关问题：
①操作：取m g菠菜样品，将其中草酸盐转化为 CaC2O4 沉淀分离出来，用盐酸溶解后，溶液转入100mL容量瓶中加水配制成100mL溶液．每次移取25.00mL该溶液，用0.0100mol?L-1KMnO4标准溶液滴定，滴定实验重复操作2-3次．平均消耗标准溶液V mL．
②计算：菠菜中草酸盐（以C2O42-计）的质量分数为
 
．（只列式不计算，已知：C2O42-的摩尔质量为88g?mol-1）
③讨论：用标准KMnO4溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、过滤得到的溶液结果可能偏高，原因是
 
．

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