Question

10．草酸（HOOC-COOH，可简写为H₂C₂O₄），为弱电解质，属于二元中强酸，易溶于水，可用于除锈，织物漂白等．
Ⅰ．探究草酸的部分化学性质，进行如下实验．
（1）向盛有1mL饱和NaHCO₃溶液的试管中加入足量草酸溶液，观察到有无色气泡产生，请写出该反应的离子方程式：HCO₃^-+H₂C₂O₄=HC₂O₄^-+CO₂↑+H₂O
（2）向盛有草酸饱和溶液的试管中滴入几滴酸性KMnO₄溶液，振荡，溶液的紫红色褪去，说明草酸具有还原性（选填“氧化性”“还原性”或“酸性”），请配平该反应的离子方程式：
2MnO${\;}_{4}^{-}$+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
Ⅱ．工业上制备草酸的简要流程如下：

请完成下列填空
（3）已知步骤Ⅰ生成甲酸钠，步骤Ⅱ加热放出H₂，请写出操作Ⅱ的化学反应方程式：2HCOONa$\stackrel{△}{→}$Na₂C₂O₄+H₂↑
（4）步骤Ⅲ和Ⅳ都是过滤，滤渣分别为CaC₂O₄和CaSO₄，则试剂a和试剂b的化学式分别为Ca（OH）₂ H₂SO₄
（5）将草酸溶液经蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤干燥等操作，最终获得草酸晶体．

Answer 1

分析 （1）草酸的酸性比碳酸强，故草酸与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，由于草酸足量，故生成NaHC₂O₄，若写成Na₂C₂O₄是错误的；
（2）酸性高锰酸钾具有强氧化性，草酸具有还原性，能被酸性高锰酸钾氧化；根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式；
（3）加热条件下，甲酸钠脱氢生成Na₂C₂O₄和H₂；
（4）根据题意Na₂C₂O₄与Ca（OH）₂ 反应得到CaC₂O₄和NaOH，过滤得滤渣CaC₂O₄，加入H₂SO₄，H₂SO₄与CaC₂O₄反应生成CaSO₄和H₂C₂O₄，过滤得滤渣CaSO₄；
（5）从溶液中制取晶体，一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法．

解答 解：（1）草酸的酸性比碳酸强，故草酸与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，由于草酸足量，故还生成NaHC₂O₄，反应离子方程式为：HCO₃^-+H₂C₂O₄=HC₂O₄^-+CO₂↑+H₂O；
故答案为：HCO₃^-+H₂C₂O₄=HC₂O₄^-+CO₂↑+H₂O；
（2）酸性KMnO₄溶液具有强氧化性，向盛有草酸饱和溶液的试管中滴入几滴酸性KMnO₄溶液，振荡，溶液的紫红色褪去，说明草酸被酸性高锰酸钾氧化，具有还原性；
根据氧化还原反应方程式的配平原则：得失电子守恒、质量守恒和电荷守恒配平该反应的离子方程式：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
故答案为：还原性；2  5  6  2  10  8；
（3）加热条件下，甲酸钠脱氢生成Na₂C₂O₄和H₂，方程式为：2HCOONa$\stackrel{△}{→}$Na₂C₂O₄+H₂↑；
故答案为：2HCOONa$\stackrel{△}{→}$Na₂C₂O₄+H₂↑；
（4）Na₂C₂O₄与Ca（OH）₂ 反应得到CaC₂O₄和NaOH，过滤得滤渣CaC₂O₄，加入H₂SO₄，H₂SO₄与CaC₂O₄反应生成CaSO₄和H₂C₂O₄，过滤得滤渣CaSO₄，滤液H₂C₂O₄溶液；
故答案为：Ca（OH）₂；H₂SO₄；   
（5）从溶液得到草酸晶体，需要经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥，
故答案为：过滤洗涤．

点评 主要考查了草酸的性质与制备，涉及知识点较多，综合性较强，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力．