Question

乙二酸(HOOC－COOH，可简写为H₂C₂O₄)俗称草酸，易溶于水，属于二元中强酸(为弱电解质)，且酸性强于碳酸。为探究草酸的部分化学性质，进行了如下实验：

(1)向盛有1 mL饱和NaHCO₃溶液的试管中加入足量乙二酸溶液，观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为                                    。

(2)该小组同学将2.52g草酸晶体(H₂C₂O₄∙2H₂O)加入到100 mL 0.2 mol/L的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈酸性(忽略溶液体积变化)，则下列关系合理的是        。

A.c(Na⁺) +c(H⁺) =c() +c(OH^－) +c()

B.c() +c() =0.2 mol/L

C.c()>c() >c(H₂C₂O₄)

D.c(Na⁺)= c(H₂C₂O₄) +c() +c()

(3)向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO₄溶液，振荡，发现其溶液的紫红色褪去，有气泡产生，说明乙二酸具有           (填“还原性”、“氧化性”或“酸性”)，请写出该反应的离子方程式：                               。

(4)乙二醇与乙二酸类似，每个碳上连一个羟基。现以乙烯为原料（其他无机试剂任选），写出由乙烯合成乙二醇的化学方程式。

Answer 1

【答案】(1) + H₂C₂O₄ + CO₂↑ +H₂O

(2)CD

(3)还原性；5H₂C₂O₄ +6H⁺ +22Mn²⁺ + 10CO₂↑ + 8H₂O

(4) CH₂=CH₂ +Cl₂→ CH₂ClCH₂Cl

CH₂ClCH₂Cl + NaOH → CH₂OHCH₂OH

【解析】本题考查了乙二酸的性质、酸碱中和反应、氧化还原反应、离子浓度大小比较、有机物的合成。(1)乙二酸中含有羧基，具有酸性，酸性比碳酸强，与碳酸氢钠反应生成二氧化碳和乙酸钠，该反应的离子方程式为：+H₂C₂O₄=+CO₂↑+H₂O； (2)根据电荷守恒可得c(Na⁺)+c(H⁺)=c()+c(OH^－)+2c()，故A错。根据物料守恒可得c(H₂C₂O₄)+c() +c() =0.2 mol/L，故B错。该小组同学将2.52g草酸晶体，即0.02mol(H₂C₂O₄·2H₂O)加入到100mL0.2mol/L的NaOH溶液中充分反应，恰好生成草酸氢钠，测得反应后溶液呈酸性，则草酸氢根的电离大于草酸氢根离子的水解，所以c()>c() >c(H₂C₂O₄)，故C正确。根据物料守恒可得c(Na⁺)= c(H₂C₂O₄) +c() +c()，故D正确。 (3)酸性KMnO₄溶液具有强氧化性，向盛有少量乙二酸饱和溶液的试管中滴入用硫酸酸化的KMnO₄溶液，振荡，发现其溶液的紫红色褪去，说明乙二酸被酸性高锰酸钾氧化，具有还原性。高锰酸根离子被还原为锰离子，乙二酸被氧化为二氧化碳，在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可得该反应的离子方程式为：2+5H₂C₂O₄+6H⁺ 2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O。(4)乙烯与氯气发生加成反应，再发生消去反应即可得到乙二醇，反应的化学方程式为CH₂=CH₂ +Cl₂→ CH₂ClCH₂Cl，CH₂ClCH₂Cl + NaOH → CH₂OHCH₂OH。