Question

19．某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容：乙二酸（HOOC-COH，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，草酸在常温下称无色晶体状，其晶体的熔化温度低于草酸的分解温度，且易升华．已知：草酸钙难溶于水．为探究草酸的部分化学性质，进行了如下实验：
（1）向盛有1mL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
HCO₃^-+H₂C₂O₄=HC₂O₄^-+CO₂↑+H₂O．
（2）取一定量草酸溶液装入试管，加入一定体积的酸性高锰酸钾溶液，振荡试管，发现溶液开始缓慢褪色，后来迅速变成无色．（反应热效应不明显，可忽略不计）
①该实验说明草酸具有还原（填“氧化”或“还原”）性，该反应的反应速率先慢后快的主要原因可能是反应生成Mn²⁺对反应起到催化作用．
②请配平该反应的离子方程式：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O．

Answer 1

分析 （1）由于题中强调足量的草酸，故反应后草酸转化为HC₂O₄^-，若写成C₂O₄^2-是错误的．
（2）①中显然说明草酸具有还原性，把MnO₄^-还原为Mn²⁺；酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液发生氧化还原反应生成锰离子，对反应起到催化作用
②Mn元素的化合价由+7价降低为+2价，C元素的化合价由+3价升高为+4价，结合电子、电荷及原子守恒配平．

解答 解：（1）乙二酸足量，反应后草酸转化为HC₂O₄^-，且酸性强于碳酸，反应的离子方程式为HCO₃^-+H₂C₂O₄=HC₂O₄^-+CO₂↑+H₂O，
故答案为：HCO₃^-+H₂C₂O₄=HC₂O₄^-+CO₂↑+H₂O；
（2）①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，说明具有氧化性的高锰酸钾被还原，说明草酸具有还原性，把MnO₄^-还原为Mn²⁺；
酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液发生氧化还原反应生成锰离子，对反应起到催化作用，所以反应速率是先慢后快，
故答案为：还原；反应生成Mn²⁺对反应起到催化作用；
 ②Mn元素的化合价由+7价降低为+2价，C元素的化合价由+3价升高为+4价，则由电子守恒可知2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+→2Mn²⁺+10 CO₂↑+，由电荷守恒可知2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺→2Mn²⁺+10 CO₂↑+，由原子守恒配平可得：2MnO₄^-+5 H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10 CO₂↑+8H₂O，
故答案为：2；5；6H⁺；2；5；8H₂O．

点评 本题考查离子反应方程式的书写及氧化还原反应，为高频考点，题目难度中等，把握发生的反应及离子反应的书写方法为解答的关键，注意掌握氧化还原反应的配平方法．