Question

2．某学习小组以乙二酸（分子式：H₂C₂O₄，结构简式：HOOC-COOH，二元弱酸，俗称草酸）和乙醇为原料制备乙二酸二乙酯，实验步骤如下：
步骤一、在如图所示装置中，加入无水乙醇81g，无水草酸45g，苯200mL，浓硫酸10mL，搅拌下加热68-70℃回流共沸脱水．
步骤二、待水基本蒸完后，分离出乙醇和苯．
步骤三、所得混合液冷却后依次用水、饱和碳酸氢钠溶液洗涤，再用无水硫酸钠干燥．
步骤四、常压蒸馏，收集182-184℃的馏分，得草酸二乙醇58.4g．
根据以上实验操作，回答下列问题：
（1）草酸是一种还原性酸，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，试写出其反应的离子方程式：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O．
（2）步骤一中加入苯的作用是做溶剂，浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂，发生反应的化学方程式是．
（3）步骤三中用饱和碳酸氢钠溶液洗涤的目的是除去草酸、硫酸等酸性物质．
（4）本实验中，草酸二乙醇的产率为80%．

Answer 1

分析 （1）草酸具有还原性能够被酸性的高锰酸钾氧化生成二氧化碳，高锰酸根离子被还原为二价锰离子；
（2）苯为有机溶剂，依据相似相溶原理可知苯可以溶解有机物；乙二酸与乙醇在浓硫酸最催化剂吸水剂条件下发生酯化反应生成草酸二乙酯和水；
（3）步骤3用饱和碳酸氢钠溶液，可以吸收草酸、硫酸等酸性物质；
（4）依据方程式计算解答．

解答 解：（1）草酸与酸性的高锰酸钾发生氧化还原反应，生成锰离子、二氧化碳、水，该离子反应为5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，
故答案为：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
（2）草酸、乙醇为有机物易溶于苯，可以用苯做溶剂增大乙醇与草酸接触面积，乙二酸与乙醇在浓硫酸最催化剂吸水剂条件下发生酯化反应生成草酸二乙酯和水，方程式：；
故答案为：做溶剂；催化剂、吸水剂；；
（3）步骤3用饱和碳酸氢钠溶液，可以吸收草酸、硫酸等酸性物质；
故答案为：除去草酸、硫酸等酸性物质；
（4）根据反应
                                90                                      146
                               45g                                      73g
则本实验中，草酸二乙酯的产率为：$\frac{58.4g}{73g}$×100%=80%，
故答案为：80%．

点评 本题考查有机物的制备实验，为高频考点，把握制备实验原理、有机物的结构与性质、实验中混合物分离提纯等为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大．