Question

13．查阅资料，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．
（1）已知高锰酸钾能氧化草酸．反应如下（部分产物和生成物未写）：MnO₄^-+H₂C₂O₄Mn²⁺+CO₂↑．若把该反应设计成一原电池，则正极的电极反应式为MnO₄^-+5e^-+8H⁺=Mn²⁺+4H₂O
（2）某同学将2.52g草酸晶体（H₂C₂O₄•2H₂O）加入到100mL 0.2mol•L^-1的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈酸性，则其中含碳元素的粒子中物质的量浓度最小的微粒化学式为H₂C₂O₄．

Answer 1

分析 （1）原电池的正极发生还原反应，而由反应MnO₄^-+H₂C₂O₄→Mn²⁺+CO₂↑可知，高锰酸根离子中锰元素的化合价降低，发生还原反应，由此分析解答；
（2）n（H₂C₂O₄•2H₂O）=$\frac{2.52g}{126g/mol}$=0.02mol，n（NaOH）=0.2mol/L×0.1L=0.02mol，二者恰好完全反应生成草酸氢钠，混合后溶液呈酸性，说明草酸氢根离子电离程度大于水解程度，结合电荷守恒判断离子浓度大小．

解答 解：（1）原电池的正极发生还原反应，而由反应MnO₄^-+H₂C₂O₄→Mn²⁺+CO₂↑可知，高锰酸根离子中锰元素的化合价降低，发生还原反应，所以正极电极反应式为：MnO₄^-+5e^-+8H⁺=Mn²⁺+4H₂O，故答案为：MnO₄^-+5e^-+8H⁺=Mn²⁺+4H₂O；
（2）n（H₂C₂O₄•2H₂O）=$\frac{2.52g}{126g/mol}$=0.02mol，n（NaOH）=0.2mol/L×0.1L=0.02mol，二者恰好完全反应生成草酸氢钠，混合后溶液呈酸性，说明草酸氢根离子电离程度大于水解程度，水电离生成氢离子，结合电荷守恒判断离子浓度大小为Na⁺＞HC₂O₄^-＞H⁺＞C₂O₄^-＞H₂C₂O₄＞OH^-，故答案为：H₂C₂O₄．

点评 本题考查原电池的反应原理和微粒浓度大小的比较，需要学生具备扎实的基础知识与运用知识分析问题、解决问题的能力，题目难度中等．