Question

19．某校化學研究性學習小組查閱資料了解到以下內(nèi)容：乙二酸（HOOC-COH，可簡寫為H₂C₂O₄），俗稱草酸，易溶于水，屬于二元中強酸（為弱電解質(zhì)），且酸性強于碳酸，草酸在常溫下稱無色晶體狀，其晶體的熔化溫度低于草酸的分解溫度，且易升華．已知：草酸鈣難溶于水．為探究草酸的部分化學性質(zhì)，進行了如下實驗：
（1）向盛有1mL飽和NaHCO₃溶液的試管中加入足量乙二酸溶液，觀察到有無色氣泡產(chǎn)生．該反應的離子方程式為
HCO₃^-+H₂C₂O₄=HC₂O₄^-+CO₂↑+H₂O．
（2）取一定量草酸溶液裝入試管，加入一定體積的酸性高錳酸鉀溶液，振蕩試管，發(fā)現(xiàn)溶液開始緩慢褪色，后來迅速變成無色．（反應熱效應不明顯，可忽略不計）
①該實驗說明草酸具有還原（填“氧化”或“還原”）性，該反應的反應速率先慢后快的主要原因可能是反應生成Mn²⁺對反應起到催化作用．
②請配平該反應的離子方程式：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O．

Answer 1

分析 （1）由于題中強調(diào)足量的草酸，故反應后草酸轉(zhuǎn)化為HC₂O₄^-，若寫成C₂O₄^2-是錯誤的．
（2）①中顯然說明草酸具有還原性，把MnO₄^-還原為Mn²⁺；酸性高錳酸鉀溶液與草酸溶液發(fā)生氧化還原反應生成錳離子，對反應起到催化作用
②Mn元素的化合價由+7價降低為+2價，C元素的化合價由+3價升高為+4價，結(jié)合電子、電荷及原子守恒配平．

解答 解：（1）乙二酸足量，反應后草酸轉(zhuǎn)化為HC₂O₄^-，且酸性強于碳酸，反應的離子方程式為HCO₃^-+H₂C₂O₄=HC₂O₄^-+CO₂↑+H₂O，
故答案為：HCO₃^-+H₂C₂O₄=HC₂O₄^-+CO₂↑+H₂O；
（2）①向盛有乙二酸飽和溶液的試管中滴入幾滴硫酸酸化的KMnO₄溶液，振蕩，發(fā)現(xiàn)其溶液的紫紅色褪去，說明具有氧化性的高錳酸鉀被還原，說明草酸具有還原性，把MnO₄^-還原為Mn²⁺；
酸性高錳酸鉀溶液與草酸溶液發(fā)生氧化還原反應生成錳離子，對反應起到催化作用，所以反應速率是先慢后快，
故答案為：還原；反應生成Mn²⁺對反應起到催化作用；
 ②Mn元素的化合價由+7價降低為+2價，C元素的化合價由+3價升高為+4價，則由電子守恒可知2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+→2Mn²⁺+10 CO₂↑+，由電荷守恒可知2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺→2Mn²⁺+10 CO₂↑+，由原子守恒配平可得：2MnO₄^-+5 H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10 CO₂↑+8H₂O，
故答案為：2；5；6H⁺；2；5；8H₂O．

點評 本題考查離子反應方程式的書寫及氧化還原反應，為高頻考點，題目難度中等，把握發(fā)生的反應及離子反應的書寫方法為解答的關(guān)鍵，注意掌握氧化還原反應的配平方法．