Question

【題目】草酸是植物(特別是草本植物)常具有的成分，具有廣泛的用途。草酸晶體(H2C2O42H2O)無色，熔點(diǎn)為101℃，易溶于水，受熱易脫水、升華，170℃以上分解。常溫下它的電離常數(shù) K1=5.4×10－2，K2=5.4×10－5。回答下列問題：

(1)擬用下列裝置分解草酸制備少量純凈的CO，其合理的連接順序?yàn)?/span>__________(填字母序號)。

(2)相同溫度條件下，分別用3支試管按下列要求完成實(shí)驗(yàn)：

試管	A	B	C
加入試劑	4mL 0.01mol/L KMnO4 1ml 0.1moL/L H2SO4 2mL 0.1mol/L H2C2O4	4mL 0.02mol/L KMnO4 1ml 0.1moL/L H2SO4 2mL 0.1mol/L H2C2O4	4mL 0.03mol/L KMnO4 1ml 0.1moL/L H2SO4 2mL 0.1mol/L H2C2O4
褪色時間	28秒	30秒	不褪色

寫出試管B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式____________________；上述實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裾f明“相同條件下，反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快” __________(選填“能”或“不能”)；簡述你的理由：_______________。

(3)設(shè)計實(shí)驗(yàn)證明草酸為弱酸的方案及其現(xiàn)象均正確的有（___________）(填序號)。

A．室溫下，取0.010mol/L的H2C2O4溶液，測其pH=2；

B．室溫下，取0.010mol/L的NaHC2O4溶液，測其pH >7；

C．室溫下，取pH=a(a<3)的H2C2O4溶液稀釋100倍后，測其pH< a+2；

D．標(biāo)況下，取0.10mol/L的H2C2O4溶液100mL與足量鋅粉反應(yīng)，收集到H2體積為224mL；

(4)為測定某H2C2O4溶液的濃度，取20.00mL H2C2O4溶液于錐形瓶中，滴入2-3滴指示劑，用0.1000mol/L的NaOH溶液進(jìn)行滴定，并進(jìn)行3次平行實(shí)驗(yàn)，所用NaOH溶液體積分別為19.98mL、20.02mL和22.02mL。

p>①所用指示劑為__________；滴定終點(diǎn)時的現(xiàn)象為_____________________________________；

②H2C2O4溶液物質(zhì)的量濃度為__________；

③下列操作會引起測定結(jié)果偏高的是__________(填序號)。

A．滴定管在盛裝NaOH溶液前未潤洗

B．滴定過程中，錐形瓶震蕩的太劇烈，以致部分液體濺出

C．滴定前讀數(shù)正確，滴定終點(diǎn)時俯視讀數(shù)

D．滴定前讀數(shù)正確，滴定終點(diǎn)時仰視讀數(shù)

Answer 1

【答案】B-E-D 2MnO4- +5H2C2O4 +6H+=2Mn2+ +10CO2↑+8 H2O 能 實(shí)驗(yàn)中KMnO4的濃度cB>cA，且其反應(yīng)速率νB>νA AC 酚酞 錐形瓶內(nèi)溶液由無色變成(粉)紅色，且半分鐘內(nèi)不變化 0.05000mol/L AD

【解析】

（1）由題給信息可知，草酸分解時，草酸為液態(tài)，草酸晶體分解生成二氧化碳、一氧化碳、水；

（2）酸性溶液中高錳酸鉀溶液氧化草酸生成二氧化碳；硫酸、草酸濃度相同，改變高錳酸鉀溶液濃度分析反應(yīng)速率變化，高錳酸鉀溶液濃度越大，反應(yīng)速率越快；

（3）依據(jù)草酸為二元弱酸和草酸氫鈉溶液中草酸氫根電離大于水解分析；

（4）①強(qiáng)堿滴定弱酸到反應(yīng)終點(diǎn)生成草酸鈉，生成的為強(qiáng)堿弱酸鹽顯堿性；

②由H2C2O4—2NaOH建立關(guān)系式求解可得；

③滴定操作誤差分析可以把失誤歸結(jié)為消耗滴定管中溶液體積的變化分析判斷。

（1）由題給信息可知，草酸受熱分解時熔化為液態(tài)，故選用裝置B加熱草酸晶體；草酸晶體分解生成二氧化碳、一氧化碳、水，則氣體通過裝置E吸收二氧化碳，利用排水法收集一氧化碳，其合理的連接順序?yàn)锽-E-D，故答案為：B-E-D；

（2）酸性溶液中高錳酸鉀溶液氧化草酸生成二氧化碳，反應(yīng)的離子方程式為：2MnO4-+

5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。保持硫酸、草酸濃度相同，改變高錳酸鉀溶液濃度分析反應(yīng)速率變化，高錳酸鉀溶液濃度越大，反應(yīng)速率越快，實(shí)驗(yàn)中KMnO4的濃度cB＞cA，且其反應(yīng)速率νB＞νA，上述實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明相同條件下，反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快，故答案為：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；能；實(shí)驗(yàn)中KMnO4的濃度cB＞cA，且其反應(yīng)速率νB＞νA；

（3）A、草酸為二元酸，若為強(qiáng)酸電離出氫離子濃度為0.02mol/L，pH小于2，室溫下，取0.010mol/L的H2C2O4溶液，測其pH=2，說明存在電離平衡，證明酸為弱酸，故A正確；

B、室溫下，0.010mol/L的NaHC2O4溶液中草酸氫根電離大于水解，溶液呈酸性， pH小于7，故B錯誤；

C、室溫下，取pH=a（a＜3）的H2C2O4溶液稀釋100倍后，測其pH＜a+2，說明稀釋促進(jìn)電離，溶液中存在電離平衡，為弱酸，故C正確；

D、標(biāo)況下，取0.10mol/L的H2C2O4溶液100mL與足量鋅粉反應(yīng)，無論是強(qiáng)酸還是弱酸都收集到H2體積為224mL，故D錯誤；

故選AC，故答案為：AC；

（4）①強(qiáng)堿滴定弱酸到反應(yīng)終點(diǎn)生成草酸鈉，生成的為強(qiáng)堿弱酸鹽顯堿性，所以選擇酚酞作指示劑，滴入最后一滴錐形瓶內(nèi)溶液由無色變成（粉）紅色，且半分鐘內(nèi)不變化，故答案為：酚酞；錐形瓶內(nèi)溶液由無色變成（粉）紅色，且半分鐘內(nèi)不變化；

②取20.00mLH2C2O4溶液于錐形瓶中，滴入2-3滴指示劑，用0.1000mol/L的NaOH溶液進(jìn)行滴定，并進(jìn)行3次平行實(shí)驗(yàn)，所用NaOH溶液體積分別為19.98mL、20.02mL和22.02mL，其中22.02mL誤差太大，消耗平均體積為20ml，由H2C2O4—2NaOH可得0.020L×c×2=0.1000mol/L×0.020L，解得c=0.05000mol/L，故答案為：0.05000mol/L；

③A、滴定管在盛裝NaOH溶液前未潤洗，導(dǎo)致溶液濃度減小，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大，測定結(jié)果偏高，故正確；

B、滴定過程中，錐形瓶震蕩的太劇烈，以致部分液體濺出，待測液減小，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積減小，測定結(jié)果偏低，故錯誤；

C、滴定前讀數(shù)正確，滴定終點(diǎn)時俯視讀數(shù)，讀取的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積減小，測定標(biāo)準(zhǔn)溶液難度偏低，故錯誤；

D、滴定前讀數(shù)正確，滴定終點(diǎn)時仰視讀數(shù)，讀取標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大，測定結(jié)果偏高，故D正確；

故選AD，故答案為：AD