Question

【題目】Ⅰ.查閱資料，乙二酸（HOOC-COOH，可簡寫為H2C2O4）俗稱草酸，易溶于水，屬于二元中強(qiáng)酸（為弱電解質(zhì)），且酸性強(qiáng)于碳酸。

（1）已知高錳酸鉀能氧化草酸.反應(yīng)如下（部分產(chǎn)物和生成物未寫）：MnO+H2C2O4→Mn2++CO2↑。若把該反應(yīng)設(shè)計(jì)成一原電池，則正極的電極反應(yīng)式為___。

（2）某同學(xué)將2.52g草酸晶體（H2C2O42H2O）加入到100mL0.2molL-1的NaOH溶液中充分反應(yīng)，測得反應(yīng)后溶液呈酸性，則其中含碳元素的粒子中物質(zhì)的量濃度最小的微粒化學(xué)式為___。

Ⅱ.某化學(xué)興趣小組在一次實(shí)驗(yàn)探究中發(fā)現(xiàn)，向草酸溶液中逐滴加入酸性高錳酸鉀溶液時(shí)，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率變化如圖所示，小組成員探究t1～t2時(shí)間內(nèi)速率變快的主要原因，為此“異常”現(xiàn)象展開討論，猜想造成這種現(xiàn)象的最可能原因有兩種。

猜想Ⅰ：此反應(yīng)過程放熱，溫度升高，反應(yīng)速率加快；

猜想Ⅱ：……。

（3）猜想Ⅱ可能是：___。

（4）基于猜想Ⅱ成立，設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請完成以下實(shí)驗(yàn)記錄表內(nèi)容。

	試管A	試管B
加入試劑	2mL0.1mol/LH2C2O4溶液、1mL0.05mol/L酸性KMnO4	2mL0.1mol/LH2C2O4溶液、1mL0.05mol/L酸性KMnO4，少量___固體（填物質(zhì)名稱）
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 (褪色時(shí)間)	褪色時(shí)間10min	褪色時(shí)間___10min （選填“<”“>”或“=”）
結(jié)論	猜想Ⅱ正確

Ⅲ.為了測定含有H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的試樣中各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

①稱取6.0g試樣，加水溶解，配成250mL試樣溶液。

②用酸式滴定管量取25.00mL試樣溶液放入錐形瓶中，并加入2～3滴酚酞試液，用0.2500mol/LNaOH溶液滴定，消耗NaOH溶液20.00mL。

③再取25.00mL試樣溶液放入另一錐形瓶中，用0.1000mol/L的酸性高錳酸鉀溶液滴定，消耗高錳酸鉀溶液16.00mL。

回答下列問題：

（5）步驟③中判斷滴定終點(diǎn)的方法是___。

（6）步驟②中量取試樣溶液時(shí)，酸式滴定管用蒸餾水洗過后沒有潤洗，則測得H2C2O4·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)___。（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）

Answer 1

【答案】MnO+5e-＋8H+=Mn2+＋4H2O H2C2O4 生成的Mn2+對該反應(yīng)有催化作用，加快反應(yīng)速率 硫酸錳 < 溶液由無色變?yōu)闇\紅色（或紫色、紫紅色），且半分鐘內(nèi)不褪色 偏小

【解析】

（1）原電池的正極發(fā)生還原反應(yīng)，高錳酸根離子中錳元素的化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，由此分析解答；

（2）H2C2O42H2O物質(zhì)的量0.02mol，與 NaOH恰好完全反應(yīng)生成草酸氫鈉，混合后溶液呈酸性，說明草酸氫根離子電離程度大于水解程度，結(jié)合電荷守恒判斷離子濃度大小；

Ⅱ．（3）猜想II是認(rèn)為生成的Mn2+在反應(yīng)中起到催化劑的作用，故應(yīng)補(bǔ)充MnSO4，通過測量溶液褪色的時(shí)間來驗(yàn)證猜想；

（4）要通過對比實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證猜想Ⅱ，則實(shí)驗(yàn)B和實(shí)驗(yàn)A的加入試劑除了MnSO4固體不同，其他均應(yīng)相同，據(jù)此分析；

Ⅲ．（5）原溶液無色，KMnO4為紫紅色，當(dāng)溶液中的H2C2O4和KHC2O4反應(yīng)完全時(shí)，溶液呈紫紅色且半分鐘顏色不變；

（6）步驟②中量取試樣溶液時(shí)，酸式滴定管用蒸餾水洗過后沒有潤洗，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)溶液氫氧化鈉的體積增大，據(jù)此回答問題。

（1）已知高錳酸鉀能氧化草酸反應(yīng)如下：MnO+H2C2O4→Mn2++CO2↑。若把該反應(yīng)設(shè)計(jì)成一原電池，根據(jù)原電池原理，正極發(fā)生還原反應(yīng)，化合價(jià)降低，則正極的電極反應(yīng)式為MnO+5e-＋8H+=Mn2+＋4H2O。

（2）某同學(xué)將2.52g草酸晶體（H2C2O42H2O）即0.02mol，加入到100mL0.2molL-1的NaOH溶液中充分反應(yīng)，二者恰好完全反應(yīng)生成草酸氫鈉，混合后溶液呈酸性，說明草酸氫根離子電離程度大于水解程度，水電離生成氫離子，結(jié)合電荷守恒判斷離子濃度大小為Na+＞HC2O4-＞H+＞C2O4-＞H2C2O4＞OH-，則其中含碳元素的粒子中物質(zhì)的量濃度最小的微粒化學(xué)式為H2C2O4。

Ⅱ.（3）根據(jù)反應(yīng)速率的影響因素知，可能是反應(yīng)生成的Mn2+起了催化作用，從而使反應(yīng)速率加快；。

（4）猜想Ⅱ成立，即Mn2+在反應(yīng)中起到催化劑的作用，從而加快了反應(yīng)速率，所以和設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，要進(jìn)行一組對比實(shí)驗(yàn)，一支試管A中僅僅2mL0.1mol/L H2C2O4溶液、1mL 0.05mol/L 酸性KMnO4，另外一支試管B中加入2mL0.1mol/L H2C2O4溶液、1mL 0.05mol/L 酸性KMnO4，少量MnSO4（s），根據(jù)溶液褪色的快慢來判斷Mn2+在反應(yīng)中是否起到催化劑的作用，若猜想Ⅱ成立，褪色時(shí)間小于10min。

	試管A	試管B
加入試劑	2mL0.1mol/LH2C2O4溶液、1mL0.05mol/L酸性KMnO4	2mL0.1mol/LH2C2O4溶液、1mL0.05mol/L酸性KMnO4，少量硫酸錳固體
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 (褪色時(shí)間)	褪色時(shí)間10min	褪色時(shí)間<10min
結(jié)論	猜想Ⅱ正確

Ⅲ. （5）原溶液無色，而KMnO4為紫紅色，所以當(dāng)溶液中的H2C2O4和KHC2O4反應(yīng)完全時(shí)，滴入最后一滴溶液呈紫紅色且半分鐘顏色不變，滴定到終點(diǎn)。

（6）步驟②中量取試樣溶液時(shí)，酸式滴定管用蒸餾水洗過后沒有潤洗，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)溶液氫氧化鈉的體積增大，測定KHC2O4的含量增大，草酸含量減小。