Question

草酸是植物（特别是草本植物）常具有的成分，具有广泛的用途。草酸晶体(H₂C₂O₄·2H₂O)无色，熔点为101℃，易溶于水，受热易脱水、升华，170℃以上分解。常温下它的电离常数K₁=5.4×10^－2，K₂=5.4×10^－5。回答下列问题：

（1）拟用下列装置分解草酸制备少量纯净的CO，其合理的连接顺序为___________（填字母序号）。

（2）相同温度条件下，分别用3支试管按下列要求完成实验：

试管	A	B	C
加入试剂	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
褪色时间	28秒	30秒	不褪色

写出试管B的离子方程式_____________________________________；上述实验能否说明“相同条件下，反应物浓度越大，反应速率越快”？____________（选填“能”或“不能”）；简述你的理由：__________________________________。

（3）设计实验证明草酸为弱酸的方案及其现象均正确的有_____________（填序号）。

A.室温下，取0.010mol/L的H₂C₂O₄溶液，测其pH=2；

B.室温下，取0.010mol/L的NaHC₂O₄溶液，测其pH >7；

C.室温下，取pH=a（a<3）的H₂C₂O₄溶液稀释100倍后，测其pH< a+2；

D.标况下，取0.10mol/L的H₂C₂O₄溶液100mL与足量锌粉反应，收集到H₂体积为224mL；

（4）为测定某H₂C₂O₄溶液的浓度，取20.00mL H₂C₂O₄溶液于锥形瓶中，滴入2-3滴指示剂，用0.1000mol/L的NaOH溶液进行滴定，并进行3次平行实验，所用NaOH溶液体积分别为19.98mL、20.02mL和22.00mL。

①所用指示剂为_______________；滴定终点时的现象为_________________________；

②H₂C₂O₄溶液物质的量浓度为_______________；

③下列操作会引起测定结果偏高的是__________（填序号）。

A. 滴定管在盛装NaOH溶液前未润洗

B. 滴定过程中，锥形瓶震荡的太剧烈，以致部分液体溅出

C. 滴定前读数正确，滴定终点时俯视读数

D. 滴定前读数正确，滴定终点时仰视读数

Answer

A-E-D（A-E-F-D也给分） 2MnO4- +5H2C2O4 +6H+=2Mn2+ +10CO2↑+8 H2O 能 实验中KMnO4的浓度cB>cA，且其反应速率νB>νA。 C 酚酞 锥形瓶内溶液由无色变成（粉）红色，且半分钟内不变化 0.05000mol/L A D

【解析】（1）草酸分解时还产生水蒸气和CO2，所以必须首先除去CO2，又因为CO难溶于水，密度和空气接近，因此正确的顺序是A-E-D。（2）酸性高锰酸钾能氧化草酸，因此试管B中反应的离子方程式为2MnO4- +5H2C2O4 +6H+=2Mn2+ +10CO2↑+8 H2O；根据表中数据可知实验中KMnO4的浓度cB＞cA，且其反应速率νB＞νA，所以上述实验能说明“相同条件下，反应物浓度越大，反应速率越快”。（3）A.室温下，取0.010mol/L的H2C2O4溶液，由于草酸是二元酸，因此测其pH=2不能说明是弱酸，A错误；B.根据电离平衡常数可知草酸氢钠溶液中草酸氢根离子的电离程度大于水解程度，即室温下，取0.010mol/L的NaHC2O4溶液的pH＜7，B错误；C.室温下，取pH=a（a＜3）的H2C2O4溶液稀释100倍后，测其pH＜a+2，这说明稀释过程中继续电离出氢离子，即存在电离平衡，属于弱酸，C正确；D.标况下，取0.10mol/L的H2C2O4溶液100mL与足量锌粉反应，收集到H2体积为224mL，只能说明是二元酸，不能说明是弱酸，D错误，答案选C；（4）①强碱滴定弱酸，终点溶液显碱性，所用指示剂为酚酞；滴定终点时的现象为锥形瓶内溶液由无色变成（粉）红色，且半分钟内不变化；②消耗标准液的体积平均值是20.00mL，所以草酸溶液物质的量浓度为0.1000mol/L÷2＝0.0500mol/L；③A. 滴定管在盛装NaOH溶液前未润洗，标准液被稀释，体积增加，测定结果偏高，A正确；B. 滴定过程中，锥形瓶震荡的太剧烈，以致部分液体溅出，消耗标准液体积减小，测定结果偏低，B错误；C. 滴定前读数正确，滴定终点时俯视读数，读数偏小，测定结果偏低，C错误；D. 滴定前读数正确，滴定终点时仰视读数，读数偏大，测定结果偏高，D正确，答案选AD。

点睛：该题的难点是弱电解质的判断和中和滴定误差分析。弱电解质的证明，是基于与强电解质对比进行的。弱电解质与强电解质最大的区别就是弱电解质存在电离平衡，而强电解质不存在电离平衡。因此只要证明有电离平衡存在，就证明了弱电解质。注意判断的角度。误差分析关键是明确原理和实验操作注意事项。