Question

某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容：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，其熔点为101.5℃，在157℃升华．
为探究草酸的部分化学性质，进行了如下实验：将一定量的乙二酸放于试管中，按如图所示装置进行实验（夹持装置未标出）：

实验发现：装置C、G中澄清石灰水变浑浊，B中CuSO₄粉末变蓝，F中CuO粉末
变红．据此回答：
（1）上述装置中，D的作用是

 

．乙二酸分解的化学方程式为

 

．
（2）该小组同学将0.02mol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，其原因是

 

（用文字简单表述）．
（3）（2）中反应后溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为：

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）乙二酸分解的化学方程式为H₂C₂O₄

△   .

H₂O+CO↑+CO₂↑，由各物质的性质可推测装置的作用；
（2）两者正好1：1反应生成NaHC₂O₄，溶液显酸性说明HC₂O₄^-的电离程度大于其水解程度；
（3）根据NaHC₂O₄溶液显酸性，说明HC₂O₄^-的电离程度大于其水解程度，可得离子浓度间的大小关系．

解答： 解：（1）乙二酸分解的化学方程式为H₂C₂O₄

△   .

H₂O+CO↑+CO₂↑，由各物质的性质可推测B中CuSO₄固体检验草酸分解产物中的水，C装置检验草酸分解产物中的CO₂，D装置的目的是为了除尽CO₂，防止影响后续实验现象的判断，E装置用来干燥气体，F、G装置用来判断草酸分解产物中有无CO生成，
故答案为：除去混合气体中的CO₂；H₂C₂O₄

△   .

H₂O+CO↑+CO₂↑；
（2）两者正好1：1反应生成NaHC₂O₄，溶液显酸性，说明HC₂O₄^-的电离程度大于其水解程度，
故答案为：反应生成NaHC₂O₄，HC₂O₄^-的电离程度大于其水解程度；
（3）两者正好1：1反应生成NaHC₂O₄，溶液显酸性说明HC₂O₄^-的电离程度大于其水解程度，而溶液中还存在着水的电离，故H⁺＞C₂O₄^2-，由于离子的电离程度较小，则有HC₂O₄^-＞H⁺，故正确顺序为c（Na⁺）＞c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-）＞c（OH^-）．
故答案为：c（Na⁺）＞c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-）＞c（OH^-）．

点评：本题考查已二酸的分解以及溶液离子浓度的大小比较，题目较为综合且具有一定难度，做题时注意抓住反应的现象，以此推断物质可能具有的性质．