草酸广泛分布于植物、动物体中，并在不同的生命体中发挥不同的功能．草酸还是一种重要的工业原料，在工农业生产中具有广泛的用途．回答下列问题：（1）草酸是一种常见的有机化合物，结构简式为HOOC-COOH，其中碳元素的化合价为，草酸官能团的名称是．（2）已知草酸、碳酸的各级电离常数如表： 草酸 碳酸 一级电离常数（Kad） 5.9×10-2 4.2×10-7 二级电离常数（Kad） 6.4×10-3 5.6&time
2019-04-28
草酸广泛分布于植物、动物体中，并在不同的生命体中发挥不同的功能．草酸还是一种重要的工业原料，在工农业生产中具有广泛的用途．回答下列问题：
（1）草酸是一种常见的有机化合物，结构简式为HOOC-COOH，其中碳元素的化合价为___，草酸官能团的名称是___．
（2）已知草酸、碳酸的各级电离常数如表：
| 草酸 | 碳酸 |
| 一级电离常数（Kad） | 5.9×10-2 | 4.2×10-7 |
| 二级电离常数（Kad） | 6.4×10-3 | 5.6×10-11 |
写出草酸溶液与少量碳酸钠固体反应的化学方程式：___．
（3）人和动物摄入草酸过多，可能会导致结石．结石的主要成分是难解的草酸钙，草酸钙的溶度积常数表达式Ksp=___．乙二胺四乙酸（也称“EDTA”）是一种能结合二价金属离子的试剂，因此该试剂能有效溶解结石，其溶解原理是___．
（4）将0.2mol/L的NaOH溶液缓缓地滴入10mL0.1mol/L的草酸溶液中，当滴入NaOH溶液的体积为7.5mL时，测得溶液为酸性，则HCO4-的电离程度___C2O2的水解程度（填“大于”“等于”或“小于”）；当滴入NaOH溶液的体积为10mL时，c（HC2O4-）+2c（C2O42-）___c（Na+）（填“>”“=”或“<”）．
（5）草酸结晶水合物（H2C2O4•2H2O） 的纯度可用KMnO4溶液测定（杂质不与KMnO4反应）．步骤是：
①称取0 500g草酸晶体样品，配制成100mL水溶液．该操作过程中选取的玻璃仪器有玻瑞棒、烧杯、量筒、___．
②用滴定管量取配制好的草酸溶液20.00mL于锥形瓶中，然后用浓度为0.200mol/L的酸性KMnO4溶液滴定，直至溶液呈浅粉红色，且半分钟内不褪色，实验过程中消耗14.80ml KMnO4溶液，则草酸晶体的纯度为（结果保留3位有效数字）．
优质解答
（1）草酸的分子式是H2C2O2，根据氢为+1价，氧为-2价，结合化合价代数和为为0，其中碳元素的化合价为+3，草酸官能团的名称是羧基，故答案为：+3；羧基；
（2）少量碳酸钠固体所以草酸过量，而根据草酸的电离度，草酸的酸性远大于碳酸的酸性，所以草酸一级电离产生的氢离子就可以将碳酸钠完全反应，所以反应的方程式为：2H2C2O4+Na2CO3=2NaHC2O4+CO2↑+H2O，故答案为：2H2C2O4+Na2CO3=2NaHC2O4+CO2↑+H2O；
（3）CaC2O4的沉淀溶解平衡为：CaCrO4（s）⇌Ca2+（aq）+CrO42-（aq），难溶物溶度积等于电离产生离子的浓度幂之积，据此写出该温度下溶度积的表达式KspCaC2O4）=c（Ca2+）．c（C2O42-），草酸钙在人体体液中存在溶解平衡，即CaCrO4（s）⇌Ca2+（aq）+CrO42-（aq），乙二胺四乙酸（EDTA）结合Ca2+生成可溶性物质，平衡正向移动，结石逐渐溶解，故答案为：c（Ca2+）．c（C2O42-）；草酸钙在人体体液中存在溶解平衡，即CaCrO4（s）⇌Ca2+（aq）+CrO42-（aq），乙二胺四乙酸（EDTA）结合Ca2+生成可溶性物质，平衡正向移动，结石逐渐溶解；
（4）将0.2mol/L的NaOH溶液缓缓地滴入10mL0.1mol/L的草酸溶液中，当滴入NaOH溶液的体积为7.5mL时，得到草酸钠和草酸氢钠的混合溶液，溶液呈酸性，所以以草酸氢根离子的大于草酸根离子的水解；当滴入NaOH溶液的体积为10mL时，得到草酸钠，所以根据物料，2c（HC2O4-）+2c（C2O42-）=c（Na+），所以c（HC2O4-）+2c（C2O42-）<c（Na+），故答案为：大于；<；
（5）①为了配制准确浓度的草酸溶液，所需要的实验仪器主要有天平（含砝码）、烧杯、药匙、100mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒等，故答案为：100 mL容量瓶、胶头滴管；
②在测定过程中，高锰酸钾为氧化剂，草酸为还原剂，反应的离子方程式为：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O，根据方程式可得关系式：
5H2C2O4•2H2O～2KMnO4
5 2
n 0.02mol/L×14.8×10-3L×
解得：n（H2C2O4•2H2O）=3.7×10-3mol
则m（H2C2O4•2H2O）=3.7×10-3mol×126g/mol=0.4662g，
所以成品的纯度为：×100%=93.2%，
故答案为：93.2%．
（1）草酸的分子式是H2C2O2，根据氢为+1价，氧为-2价，结合化合价代数和为为0，其中碳元素的化合价为+3，草酸官能团的名称是羧基，故答案为：+3；羧基；
（2）少量碳酸钠固体所以草酸过量，而根据草酸的电离度，草酸的酸性远大于碳酸的酸性，所以草酸一级电离产生的氢离子就可以将碳酸钠完全反应，所以反应的方程式为：2H2C2O4+Na2CO3=2NaHC2O4+CO2↑+H2O，故答案为：2H2C2O4+Na2CO3=2NaHC2O4+CO2↑+H2O；
（3）CaC2O4的沉淀溶解平衡为：CaCrO4（s）⇌Ca2+（aq）+CrO42-（aq），难溶物溶度积等于电离产生离子的浓度幂之积，据此写出该温度下溶度积的表达式KspCaC2O4）=c（Ca2+）．c（C2O42-），草酸钙在人体体液中存在溶解平衡，即CaCrO4（s）⇌Ca2+（aq）+CrO42-（aq），乙二胺四乙酸（EDTA）结合Ca2+生成可溶性物质，平衡正向移动，结石逐渐溶解，故答案为：c（Ca2+）．c（C2O42-）；草酸钙在人体体液中存在溶解平衡，即CaCrO4（s）⇌Ca2+（aq）+CrO42-（aq），乙二胺四乙酸（EDTA）结合Ca2+生成可溶性物质，平衡正向移动，结石逐渐溶解；
（4）将0.2mol/L的NaOH溶液缓缓地滴入10mL0.1mol/L的草酸溶液中，当滴入NaOH溶液的体积为7.5mL时，得到草酸钠和草酸氢钠的混合溶液，溶液呈酸性，所以以草酸氢根离子的大于草酸根离子的水解；当滴入NaOH溶液的体积为10mL时，得到草酸钠，所以根据物料，2c（HC2O4-）+2c（C2O42-）=c（Na+），所以c（HC2O4-）+2c（C2O42-）<c（Na+），故答案为：大于；<；
（5）①为了配制准确浓度的草酸溶液，所需要的实验仪器主要有天平（含砝码）、烧杯、药匙、100mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒等，故答案为：100 mL容量瓶、胶头滴管；
②在测定过程中，高锰酸钾为氧化剂，草酸为还原剂，反应的离子方程式为：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O，根据方程式可得关系式：
5H2C2O4•2H2O～2KMnO4
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n 0.02mol/L×14.8×10-3L×
解得：n（H2C2O4•2H2O）=3.7×10-3mol
则m（H2C2O4•2H2O）=3.7×10-3mol×126g/mol=0.4662g，
所以成品的纯度为：×100%=93.2%，
故答案为：93.2%．