Question

已知：乙二酸俗稱草酸（結(jié)構(gòu)簡式為HOOC-COOH，可簡寫為H₂C₂O₄）．25℃時(shí)，草酸的電離平衡常數(shù)為K₁=5.0×10^-2，K₂=5.4×10^-5；碳酸（H₂CO₃）的電離平衡常數(shù)為K₁=4.5×10^-7，K₂=4.7×10^-11．草酸鈣的K_sp=4.0×10^-8，碳酸鈣的Ksp=2.5×10^-9．回答下列問題：
（1）寫出水溶液中草酸的電離方程式

 

；
（2）相同條件下物質(zhì)的量濃度都為0.1mol/L的Na₂C₂O₄溶液的pH比Na₂CO₃溶液的pH

 

（填“大”、“小”或“相等”）；
（3）Na₂CO₃溶液與過量的草酸溶液混合，該反應(yīng)的離子方程式為：

 

；
（4）實(shí)驗(yàn)室常用酸性高錳鉀溶液滴定草酸來測定草酸溶液的濃度．高錳酸鉀溶液常用

 

（填“稀硫酸”、“稀硝酸”、“稀鹽酸”）酸化，已知酸性高錳酸鉀和草酸反應(yīng)的現(xiàn)象是有氣泡產(chǎn)生，紫色消失，其反應(yīng)的離子方程式為

 

；
（5）25℃時(shí)，向20mL碳酸鈣的飽和溶液中逐滴加入c mol/L的草酸鉀溶液20mL后，有草酸鈣沉淀生成，則c的最小值為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專題：

分析：（1）草酸是二元弱酸存在電離平衡，分步電離，以第一步為主；
（2）依據(jù)電離平衡常數(shù)分析，酸性強(qiáng)弱順序?yàn)椋翰菟幔咎妓幔綡C₂O₄^-＞HCO₃^-，酸性越強(qiáng)，對應(yīng)鹽的水解程度越弱；
（3）往Na₂CO₃溶液中加入少量草酸溶液反應(yīng)生成碳酸氫鈉和草酸鈉；
（4）高錳酸鉀溶液是強(qiáng)氧化性溶液，鹽酸中的氯離子會被氧化，硝酸本身具有強(qiáng)氧化性，草酸和高錳酸鉀溶液反應(yīng)在酸性溶液中 發(fā)生氧化還原反應(yīng)，草酸被氧化為二氧化碳，高錳酸鉀被還原為錳離子；
（5）據(jù)碳酸鈣溶度積常數(shù)計(jì)算鈣離子濃度，等體積混合后鈣離子和草酸根離子濃度減少一半，根據(jù)草酸鈣的溶度積常數(shù)計(jì)算得到醋酸根離子的最小濃度．

解答： 解：（1）酸是二元弱酸存在電離平衡，分步電離，以第一步為主，電離方程式為：H₂C₂O₄?H⁺+HC₂O₄^-，HC₂O₄^-?H⁺+C₂O₄^2-；
故答案為：H₂C₂O₄?H⁺+HC₂O₄^-，HC₂O₄^-?H⁺+C₂O₄^2-；
（2）依據(jù)電離平衡常數(shù)分析，酸性強(qiáng)弱順序?yàn)椋翰菟幔咎妓幔綡C₂O₄^-＞HCO₃^-，酸性越強(qiáng)，對應(yīng)鹽的水解程度越弱，則相同條件下物質(zhì)的量濃度都為0.1mol/L的Na₂C₂O₄溶液的pH比Na₂CO₃溶液的pH��；
故答案為：��；
（3）電離平衡常數(shù)分析，酸性強(qiáng)弱順序?yàn)椋翰菟幔咎妓幔綡C₂O₄^-＞HCO₃^-；往Na₂CO₃溶液中加入少量草酸溶液反應(yīng)生成碳酸氫鈉和草酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為：2CO₃^2-+H₂C₂O₄=2HCO₃^-+C₂O₄^2-；
故答案為：2CO₃^2-+H₂C₂O₄=2HCO₃^-+C₂O₄^2-；
（4）高錳酸鉀溶液是強(qiáng)氧化性溶液，鹽酸中的氯離子會被氧化，硝酸本身具有強(qiáng)氧化性，草酸和高錳酸鉀溶液反應(yīng)在酸性溶液中 發(fā)生氧化還原反應(yīng)，草酸被氧化為二氧化碳，高錳酸鉀被還原為錳離子，反應(yīng)的離子方程式為：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，
故答案為：稀硫酸；5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
（5）25℃時(shí)，向20mL碳酸鈣的飽和溶液中逐滴加入c mol/L的草酸鉀溶液20mL后，有草酸鈣沉淀生成；
碳酸鈣的K_sp=2.5×10^-9=c（Ca²⁺）c（CO₃^2-），飽和溶液中鈣離子濃度c（Ca²⁺）=5×10^-5mol/L，等體積混合后溶液中c（Ca²⁺）=2.5×10^-5mol/L，草酸鈣的K_sp=4.0×10^-8 =c（Ca²⁺）c（C₂O₄^2-）=2.5×10^-5mol/L×

c

2

mol/L，
c=

4×10-8×2

2.5×10-5

=3.2×10^-3mol/L，
故答案為：3.2×10^-3．

點(diǎn)評：本題考查了弱電解質(zhì)的電離、難溶物的溶解平衡、離子方程式的書寫等，明確弱電解質(zhì)電離特點(diǎn)及溶度積常數(shù)的運(yùn)用是解本題關(guān)鍵，題目難度中等．