Question

已知草酸是一種二元弱酸，草酸氫鈉（NaHC₂O₄）溶液顯酸性．
（1）用電離方程式解釋NaHC₂O₄溶液顯酸性的原因：

 

；
（2）常溫下，向10mL 0.01mol/L NaHC₂O₄溶液中滴加10mL 0.01mol/L NaOH溶液時(shí)，比較溶液中各種離子濃度的大小關(guān)系，用＞連接：

 

；
（3）配平以下氧化還原反應(yīng)方程式：
□C₂O₄^2-+□MnO₄^-+□H⁺═□CO²↑+□Mn²⁺+□H₂O
（4）稱取6.0g含H₂C₂O₄?2H₂O、KHC₂O₄和K₂SO₄的試樣，加水溶解，配成250mL 溶液．量取兩份此溶液各25mL，分別置于兩個(gè)錐形瓶中．
①第一份溶液中加入2滴酚酞試液，滴加0.25mol/L NaOH 溶液至20mL時(shí)，溶液由無色變?yōu)闇\紅色．該溶液被中和的H⁺的物質(zhì)的量為

 

mol；
②第二份溶液滴加0.10mol/L酸性KMnO₄溶液至16mL時(shí)反應(yīng)完全，該溶液中還原劑的物質(zhì)的量為

 

mol．

Answer 1

考點(diǎn)：離子濃度大小的比較,氧化還原反應(yīng)方程式的配平,弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡

專題：氧化還原反應(yīng)專題,電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）NaHC₂O₄溶液中，HC₂O₄^-電離出氫離子，且電離程度大于其水解程度，溶液顯示酸性；
（2）向10mL 0.01mol/L NaHC₂O₄溶液中滴加10mL 0.01mol/L NaOH溶液時(shí)，二者恰好反應(yīng)，所得溶液為草酸鈉溶液，據(jù)此來確定離子濃度的大小；
（3）根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒配平反應(yīng)方程式；
（4）①根據(jù)n=cV計(jì)算出氫氧化鈉的物質(zhì)的量，然后再根據(jù)中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)計(jì)算出該溶液被中和的H⁺的物質(zhì)的量；
②根據(jù)n=cV計(jì)算出高錳酸鉀的物質(zhì)的量，然后根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算．

解答： 解：（1）NaHC₂O₄溶液中存在電離平衡：HC₂O₄^-?H⁺+C₂O₄^2-，電離程度大于水解程度，溶液顯示酸性，
故答案為：HC₂O₄^-?H⁺+C₂O₄^2-；
（2）向10mL 0.01mol/L NaHC₂O₄溶液中滴加10mL 0.01mol/L NaOH溶液時(shí)，二者恰好反應(yīng)，所得溶液為草酸鈉溶液，在該溶液中，直接電離出的鈉離子和草酸根濃度最大，但是草酸根會水解，所以c（Na⁺）＞c（C₂O₄^2-），草酸根水解生成草酸氫根和氫氧根，溶液顯堿性，水電離會生成一部分氫氧根，所以c（OH^-）＞c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺），
故答案為：c（Na⁺）＞c（C₂O₄^2-）＞c（OH^-）＞c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺）；
（3）高錳酸根離子變成錳離子，化合價(jià)有+7變?yōu)?2，化合價(jià)降低5價(jià)，草酸根離子從+3變?yōu)?4，化合價(jià)升高1價(jià)，每個(gè)草酸根離子含有2個(gè)C，化合價(jià)升高了2價(jià)，根據(jù)化合價(jià)升降相等可得二者的關(guān)系式為：2MnO₄^-～5C₂O₄^2-，再根據(jù)電荷守恒和質(zhì)量守恒可寫出反應(yīng)方程式為：5C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺═10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，
故答案為：5；2；16；10；2；8；
（4）①根據(jù)中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)知道氫離子的物質(zhì)的量即為氫氧化鈉的物質(zhì)的量，即0.25mol/L×0.02L=0.005mol，
故答案為：0.005；
②氧化劑和還原劑物質(zhì)的量之間的關(guān)系為：2MnO₄^-～5H₂C₂O₄，滴加0.10mol/L 酸性KMnO₄溶液至16mL時(shí)反應(yīng)完全，即消耗高錳酸根離子0.10mol/L×0.016L=0.0016mol，所以該溶液中還原劑的物質(zhì)的量為

0.0016mol×5

2

=4×10^-3mol，
故答案為：4×10^-3．

點(diǎn)評：本題考查了溶液中離子濃度大小比較、氧化還原反應(yīng)的配平、離子反應(yīng)的計(jì)算等知識，題目難度中等，試題綜合性較強(qiáng)，涉及的知識點(diǎn)較多，注意掌握氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)及配平方法，明確判斷溶液中離子濃度大小的方法．