Question

17．草酸二甲酯的水解產(chǎn)物草酸（H₂C₂O₄）為二元弱酸．已知：

難溶物	CaF2	CaC2O4
Ksp	3.5×10-11	2.3×10-9
酸	HF	H2C2O4
電離常數(shù)	Ka=7.2×10-4	Ka1=5.4×10-2 Ka2=5.4×10-5

（1）草酸氫鉀溶液中c（H⁺）＞（填“＞”“＜”或“=”）c（OH^-）．
（2）向0.1mol•L^-1的草酸氫鉀溶液中滴加NaOH溶液至溶液呈中性，此時(shí)溶液中各粒子的濃度關(guān)系正確的是ad（填字母）．
a．c（K⁺）=c（HC₂O₄^-）+c（H₂C₂O₄）+c（C₂O₄^2-）
b．c（K⁺）+c（Na⁺）=c（HC₂O₄^-）+c（C₂O₄^2-）
c．cNa⁺）=c（H₂C₂O₄）+c（C₂O₄^2-）
d．c（K⁺）＞cNa⁺）
（3）在濃度為1mol•L^-1的HF與0.01mol•L^-1的KHC₂O₄^-混合溶液中逐滴加入1mol•L^-1的CaCl₂溶液，最初得到的沉淀為CaF₂（填化學(xué)式）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)H₂C₂O₄的電離常數(shù)判斷；
（2）a．根據(jù)物料守恒判斷；
b．根據(jù)電荷守恒判斷；
c．根據(jù)物料守恒、電荷守恒判斷；
d．若恰好反應(yīng)，c（K⁺）=c（Na⁺），此時(shí)溶液呈堿性，故加入的氫氧化鈉的物質(zhì)的量略少些；
（3）根據(jù)電離常數(shù)計(jì)算溶液中C₂O₄^2-和F^-的濃度，結(jié)合CaF₂和 CaC₂O₄的Ksp計(jì)算分析．

解答 解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知H₂C₂O₄的第二步電離常數(shù)Ka₂=5.4×10^-5，所以草酸氫鉀溶液顯酸性，則c（H⁺）＞c（OH^-）；
故答案為：＞；
（2）a．碳元素在溶液中存在形式有：HC₂O₄^-、H₂C₂O₄、C₂O₄^2-，根據(jù)物料守恒由c（K⁺）=c（HC₂O₄^-）+c（H₂C₂O₄）+c（C₂O₄^2-），故a正確；
b．根據(jù)電荷守恒有：c（K⁺）+c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HC₂O₄^-）+2c（C₂O₄^2-）+c（OH^-），溶液呈中性，則c（H⁺）=c（OH^-），故c（K⁺）+c（Na⁺）=c（HC₂O₄^-）+2c（C₂O₄^2-），故b錯(cuò)誤；
c．由c（K⁺）=c（HC₂O₄^-）+c（H₂C₂O₄）+c（C₂O₄^2-）、c（K⁺）+c（Na⁺）=c（HC₂O₄^-）+2c（C₂O₄^2-）可知，c（Na⁺）=c（C₂O₄^2-）-c（H₂C₂O₄），故c錯(cuò)誤；
d．若恰好反應(yīng)，c（K⁺）=c（Na⁺），此時(shí)溶液呈堿性，故加入的氫氧化鈉的物質(zhì)的量略少些，故c（K⁺）＞c（Na⁺），故d正確；
故答案為：ad．
（3）在濃度為1mol•L^-1的HF中與0.01mol•L^-1的KHC₂O₄^-混合溶液中，設(shè)c（F^-）=xmol/L，c（C₂O₄^2-）=ymol/L，
則$\frac{{x}^{2}}{1-x}$=7.2×10^-4，解得x≈$\sqrt{7.2×1{0}^{-4}}$mol/L，$\frac{{y}^{2}}{0.01-y}$=5.4×10^-5，解得y≈$\sqrt{5.4×1{0}^{-7}}$mol/L，
生成 CaF₂沉淀時(shí)鈣離子的濃度為$\frac{3.5×1{0}^{-11}}{7.2×1{0}^{-4}}$=4.86×10^-8mol/L，
生成CaC₂O₄沉淀時(shí)鈣離子的濃度為$\frac{2.3×1{0}^{-9}}{\sqrt{5.4×1{0}^{-7}}}$≈$\frac{2.3}{\sqrt{54}}$×10^-5mol/L，所以溶液中最初得到的沉淀為CaF₂；
故答案為：CaF₂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了鹽的水解和弱電解質(zhì)的電離、溶度積常數(shù)的計(jì)算等，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用能力和計(jì)算能力，注意把握Ksp的含義以及有關(guān)計(jì)算．