Question

草酸（H₂C₂O₄）是一種易溶于水的二元中強(qiáng)酸，在水中它的存在形態(tài)有H₂C₂O₄、HC₂O₄^-、C₂O₄^2-，各形態(tài)的分布系數(shù)（濃度分?jǐn)?shù)）α隨溶液pH變化的關(guān)系如圖所示：

（1）圖中曲線1表示

 

的分布系數(shù)變化；曲線3表示

 

的分布系數(shù)變化．
現(xiàn)有物質(zhì)的量濃度均為0.1mol/L的下列溶液：①Na₂C₂O₄  ②NaHC₂O₄③H₂C₂O₄④（NH₄）₂C₂O₄⑤NH₄HC₂O₄已知NaHC₂O₄溶液顯酸性．
（2）Na₂C₂O₄溶液中，c（Na⁺）/c（C₂O₄^2-）

 

2 （填“＞”、“=”、“＜”），原因是

 

（用離子方程式表示）．
（3）常溫下，向10mL 0.1mol/L H₂C₂O₄溶液中滴加0.1mol/L NaOH溶液，隨著NaOH溶液體積的增加，當(dāng)溶液中c（Na⁺）=2c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-）時(shí)，溶液顯

 

性（填“酸”、“堿”或“中”），且V（NaOH）

 

10mL（填“＞”、“=”或“＜”）．
（4）下列關(guān)于五種溶液的說法中，正確的是

 

A．溶液②中，c（C₂O₄^2-）＜c（H₂C₂O₄）
B．溶液②中，c（H₂C₂O₄）+c（OH^-）=c（C₂O₄^2-）+c（H⁺）
C．溶液④⑤中都符合c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（HC₂O₄^-）+2c（C₂O₄^2-）+c（OH^-）
D．五種溶液都符合c（H₂C₂O₄）+c（HC₂O₄^-）+c（C₂O₄^2-）=0.1mol?L^-1．
（5）五種溶液中c（H₂C₂O₄）由大到小排列的順序是

 

．
（6）配平氧化還原反應(yīng)方程式：□C₂O₄^2-+□MnO₄^-+□H⁺=□CO₂↑+□Mn²⁺+□H₂O
（7）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．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．第二份溶液用0.10mol/L 酸性KMnO₄溶液滴定，滴定終點(diǎn)如何判斷

 

．當(dāng)加入16mL  0.10mol/L 酸性KMnO₄溶液時(shí)恰好反應(yīng)完全．則原試樣中H₂C₂O₄?2H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

，KHC₂O₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．如果用0.25mol/L NaOH 溶液滴定第一份溶液的實(shí)驗(yàn)滴定終點(diǎn)仰視讀數(shù)則測得的KHC₂O₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

 

（填“偏高”“偏低”或“無影響”）

Answer 1

考點(diǎn)：酸堿混合時(shí)的定性判斷及有關(guān)ph的計(jì)算,鹽類水解的應(yīng)用,中和滴定

專題：

分析：（1）pH越小，H₂C₂O₄的濃度越大，pH越大，C₂O₄^2-越�。�
（2）草酸鈉中的草酸根離子是弱酸陰離子，C₂O₄^2-易水解，C₂O₄^2-的數(shù)目減少；
（3）根據(jù)電荷守恒確定溶液中氫離子和氫氧根離子濃度相對大小，從而確定溶液酸堿性；草酸氫鈉溶液呈酸性，要使溶液呈中性，則氫氧化鈉應(yīng)該稍微過量；
（4）A．NaHC₂O₄溶液顯酸性，說明草酸氫根離子電離程度大于水解程度；
B．溶液b中，存在電荷守恒和物料守恒；
C．任何溶液中都存在電荷守恒；
D．任何溶液中都存在物料守恒；
（5）草酸根離子水解程度大于草酸氫根離子，草酸是弱電解質(zhì)，電離程度較�。�
（6）反應(yīng)中MnO₄^-→Mn²⁺，Mn元素由+7價(jià)→+2價(jià)，得5個(gè)電子；C₂O₄^2-→CO₂，C元素由+3價(jià)→+4價(jià)，一個(gè)C₂O₄^2-失去2個(gè)電子，化合價(jià)升高值=化合價(jià)降低值=轉(zhuǎn)移電子數(shù)，以此分析；
（7）溶液中H₂C₂O₄、KHC₂O₄完全反應(yīng)，滴加最后一滴高錳酸鉀，顏色不褪去，溶液顏色由無色變?yōu)樽霞t色；
溶液由無色變?yōu)闇\紅色，溶液中H₂C₂O₄、KHC₂O₄完全反應(yīng)，根據(jù)n=cV計(jì)算NaOH的物質(zhì)的量，結(jié)合反應(yīng)本質(zhì)OH^-+H⁺=H₂O計(jì)算被中和的H⁺的物質(zhì)的量；
根據(jù)n=cV計(jì)算KMnO₄的物質(zhì)的量，根據(jù)方程式5C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，計(jì)算還原劑H₂C₂O₄、KHC₂O₄的總物質(zhì)的量；
設(shè)出H₂C₂O₄、KHC₂O₄的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，然后列出方程組計(jì)算，進(jìn)而計(jì)算原樣品中各自質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答： 解：（1）根據(jù)圖象知，溶液的pH越小，草酸的濃度越大，pH越大，C₂O₄^2-的越大，所以曲線1為草酸，圖3為C₂O₄^2-，故答案為：H₂C₂O₄；C₂O₄^2-；
（2）草酸鈉中的草酸根離子是弱酸陰離子，C₂O₄^2-易水解：C₂O₄^2-+H₂O?HC₂O₄^-+OH^-，所以草酸鈉溶液中，c（Na⁺）/c（C₂O₄^2-）＞2，
故答案為：＞；C₂O₄^2-+H₂O?HC₂O₄^-+OH^-；
（3）根據(jù)電荷守恒得c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-）+c（OH^-），c（Na⁺）=2c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-），則c（H⁺）=c（OH^-），所以溶液呈中性；
酸氫鈉溶液呈酸性，要使溶液呈中性，則氫氧化鈉應(yīng)該稍微過量，所以氫氧化鈉溶液的體積V（NaOH）＞10mL，
故答案為：中；＞；
（4）A．NaHC₂O₄溶液顯酸性，說明草酸氫根離子電離程度大于水解程度，則c（C₂O₄^2-）＞c（H₂C₂O₄），故A錯(cuò)誤；
B．NaHC₂O₄溶液中，存在電荷守恒和物料守恒，根據(jù)物料守恒得c（Na⁺）=c（HC₂O₄^-）+c（H₂C₂O₄）+c（C₂O₄^2-），根據(jù)電荷守恒得c（H⁺）+c（Na⁺）=c（HC₂O₄^-）+2c（C₂O₄^2-）+c（OH^-），所以得c（H⁺）+c（H₂C₂O₄）=2c（C₂O₄^2-）+c（OH^-），故B錯(cuò)誤；
C．任何溶液中都存在電荷守恒：c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（HC₂O₄^-）+2c（C₂O₄^2-）+c（OH^-），故C正確；
D．任何溶液中都存在物料守恒，根據(jù)物料守恒得：c（H₂C₂O₄）+c（HC₂O₄^-）+c（C₂O₄^2-）=0.1mol?L^-1，故D正確；
故答案為：CD；
②草酸根離子水解程度大于草酸氫根離子、銨根離子促進(jìn)草酸根離子或草酸氫根離子水解，草酸電離程度較小，所以五種溶液中的c（H₂C₂O₄）由大到小排列的順序?yàn)椋孩郏劲荩劲冢劲埽劲伲?br />故答案為：③＞⑤＞②＞④＞①；
（6）反應(yīng)中MnO₄^-→Mn²⁺，Mn元素由+7價(jià)→+2價(jià)，一得5個(gè)電子；C₂O₄^2-→CO₂，C元素由+3價(jià)→+4價(jià)，一個(gè)C₂O₄^2-失去2個(gè)電子，化合價(jià)升高值=化合價(jià)降低值=轉(zhuǎn)移電子數(shù)=10，由電子守恒和原子守恒可知，配平后的反應(yīng)為：5C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，
故答案為：5；2；16；10；2；8；
（7）溶液中H₂C₂O₄、KHC₂O₄完全反應(yīng)，滴加最后一滴高錳酸鉀，顏色不褪去，溶液顏色由無色變?yōu)樽霞t色；
溶液由無色變?yōu)闇\紅色，溶液中H₂C₂O₄、KHC₂O₄完全反應(yīng)，消耗NaOH的物質(zhì)的量=0.02L×0.25mol/L=0.005mol，結(jié)合反應(yīng)本質(zhì)OH^-+H⁺=H₂O可知被中和的H⁺的物質(zhì)的量為：n（NaOH）=0.005mol，
消耗KMnO₄的物質(zhì)的量為：0.016L×0.1mol/L=0.0016mol，根據(jù)方程式5C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O可知還原劑H₂C₂O₄、KHC₂O₄的總物質(zhì)的量為：0.0016mol×

5

2

=0.004mol，
設(shè)25mL溶液中H₂C₂O₄、KHC₂O₄的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：
H₂C₂O₄～2NaOH   KHC₂O₄～NaOH
xmol   2xmol   ymol   ymol
由題意可知：

2x+y=0.005 x+y=0.004

，
解得：x=0.001、y=0.003，
故原樣品中H₂C₂O₄?2H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

0.001mol× 250mL 25mL ×126g/mol

6g

×100%=21%；
KHC₂O₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

0.003mol× 250mL 25mL ×128g/mol

6g

×100%=64%；
如果用0.25mol/L NaOH溶液滴定第一份溶液的實(shí)驗(yàn)滴定終點(diǎn)仰視讀數(shù)，導(dǎo)致消耗的氫氧化鈉溶液體積偏大，計(jì)算出的KHC₂O₄的物質(zhì)的量偏小，則測得的KHC₂O₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低，
故答案為：當(dāng)一滴高錳酸鉀溶液加入時(shí)溶液有無色變?yōu)樽霞t色，且30秒內(nèi)無變化；21%；64%；偏低．

點(diǎn)評：本題考查了離子濃度大小比較、中和滴定的計(jì)算等知識(shí)，題目難度較大，試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．