Question

1．草酸（H₂C₂O₄）是菠菜中國含量較多的一種二元弱酸，草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而鈣鹽難溶于水，請回答下列問題：
（1）草酸根可被酸性KMnO₄溶液氧化：2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺=2Mn₂+10CO₂↑+8H₂O，實驗測得，該反應過程中MnO₄^-的濃度變化情況如圖所示，請解釋60秒后c（MnO₄^-）迅速減小的原因可能是：反應生成的錳離子對反應起到催化劑的作用．
（2）已知KHC₂O₄溶液的pH＜7：
①c（C₂O₄^2-）＞c（H₂C₂O₄）（填“＞”“＜”“=”）．
②濃度均為0.1mol•L^-1的下列溶液中：①NH₄HC₂O₄  ②KHC₂O₄  ③H₂C₂O₄  ④Na₂C₂O₄，c（C2O₄^2-）由大到小的順序為④②①③（填序號）．
（3）已知20℃時，K_sp（CaC₂O₄）=2.5×10^-9、K_sp（CaSO₄）=2.0×10^-4、K_sp（CaCO₃）=9.0×10^-9．
①向CaSO₄混濁液中加入0.1mol•L^-1的Na₂C₂O₄的離子方程式為CaSO₄（s）+C₂O₄^2-?CaC₂O₄（s）+SO₄^2-．
②在0.1mol•L^-1的Na₂C₂O₄溶液中通入HCl至pH=7時（忽略溶液體積變化）．溶液中c（Cl^-）＞c（HC₂O₄^-+c（H₂C₂O₄）（填“＜”“＞”“=”）

Answer 1

分析 （1）圖象分析可知隨反應進行錳離子濃度增大，對氧化還原反應起到催化劑的作用；
（2）①已知KHC₂O₄溶液的pH＜7，說明HC₂O₄^-離子在水溶液中電離程度大于水解程度：
②①NH₄HC₂O₄ 中銨根離子水解促進HC₂O₄^-離子水解；
②KHC₂O₄ 溶液中HC₂O₄^-離子在水溶液中電離程度大于水解程度；
③H₂C₂O₄ 溶液中分步水解，第二步電離出C₂O₄^2-離子；
④Na₂C₂O₄，溶液中電離出C₂O₄^2-水解；
（3）①向CaSO₄混濁液中加入0.1mol•L^-1的Na₂C₂O₄，CaC₂O₄ 溶度積常數大于CaSO₄實現沉淀轉化；
②溶液中存在電荷守恒和物料守恒，計算分析離子濃度大小；

解答 解：（1）草酸根可被酸性KMnO₄溶液氧化：2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺=2Mn₂+10CO₂↑+8H₂O，實驗測得，60秒后c（MnO₄^-）迅速減小的原因可能是隨反應進行錳離子濃度增大，對氧化還原反應起到催化劑的作用，故答案為：反應生成的錳離子對反應起到催化劑的作用；
（2）①已知KHC₂O₄溶液的pH＜7，說明HC₂O₄^-離子在水溶液中電離程度大于水解程度，溶液中c（C₂O₄^2-）＞c（H₂C₂O₄），故答案為：＞：
②①NH₄HC₂O₄ 中銨根離子水解促進HC₂O₄^-離子水解，C₂O₄^2-離子濃度減小；
②KHC₂O₄ 溶液中HC₂O₄^-離子在水溶液中電離程度大于水解程度；
③H₂C₂O₄ 溶液中分步水解，第二步電離出C₂O₄^2-離子，C₂O₄^2-離子濃度最小；
④Na₂C₂O₄，溶液中電離出C₂O₄^2-水解，溶液中C₂O₄^2-離子濃度最大，
溶液中C₂O₄^2-離子濃度由大到小的順序為④②①③，故答案為：④②①③；
（3）①已知20℃時，K_sp（CaC₂O₄）=2.5×10^-9、K_sp（CaSO₄）=2.0×10^-4，向CaSO₄混濁液中加入0.1mol•L^-1的Na₂C₂O₄，CaC₂O₄ 溶度積常數大于CaSO₄實現沉淀轉化，反應的離子方程式為：CaSO₄（s）+C₂O₄^2-?CaC₂O₄（s）+SO₄^2-，
故答案為：CaSO₄（s）+C₂O₄^2-?CaC₂O₄（s）+SO₄^2-；
②溶液中存在電荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-）+c（OH^-）+c（Cl^-），物料守恒c（Na⁺）=2c（C₂O₄^2-）+2c（HC₂O₄^-）+2c（H₂C₂O₄），計算得到：c（Cl^-）=2c（H₂C₂O₄）+c（HC₂O₄^-），溶液中c（Cl^-）＞c（HC₂O₄^-+c（H₂C₂O₄），
故答案為：＞；

點評 本題考查了鹽類水解、電解質溶液中離子濃度大小比較、電荷守恒、物料守恒計算應用、水解平衡和電離平衡影響因素、沉淀轉化等知識點，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．