Question

草酸（H₂C₂O₄）是一種二元弱酸，主要用作還原劑和漂白劑．草酸的鹽可用作堿土金屬離子的廣譜沉淀劑．
（1）40℃時(shí)混合一定體積的0.1mol/L H₂C₂O₄溶液與一定體積0.01mol/L酸性KMnO₄溶液，填寫(xiě)表中空格．

溫度	v（H2C2O4）	v（KMnO4）	KMnO4褪色時(shí)間
40℃	10ml	10ml	40s
40℃	20ml	20ml

（2）用甲基橙作指示劑，通過(guò)酸堿滴定可測(cè)定草酸溶液濃度．甲基橙是一種常用的酸堿指示劑，甲基橙（用化學(xué)式HIn表示）本身就是一種有機(jī)弱酸，其電離方程式為：HIn?H⁺+In^-．則酸根離子In^-的顏色是

 

．甲基橙的酸性與草酸相比，

 

（填前者強(qiáng)、前者弱、十分接近、無(wú)法判斷）．
（3）常溫下有pH均為3的鹽酸和草酸溶液各10ml，加水稀釋，在右圖畫(huà)出稀釋過(guò)程中兩種溶液中c（H⁺）變化的示意圖并作必要的標(biāo)注．
（4）常溫下MgC₂O₄的K_sp=8.1×10^-5，已知當(dāng)溶液中某離子的濃度≤10^-5mol/L時(shí)可認(rèn)為該離子已沉淀完全．現(xiàn)為了沉淀1L0.01mol/LMgCl₂溶液中的Mg²⁺，加入100mL0.1mol/L的（NH₄）₂C₂O₄溶液，通過(guò)計(jì)算判斷Mg²⁺是否已沉淀完全．
（5）（NH₄）₂C₂O₄溶液因NH₄⁺水解程度稍大于C₂O₄^2-而略顯酸性，0.1mol/L（NH₄）₂C₂O₄溶液pH值6.4．現(xiàn)有某未知溶液，常溫下由水電離出的c（H⁺）=1.0×10^-5mol/L，該溶液pH可能是

 

（填字母）．
A．5       B．6              C．7              D．9．

Answer 1

分析：（1）反應(yīng)速率與溫度、濃度都成正比； 
（2）草酸抑制甲基橙電離，堿促進(jìn)甲基橙電離，草酸溶液呈酸性，則溶液呈紅色，加入堿時(shí)，堿和草酸反應(yīng)促進(jìn)甲基橙電離，溶液呈黃色；
根據(jù)強(qiáng)酸制取弱酸分析；
（3）pH相等的鹽酸和草酸，草酸是弱酸，鹽酸是強(qiáng)酸，加水稀釋促進(jìn)草酸電離，則在電離過(guò)程中，草酸中氫離子濃度大于鹽酸；
（4）根據(jù)c（Mg²⁺）?c（C₂O₄^2-）與溶度積常數(shù)相對(duì)大小判斷是否完全沉淀，如果c（Mg²⁺）?c（C₂O₄^2-）小于溶度積常數(shù)，則完全沉淀；
（5）根據(jù)溶液中陰陽(yáng)離子水解及水解程度相對(duì)大小來(lái)分析解答．

解答：解：（1）反應(yīng)速率與溫度、濃度都成正比，二者的溫度和濃度都相等，則反應(yīng)速率相等，則反應(yīng)速率相等，則褪色時(shí)間相等，故答案為：40s； 
（2）甲基橙的變色范圍是3.1～4.4，小于3.1時(shí)顯紅色，大于4.4時(shí)顯黃色，根據(jù)甲基橙的電離方程式可知，當(dāng)溶液堿性增強(qiáng)時(shí)平衡是向正反應(yīng)方向移動(dòng)的，所以該酸根的顏色是顯黃色的，因?yàn)椴菟徕c溶液水解顯堿性，此時(shí)甲基橙顯黃色，若草酸的酸性弱于甲基橙的，則在草酸溶液中甲基橙顯黃色，所以通過(guò)顏色的變化無(wú)法判斷滴定終點(diǎn)，因此草酸的酸性要強(qiáng)于甲基橙的，這樣在滴定過(guò)程中顏色才能發(fā)生變化，
故答案為：黃色；前者弱；
（3）鹽酸是強(qiáng)酸，草酸是弱酸，存在電離平衡，所以在稀釋過(guò)程中鹽酸中氫離子的濃度始終小于草酸中氫離子的濃度．但當(dāng)無(wú)限稀釋時(shí)二者的PH均要無(wú)限接近7，所以其圖象為，故答案為：；
（4）1 L0.01 mol/LMgCl₂溶液中的Mg²⁺的物質(zhì)的量是0.01mol，100 mL0.1 mol/L的（NH₄）₂C₂O₄溶液的物質(zhì)的量也是0.01mol，即二者恰好反應(yīng)．根據(jù)溶解平衡MgC₂O₄（s）?Mg²⁺（aq）+C₂O₄^2-（aq）可知c（Mg²⁺）?c（C₂O₄^2-）=K_sp=8.1×10^-5
因?yàn)閏（Mg²⁺）=c（C₂O₄^2-），所以c（Mg²⁺）=（8.1×10^-5）^-1/2=9×10^-3 mol/L＞10^-5 mol/L
故Mg²⁺未沉淀完全，
答：鎂離子未程度完全；
（5）常溫下由水電離出的c（H⁺）=1.0×10^-5mol/L，說(shuō)明該溶液中水的電離是被促進(jìn)的，若只有陽(yáng)離子水解，則溶液顯酸性，即此時(shí)溶液的pH為5；若只有陰離子水解，則溶液顯堿性，此時(shí)溶液中的c（OH^-）=1.0×10^-5mol/L，則溶液中的c（H⁺）=1.0×10^-9mol/L所以溶液的pH是9；若溶液陰離子和陽(yáng)離子同時(shí)都水解，若陽(yáng)離子的水解程度大于陰離子的水解程度，則溶液顯堿性；若陽(yáng)離子的水解程度小于陰離子的水解程度，則溶液顯酸性；陽(yáng)離子的水解程度和陰離子的水解程度相同，則溶液顯中性，
故選ABCD．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了弱電解質(zhì)的電離、難溶物的溶解平衡、鹽類水解等知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)弱電解質(zhì)的電離特點(diǎn)、溶度積常數(shù)、鹽類水解特點(diǎn)來(lái)分析解答即可，難點(diǎn)是（5）題，注意陰陽(yáng)離子都水解的情況，往往漏掉而導(dǎo)致錯(cuò)誤．