Question

【題目】草酸（乙二酸）存在于自然界的植物中，其K1=5.4×10－2，K2=5.4×10－5。H2CO3 K1=4.5×10-7 K2= 4.7×10-11 , 草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無色，熔點(diǎn)為101℃，易溶于水，受熱脫水、升華，170℃以上分解。回答下列問題：

（1）寫出水溶液中草酸的電離方程式:_____________________________________________；

（2）生活中，常用熱純堿溶液清洗油污，純堿溶液遇酚酞顯紅色，請(qǐng)用離子方程式解釋顯紅色的原因：________________________________________________________________；

（3）相同條件下等物質(zhì)的量濃度的Na2C2O4溶液的pH比Na2CO3溶液的pH_____ （填“大”、“小”或“相等”）；

（4）向1L 0.02mol/L H2C2O4溶液中滴加1L 0.01mol/L NaOH溶液�；旌先芤褐衏(H+)>c(OH-)，下列說法中正確的是（______）

A．c(H2C2O4)>c(HC2O4－) B．c(Na+)+c(H+)=2c(C2O42－)+ c(HC2O4－)+c(OH－)

C．c(OH－)= c(H+)+2c(H2C2O4)+c(HC2O4－) D．c(H2C2O4)+c(C2O42-)+c(HC2O4-)=0.02mol/L

（5）甲同學(xué)按照?qǐng)D所示的裝置，通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象____________________，由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有__________________________。裝置B的主要作用是_______________________________。

（6）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明：

①草酸的酸性比碳酸的強(qiáng)_________________________________________________________。

②草酸為二元酸_________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】H2C2O4 HC2O4－+H+ 、HC2O4－ H+ + C2O42－ CO32－ + H2O HCO3－ + OH－ 小 B 有氣泡產(chǎn)生，澄清石灰水變渾濁 CO2 冷凝分解產(chǎn)物中的水和草酸，防止其進(jìn)入C 干擾CO2的檢驗(yàn) 向1mol/L的NaHCO3溶液中加入1mol/L的草酸溶液，若產(chǎn)生大量氣泡則說明草酸的酸性比碳酸強(qiáng) 用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物質(zhì)的量是草酸的2倍

【解析】

(1).由題中信息可知，草酸為二元弱酸，在水溶液中分兩步電離，電離方程式為H2C2O4 HC2O4－+H+ 、HC2O4－ H+ + C2O42－，故答案為：H2C2O4 HC2O4－+H+ 、HC2O4－ H+ + C2O42－；

(2).碳酸根離子發(fā)生水解CO32－+ H2O HCO3－ + OH－使溶液呈堿性，加入酚酞試劑后溶液顯紅色，故答案為：CO32－+ H2O HCO3－ + OH－；

(3).草酸的第二步電離平衡常數(shù)大于碳酸的第二步電離平衡常數(shù)，電離平衡常數(shù)越小，其酸根離子的水解程度越大，所以碳酸根離子的水解程度大于草酸根離子的水解程度，則相同條件下等物質(zhì)的量濃度的草酸鈉溶液pH小于碳酸鈉溶液的pH，故答案為：�。�

(4). 向1L 0.02mol/L H2C2O4溶液中滴加1L 0.01mol/L NaOH溶液，反應(yīng)得到等物質(zhì)的量濃度的H2C2O4和NaHC2O4溶液，混合溶液中c(H+)>c(OH－)，說明H2C2O4的電離程度大于HC2O4－的水解程度。

A. H2C2O4的電離程度大于HC2O4－的水解程度，則溶液中c(H2C2O4)＜c(HC2O4－)，故A錯(cuò)誤；

B. 由電荷守恒可知，c(Na+)+c(H+)=2c(C2O42－)+ c(HC2O4－)+c(OH－)，故B正確；

C.溶液呈酸性，則c(OH－)＜ c(H+)，所以c(OH－)＜c(H+)+2c(H2C2O4)+c(HC2O4－)，故C錯(cuò)誤；

D. 由物料守恒可知，c(H2C2O4)+c(C2O42-)+c(HC2O4-)=0.01mol/L，故D錯(cuò)誤，答案選B；

(5).草酸晶體（H2C2O4·2H2O）無色，熔點(diǎn)為101℃，易溶于水，受熱脫水、升華，170℃以上分解，如果草酸受熱分解，分解時(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成難溶于水的碳酸鈣沉淀而使澄清石灰水變渾濁，所以C中觀察到的現(xiàn)象是：有氣泡冒出且澄清石灰水變渾濁；草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水，草酸易揮發(fā)，導(dǎo)致生成的氣體中含有草酸，草酸和氫氫化鈣反應(yīng)生成難溶性的草酸鈣而干擾二氧化碳的檢驗(yàn)，B裝置溫度較低，有冷凝作用，防止干擾二氧化碳的檢驗(yàn)，故答案為：有氣泡冒出，澄清石灰水變渾濁；CO2；冷凝分解產(chǎn)物中的水和草酸，防止其進(jìn)入C 干擾CO2的檢驗(yàn)；

(6). ①. 要證明草酸的酸性大于碳酸，可以利用強(qiáng)酸制弱酸的原理，向盛有1mol/L NaHCO3溶液的試管里滴加1mol/L的草酸溶液，有氣泡產(chǎn)生就說明草酸的酸性大于碳酸，故答案為：向1mol/L的NaHCO3溶液中加入1mol/L的草酸溶液，若產(chǎn)生大量氣泡則說明草酸的酸性比碳酸強(qiáng)；

②.草酸和NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)，如果草酸是二元酸，則參加反應(yīng)的草酸物質(zhì)的量應(yīng)該是NaOH的一半，所以用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物質(zhì)的量是草酸的2倍就說明草酸是二元酸，故答案為：用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物質(zhì)的量是草酸的2倍；