Question

18．H₂C₂O₄•2H₂O（草酸，二元弱酸）和鄰苯二甲酸氫鉀均可作為標(biāo)定NaOH溶液濃度的基準(zhǔn)物質(zhì)，從而獲得NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液．
（1）在水溶液中H₂C₂O₄的電離方程式為H₂C₂O₄═HC₂O₄^-+H⁺和HC₂O₄^-═C₂O₄^2-+H⁺
（2）用0.1mol•L^-1NaOH溶液滴定0.1mol•L^-1草酸溶液的滴定曲線如圖所示．
①滴定過程中從X點(diǎn)到Y(jié)點(diǎn)，反應(yīng)的離子方程式為HC₂O₄^-+OH^-=C₂O₄^2-+H₂O
②用NaOH溶液滴定至過量，整個(gè)過程錐形瓶里溶液中水的電離程度d（填序號）．
a．始終減小      b．始終增大       c．先減小后增大       d．先增大后減小
③X點(diǎn)時(shí)，c（Na⁺）-c（C₂O₄^2-）=c（H₂C₂O₄）+c（HC₂O₄^-） （選填：＞、＜或=）；
Y點(diǎn)時(shí)，c（OH^-）-c（H⁺）＞c（H₂C₂O₄）+c（HC₂O₄^-） （選填：＞、＜或=）．
（3）某同學(xué)用鄰苯二甲酸氫鉀（ ，摩爾質(zhì)量為204g•mol^-1，易溶于水的固
體，水溶液呈弱酸性）標(biāo)定NaOH溶液，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
步驟Ⅰ．準(zhǔn)確稱取0.4896g鄰苯二甲酸氫鉀于錐形瓶中，用少量溫水溶解
Ⅱ．加入1～2滴酚酞作指示劑
Ⅲ．用待定NaOH溶液滴定到終點(diǎn)
①判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的方法是滴加最后一滴NaOH溶液時(shí)，錐形瓶中溶液變微紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色
②若滴定到終點(diǎn)消耗NaOH溶液為25.00mL，則該次滴定測得的NaOH溶液濃度為0.09600mol•L^-1
③下列情況會(huì)導(dǎo)致測得的NaOH溶液濃度偏大的是d（填序號）．
a．滴定管未用待定NaOH溶液潤洗
b．滴定前滴定管尖端部分有氣泡，滴定過程中消失
c．滴定后期用少量蒸餾水稀釋錐形瓶中溶液
d．讀數(shù)時(shí)，滴定前仰視滴定管刻度，滴定后平視滴定管刻度．

Answer 1

分析 （1）草酸是二元弱酸，分步電離；
（2）①草酸（H₂C₂O₄）為二元中強(qiáng)酸，第一次為氫氧化鈉和草酸反應(yīng)NaOH+H₂C₂O₄═NaHC₂O₄+H₂O，生成草酸氫鈉，第二次滴定為草酸氫鈉和氫氧化鈉反應(yīng)NaOH+NaHC₂O₄═Na₂C₂O₄+H₂O，生成草酸鈉；
②酸、堿能抑制水的電離，酸性減弱，水的電離程度增大，當(dāng)堿過量，抑制水的電離；
③根據(jù)物料守恒、電荷守恒判斷，X點(diǎn)時(shí)溶液為NaHC₂O₄溶液，HC₂O₄^-離子水解、電離，Y點(diǎn)時(shí)為Na₂C₂O₄溶液；
（3）①根據(jù)指示劑在不同的酸堿性溶液顯示不同的顏色判斷；
②根據(jù)KHC₈H₄O₄+NaOH=KNaC₈H₄O₄+H₂O來解答；
③根據(jù)c（待測堿）=$\frac{V（標(biāo)準(zhǔn)）×c（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測）}$來分析不當(dāng)操作對V（標(biāo)準(zhǔn)）的影響，以此判斷濃度的誤差．

解答 解：（1）草酸是二元弱酸，在水溶液里存在兩步電離，第一步電離程度大于第二步，其電離方程式分別為：H₂C₂O₄?HC₂O₄^-+H⁺、HC₂O₄^-?C₂O₄^2-+H⁺，
故答案為：H₂C₂O₄═HC₂O₄^-+H⁺，HC₂O₄^-═C₂O₄^2-+H⁺；
（2）①滴定過程中從X點(diǎn)到Y(jié)點(diǎn)，為草酸氫鈉和氫氧化鈉反應(yīng)，離子反應(yīng)為：HC₂O₄^-+OH^-=C₂O₄^2-+H₂O，
故答案為：HC₂O₄^-+OH^-=C₂O₄^2-+H₂O；
②用NaOH溶液滴定，開始溶液呈酸性，滴定過程中隨著氫離子濃度減小，水的電離程度增大，當(dāng)?shù)味ㄍ耆�后，NaOH溶液滴定至過量，溶液呈堿性，抑制水的電離，所以整個(gè)過程錐形瓶里溶液中水的電離程度使先增大后減小，
故答案為：d；
③X點(diǎn)時(shí)溶液為NaHC₂O₄溶液，HC₂O₄^-在溶液中發(fā)生電離與水解，存在平衡：HC₂O₄^-+H₂O?H₂C₂O₄+OH^-，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（Na⁺）=c（HC₂O₄^-）+c（H₂C₂O₄）+c（C₂O₄^2-），即c（Na⁺）-c（C₂O₄^2-）=c（H₂C₂O₄）+c（HC₂O₄^-），Y點(diǎn)時(shí)為Na₂C₂O₄溶液，
根據(jù)電荷守恒有：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HC₂O₄^-）+2c（C₂O₄^2-）+c（OH^-）①，物料守恒由c（Na⁺）=2[c（HC₂O₄^-）+c（H₂C₂O₄）+c（C₂O₄^2-）]②，將②代入①得c（OH^-）-c（H⁺）=c（H₂C₂O₄）+2c（HC₂O₄^-），所以c（OH^-）-c（H⁺）＞c（H₂C₂O₄）+c（HC₂O₄^-），
故答案為：=；＞；
（3）①鄰苯二甲酸氫鉀為弱酸，酚酞在pH＜8時(shí)為無色，pH為8～10之間，呈淺紅色，所以用待定NaOH溶液滴定到終點(diǎn)，當(dāng)無色溶液變成微紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色，說明反應(yīng)到終點(diǎn)，
故答案為：滴加最后一滴NaOH溶液時(shí)，錐形瓶中溶液變微紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色；
②0.4896gKHC₈H₄O₄的物質(zhì)的量為$\frac{0.4896g}{204g/mol}$=0.0024mol，
KHC₈H₄O₄ +NaOH=KNaC₈H₄O₄+H₂O
1                        1
0.0024mol 0.025L×c（NaOH）
解得：c（NaOH）=0.09600 mol/L
故答案為：0.09600mol•L^-1；
③a．堿式滴定管量取NaOH溶液時(shí)，未進(jìn)行潤洗操作，導(dǎo)致NaOH溶液濃度降低，故a錯(cuò)誤；
b．滴定前滴定管尖端部分有氣泡，滴定終點(diǎn)時(shí)氣泡消失，造成V（待測堿）偏大，根據(jù)c（待測堿）=$\frac{V（標(biāo)準(zhǔn)）×c（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測）}$分析可知c（待測堿）偏小，故b錯(cuò)誤；
c．滴定后期用少量蒸餾水稀釋錐形瓶中溶液，標(biāo)準(zhǔn)液的物質(zhì)的量不變，根據(jù)c（待測堿）=$\frac{V（標(biāo)準(zhǔn)）×c（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測）}$分析可知，c（待測）不變，故c錯(cuò)誤；
d．讀數(shù)時(shí)，滴定前仰視滴定管刻度，滴定后平視滴定管刻度，造成V（待測堿）溶液體積偏小，根據(jù)c（待測堿）=$\frac{V（標(biāo)準(zhǔn)）×c（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測）}$分析可知c（待測堿）偏大，故d正確．
故答案為：d．

點(diǎn)評 本題考查了酸堿混合的定性判斷、離子濃度大小比較，題目難度中等，明確圖象中酸堿混合時(shí)溶液中的溶質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵，注意掌握電荷守恒、原子守恒在判斷離子濃度大小中的應(yīng)用方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的靈活應(yīng)用能力．