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，請用離子方程式解釋顯紅色的原因：________________________________________________________________；

（3）相同條件下等物質的量濃度的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。混合溶液中c(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）甲同學按照圖所示的裝置，通過實驗檢驗草酸晶體的分解產物。裝置C中可觀察到的現象____________________，由此可知草酸晶體分解的產物中有__________________________。裝置B的主要作用是_______________________________。

（6）設計實驗證明：

①草酸的酸性比碳酸的強_________________________________________________________。

②草酸為二元酸_________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】H2C2O4 HC2O4－+H+ 、HC2O4－ H+ + C2O42－ CO32－ + H2O HCO3－ + OH－ 小 B 有氣泡產生，澄清石灰水變渾濁 CO2 冷凝分解產物中的水和草酸，防止其進入C 干擾CO2的檢驗 向1mol/L的NaHCO3溶液中加入1mol/L的草酸溶液，若產生大量氣泡則說明草酸的酸性比碳酸強 用NaOH標準溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物質的量是草酸的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大于碳酸的第二步電離平衡常數，電離平衡常數越小，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的量濃度的草酸鈉溶液pH小于碳酸鈉溶液的pH，故答案為：小；

(4). 向1L 0.02mol/L H2C2O4溶液中滴加1L 0.01mol/L NaOH溶液，反應得到等物質的量濃度的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錯誤；

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

(5).草酸晶體（H2C2O4·2H2O）無色，熔點為101℃，易溶于水，受熱脫水、升華，170℃以上分解，如果草酸受熱分解，分解時會產生二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應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，導致生成的氣體中含有草酸，草酸和氫氫化鈣反應生成難溶性的草酸鈣而干擾二氧化碳的檢驗，B裝置溫度較低，有冷凝作用，防止干擾二氧化碳的檢驗，故答案為：有氣泡冒出，澄清石灰水變渾濁；CO2；冷凝分解產物中的水和草酸，防止其進入C 干擾CO2的檢驗；

(6). ①. 要證明草酸的酸性大于碳酸，可以利用強酸制弱酸的原理，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，若產生大量氣泡則說明草酸的酸性比碳酸強；

②.草酸和NaOH發生中和反應時，如果草酸是二元酸，則參加反應的草酸物質的量應該是NaOH的一半，所以用NaOH標準溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物質的量是草酸的2倍就說明草酸是二元酸，故答案為：用NaOH標準溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物質的量是草酸的2倍；