Question

草酸（H₂C₂O₄）是一種重要的化工原料．已知常溫下0.01mol?L^-l的H₂C₂O₄、KHC₂O₄、K₂C₂O₄溶液的pH如下表所示．

	H2C2O4	KHC2O4	K2C2O4
pH	2.1	3.5	8.2

（1）試解釋K₂C₂O₄溶液呈堿性的原因（用離子方程式表示）

 

．
（2）向100mL0.2mol/L的草酸溶液中加入1.68 g KOH固體，若溶液體積不變，則對(duì)所得溶液中各粒子濃度之間的關(guān)系描述錯(cuò)誤的是

 

．
A．2c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-）+c（OH^-）=c（K⁺）+c（H⁺）
B．c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-）+c（H₂C₂O₄）=0.2mol/L
C．c（H⁺）＜c（HC₂O₄^-）＜c（C₂O₄^2-）＜c（K⁺）
D． c（C₂O₄^2-）＜c（HC₂O₄^-）＜c（H₂C₂O₄）
（3）取一定質(zhì)量H₂C₂O₄和KHC₂O₄的混合物，加水溶解，配成250mL溶液，取兩份此溶液各25.00mL，向第一份溶液中先加入幾滴酚酞試液，再滴加0.25mol?L^-l NaOH溶液至20.00mL時(shí)，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紅色；向第二份溶液中滴加適量3mol?L^-l H₂SO₄溶液酸化后，用0.10mol?L^-l KMnO₄溶液滴定，當(dāng)消耗KMnO₄溶液16.00mL時(shí)，反應(yīng)達(dá)到滴定終點(diǎn)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①配平氧化還原反應(yīng)方程式：

 

H₂C₂O₄+

 

MnO₄^-+

 

H⁺=

 

CO₂↑+

 

Mn²⁺+

 

H₂O
②KMnO₄溶液滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象是：

 

．
③原混合物中H₂C₂O₄和KHC₂O₄的質(zhì)量之比為

 

．（寫出計(jì)算過(guò)程）

Answer 1

考點(diǎn)：鹽類水解的應(yīng)用,化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算,氧化還原反應(yīng)方程式的配平,離子濃度大小的比較

專題：

分析：（1）草酸（H₂C₂O₄）是弱酸，K₂C₂O₄溶液中草酸根離子水解呈堿性；
（2）向100mL0.2mol/L的草酸溶液中加入1.68 g KOH固體，n（H₂C₂O₄）=0.02mol，n（KOH）=

1.68g

56g/mol

=0.03mol，則二者反應(yīng)生成0.01molK₂C₂O₄、0.01molKHC₂O₄，由KHC₂O₄溶液呈酸性，則混合溶液顯酸性，電離大于水解，結(jié)合物料守恒及電荷守恒解答；
（2）①H₂C₂O₄在酸性條件下與KMnO₄溶液反應(yīng)，生成二氧化碳、Mn²⁺和水；
②第二份溶液中滴定終點(diǎn)，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紅色；
③依據(jù)原子守恒和化學(xué)方程式計(jì)算得到；

解答： 解：（1）草酸（H₂C₂O₄）是弱酸，K₂C₂O₄溶液中草酸根離子水解呈堿性，反應(yīng)的離子方程式為：C₂O₄^2-+H₂O?HC₂O₄^-+OH^-；
故答案為：C₂O₄^2-+H₂O?HC₂O₄^-+OH^-；
（2）A．由電荷守恒可知，存在2c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-）+c（OH^-）=c（K⁺）+c（H⁺），故A正確；
B．由草酸根中C原子守恒，可知物料守恒式為c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-）+c（H₂C₂O₄）=0.2mol/L，故B正確；
C．溶液中有0.01molK₂C₂O₄、0.01molKHC₂O₄，電離大于水解，溶液顯酸性，則c（H⁺）＜c（HC₂O₄^-）＜c（C₂O₄^2-）＜c（K⁺），故C正確；
D．混合溶液顯酸性，電離大于水解，則c（H₂C₂O₄）＜c（HC₂O₄^-）＜c（C₂O₄^2-），故D錯(cuò)誤；
故選D．
（2）①H₂C₂O₄在酸性條件下與KMnO₄溶液反應(yīng)，生成二氧化碳、Mn²⁺和水，反應(yīng)的離子方程式為5C₂O₄^2-+2Mn0₄^-+16H⁺═10CO₂+2Mn²⁺+8H₂O，
故答案為：5； 2；16；10； 2；8；
②第二份溶液中滴定終點(diǎn)，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紅色，且30s內(nèi)不褪色，故答案為：溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫紅色．且30s內(nèi)不褪色；
故答案為：最后一滴KMnO₄溶液滴入，溶液由無(wú)色變?yōu)樽霞t色（且半分鐘不褪去）；
③25mL中，設(shè)xmol H₂C₂O₄?2H₂O ymol KHC₂O₄根據(jù)滴定的，可以得出：2x+y=0.25×0.02，
根據(jù)氧化還原的，可以得出：x+y=0.1×0.016×2.5，x=0.001，y=0.003mol，所以原混合物中H₂C₂O₄和KHC₂O₄的物質(zhì)的量之比為1：3，質(zhì)量之比=1×90：3×128=15：64；
故答案為：15：64；

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的含量測(cè)定，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和�?jì)算能力的考查，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)，結(jié)合反應(yīng)的方程式計(jì)算該題，難度中等．