Question

7．草酸（H₂C₂O₄）是一種還原性二元酸，存在于菠菜等植物中．已知常溫下，草酸的電離常數(shù)K₁=5.4×10^-2，K₂=5.4×10^-5．溶度積常數(shù)：草酸鈣K_sp（CaC₂O₄）=4.0×10^-8，K_sp（CaSO₄）=7.10×10^-9．請回答下列問題：
（1）生活中，長期將豆腐與菠菜混合食用，容易損失鈣素且患膽結(jié)石疾病．簡述理由：豆腐里的鈣鹽和菠菜里的草酸容易形成草酸鈣，不利于人體吸收
（2）寫出草酸在水中的電離方程式：H₂C₂O₄?HC₂O₄^-+H⁺、HC₂O₄^-?C₂O₄^2-+H⁺
（3）已知KHC₂O₄溶液顯酸性則溶液中c（H₂C₂O₄）＜（填“＞”、“＜“或“=”，下同）c（C₂O₄^2-）．若0.1mol•L^-1的H₂C₂O₄溶液中第二步電離的c（H⁺）=amol•L^-1，則0.1mol•L^-1的KHC₂O₄溶液中HC₂O₄^-電離出來的c（H⁺）＞amol•L^-1
（4）常溫下，將1mL某濃度草酸溶液加蒸餾水稀釋，其溶液pH與加水稀釋后溶液體積關(guān)系如圖所示．能代表草酸溶液稀釋情況的曲線是Ⅱ（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）在稀釋該溶液過程中，下列物理量始終增大的是CD
A．$\frac{c（{H}^{+}）•c（H{C}_{2}{{O}_{4}}^{-}）}{c（{H}_{2}{C}_{2}{O}_{4}）}$ B.$\frac{c（H+）•c（{C}_{2}{{O}_{4}}^{2-}）}{c（H{C}_{2}{{O}_{4}}^{2-}）}$C.$\frac{c（{C}_{2}{O}_{{4}^{2-}}）}{c（{H}_{2}{C}_{2}{O}_{4}）}$ D．$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$．
（5）草酸亞鐵是草酸的重要鹽類，它是制備高純度活性鐵粉的原料，測定藥品純度步驟如下：準確稱取wg草酸亞鐵（FeC₂O₄）樣品，將其研磨成粉末（假設(shè)雜質(zhì)不反應），后溶于適量的稀碳酸配制成250mL溶液．準確量取20mL該溶液于容量瓶中，用c1mol•L^-1的K₂Cr₂O₇酸性溶液（用稀硫酸酸化）滴定至終點，消耗滴定液VmL，（還原產(chǎn)物為Cr³⁺，氧化產(chǎn)物為Fe³⁺和CO₂）
①盛裝滴定液的滴定管宜選擇B（填字母）
A．堿式滴定管 B．酸式滴定管 C．棕色滴定管
②根據(jù)上述數(shù)據(jù)計算，該草酸亞鐵樣品純度為$\frac{360{c}_{1}V}{w}$%．

Answer 1

分析 （1）豆腐里的鈣和菠菜里的草酸容易形成草酸鈣，不利于人體吸收；
（2）二元弱酸分步電離，用可逆號；
（3）KHC₂O₄溶液顯酸性說明HC₂O₄^-的電離程度大于水解程度，因此c（C₂O₄^2-）大于c（H₂C₂O₄）；氫離子濃度越大，HC₂O₄^-的電離程度越小；
（4）草酸為二元弱酸，加水稀釋1000倍，pH增大不到3個單位；稀釋過程促進草酸的電離，
A．$\frac{c（{H}^{+}）•c（H{C}_{2}{{O}_{4}}^{-}）}{c（{H}_{2}{C}_{2}{O}_{4}）}$=K_a1，電離平衡常數(shù)只受到溫度的影響；

B.$\frac{c（H+）•c（{C}_{2}{{O}_{4}}^{2-}）}{c（H{C}_{2}{{O}_{4}}^{2-}）}$=K_a2，電離平衡常數(shù)只受到溫度的影響；

C.$\frac{c（{C}_{2}{O}_{{4}^{2-}}）}{c（{H}_{2}{C}_{2}{O}_{4}）}$=$\frac{n（{C}_{2}{{O}_{4}}^{2-}）}{n（{H}_{2}{C}_{2}{O}_{4}）}$，草酸加水稀釋，n（C₂O₄^2-）增大，n（H₂C₂O₄）減�。�
D．$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$，草酸加水稀釋，c（H⁺）減小，由Kw=c（H⁺）•c（OH^-）不變可知c（H⁺）增大；
（5）①K₂Cr₂O₇酸性溶液（用稀硫酸酸化）為酸性、強氧化性溶液，對橡膠造成腐蝕，應使用酸式滴定管；
②草酸亞鐵與重鉻酸鉀反應K₂Cr₂O₇+2FeC₂O₄+7H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+Cr₂（SO₄）₃+K₂SO₄+7H₂O+4CO₂↑，wg草酸亞鐵（FeC₂O₄）樣品中含有FeC₂O₄的質(zhì)量為
c₁mol•L^-1×V×10^-3L×2×$\frac{250ml}{20ml}$×144g/mol=3.6c₁V g，草酸亞鐵樣品純度為$\frac{3.6{c}_{1}Vg}{wg}$×100%．

解答 解：（1）草酸鈣是不能被人體吸收的沉積物，豆腐中含有較多的鈣鹽，豆腐里的鈣鹽和菠菜里的草酸容易形成草酸鈣，不利于人體吸收，
故答案為：豆腐里的鈣鹽和菠菜里的草酸容易形成草酸鈣，不利于人體吸收；
（2）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⁺；
（3）KHC₂O₄溶液顯酸性說明HC₂O₄^-的電離程度大于水解程度，因此c（C₂O₄^2-）大于c（H₂C₂O₄），同為0.1mol•L^-1的H₂C₂O₄溶液何KHC₂O₄溶液相比，KHC₂O₄溶液中氫離子濃度較小，對HC₂O₄^-?C₂O₄^2-+H⁺的抑制就小，因此0.1mol•L^-1的KHC₂O₄溶液中HC₂O₄^-電離出來的c（H⁺）＞amol•L^-1，
故答案為：＜；＞；
（4）草酸為二元弱酸，pH=2的草酸溶液，加水稀釋1000倍，pH增大不到3個單位，因此能代表草酸溶液稀釋情況的曲線是Ⅱ；
稀釋過程促進草酸的電離，則
A．$\frac{c（{H}^{+}）•c（H{C}_{2}{{O}_{4}}^{-}）}{c（{H}_{2}{C}_{2}{O}_{4}）}$=K_a1，電離平衡常數(shù)只受到溫度的影響，因此比值始終不變；

B.$\frac{c（H+）•c（{C}_{2}{{O}_{4}}^{2-}）}{c（H{C}_{2}{{O}_{4}}^{2-}）}$=K_a2，電離平衡常數(shù)只受到溫度的影響，因此比值始終不變；

C.$\frac{c（{C}_{2}{O}_{{4}^{2-}}）}{c（{H}_{2}{C}_{2}{O}_{4}）}$=$\frac{n（{C}_{2}{{O}_{4}}^{2-}）}{n（{H}_{2}{C}_{2}{O}_{4}）}$，草酸加水稀釋，n（C₂O₄^2-）增大，n（H₂C₂O₄）減小，因此比值增大；
D．$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$，草酸加水稀釋，c（H⁺）減小，由Kw=c（H⁺）•c（OH^-）不變可知c（H⁺）增大，因此比值增大；
故答案為：Ⅱ；CD；
（5）①K₂Cr₂O₇酸性溶液（用稀硫酸酸化）為酸性、強氧化性溶液，對橡膠造成腐蝕，應使用酸式滴定管，故答案為：B；
②草酸亞鐵與重鉻酸鉀反應K₂Cr₂O₇+2FeC₂O₄+7H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+Cr₂（SO₄）₃+K₂SO₄+7H₂O+4CO₂↑，則
wg草酸亞鐵（FeC₂O₄）樣品中含有FeC₂O₄的物質(zhì)的量為c₁mol•L^-1×V×10^-3L×2，
質(zhì)量為c₁mol•L^-1×V×10^-3L×2×$\frac{250ml}{20ml}$×144g/mol=3.6c₁V g，
草酸亞鐵樣品純度為$\frac{3.6{c}_{1}Vg}{wg}$×100%=$\frac{360{c}_{1}V}{w}$%，
故答案為：$\frac{360{c}_{1}V}{w}$%．

點評 本題考查了弱電解質(zhì)在水溶液中的電離和滴定實驗的測定，綜合性較強，難度較大，其中（5）②草酸純度的計算是本題的難點，而根據(jù)所給信息寫出草酸亞鐵與重鉻酸鉀反應方程式尤為關(guān)鍵．