Question

【題目】草酸(H2C2O4，二元弱酸)與草酸鹽在實驗和工業(yè)生產中都起著重要的作用，常溫下，H2C2O4：Ka1=5.4×10－2，Ka2=5.4×10－5。H2CO3：K1=4×10－7K2=6×10－11。

(1)NaHCO3溶液顯____性。

(2)常溫下，0.1mol·L－1的Na2C2O4溶液pH=a，0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液pH=b，則a___b(填“>”“<”或“=”)。

(3)常溫下，pH=3的H2C2O4溶液的物質的量濃度為c1，水電離出的c(H＋)為c3；pH＝4的H2C2O4溶液的物質的量濃度為c2，水電離出的c(H＋)為c4。則c1_____10c2(填“>”“<”或“=”，下同)；c3___10c4。

(4)常溫下，用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL某未知濃度的H2C2O4溶液，滴定曲線如圖，c點所示溶液中：2c(C2O42-)+2c(HC2O4-)+2c(H2C2O4)=c(Na＋)

①該草酸溶液的物質的量濃度為_________(結果保留三位小數)。

②a點所示溶液中各離子的濃度由大到小的順序為__________。

Answer 1

【答案】堿 < > = 0.054mol·L－1 c(Na＋)>c(HC2O4-)>c(H＋)>c(C2O42-)>c(OH－)

【解析】

(1)根據鹽的組成判斷；

(2)根據弱酸的電離平衡常數，結合鹽的水解規(guī)律分析判斷；

(3)弱酸在溶液中存在電離平衡，稀釋促使弱酸的電離；

(4)①根據微粒濃度關系可知：在c點時溶液為Na2C2O4，根據元素守恒判斷酸的濃度，

②a點所示溶液顯示酸性，此時草酸未完全中和，得到的是草酸氫鈉溶液，根據鹽電離程度及鹽的水解規(guī)律回答。

(1)NaHCO3是強堿弱酸鹽，HCO3-會發(fā)生水解反應，消耗水電離產生的H+產生H2CO3，當最終達到平衡時，溶液中c(OH-)>c(H+)，所以溶液顯堿性；

(2)H2C2O4、H2CO3都是二元弱酸，由于電離平衡常數Ka2(H2C2O4)>Ka2(H2CO3)，所以鹽的水解程度：Na2C2O4< Na2CO3，這兩種鹽都是強堿弱酸鹽，根據鹽水解規(guī)律：誰弱誰水解，越弱越水解，誰強顯誰性，可知鹽溶液的堿性：Na2C2O4< Na2CO3，所以溶液的pH：a<b；

(3)常溫下，pH=3的H2C2O4溶液的物質的量濃度為c1=10-3mol/L，水電離出的c(H＋)為c3=c(OH-)==10-11；pH=4的H2C2O4溶液的物質的量濃度為c2，水電離出的c(H＋)為c4=c(OH-)==10-10；由于草酸是二元弱酸，在溶液中存在酸的電離平衡，稀釋促使酸的電離平衡正向移動，使酸的電離程度大于濃溶液，因此c1>10c2，c3=10c4。

(4)①用0.100mol/L NaOH溶液滴定20.00mL某未知濃度的H2C2O4溶液，根據 c點離子濃度之間的關系，得到c點的溶液是草酸鈉的水溶液，草酸和氫氧化鈉之間按照1：2物質的量之比進行反應，所以該草酸溶液的物質的量濃度c(H2C2O4)==0.54mol/L；②a點所示溶液顯示酸性，草酸的電離平衡常數Ka1=5.4×10－2，HC2O4-的水解平衡常數Kh==1.85×10-13< Ka1=5.4×10－2，所以得到的是草酸氫鈉溶液，由于電離大于水解，所以c(H+)>c(OH-)，溶液中H+除了HC2O4-電離產生外，還有水的電離，而C2O42-只有HC2O4-電離產生，HC2O4-電離程度大于水的電離程度，所以c(H+)>c(C2O42-)> c(OH-)，鹽NaHC2O4是強電解質，完全電離，電離產生的離子濃度大于弱電解質的電離程度，HC2O4-電離、水解會消耗，則c(Na+)>c(HC2O4-)，因此溶液中各離子的濃度由大到小的順序為c(Na＋)>c(HC2O4-)>c(H＋)>c(C2O42-)>c(OH－)。