Question

【題目】乙二酸（HOOC-COOH，可簡寫為H2C2O4）俗稱草酸，易溶于水，屬于二元中強酸，其K1=5.4×10-2，K2=5.4×10-5，已知碳酸的K1=4.4×10-7，K2=4.7×10-11，

草酸鈣的Ksp=4.0×10-8，碳酸鈣的Ksp=2.5×10-9，試回答下列問題：

（1）0.1mol/LNa2CO3溶液的pH_________0.1mol/LNa2C2O4溶液的pH（選填“大于”、“小于”或“等于”）。

（2）下列化學方程式正確的是_______（填選項序號）

A. H2C2O4+CO32-=HCO3-+HC2O4- B.HC2O4-+CO32-=HCO3-+C2O42-

C.H2O+CO2+C2O42-=HC2O4-+HCO3- D.C2O42-+CO2+H2O=H2C2O4+CO32-

（3）用酸性KMnO4溶液滴定含雜質的Na2C2O4樣品（已知雜質不與KMnO4和H2SO4溶液反應）。 實驗步驟：準確以1g樣品Na2C2O4固體，配成100mL溶液，取出20.00mL于錐形瓶中。再向瓶中加入足量稀H2SO4溶液，用0.016mol/L高錳酸鉀溶液滴定，滴定至終點時消耗高錳酸鉀溶液25.00mL.

（已知：5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4===10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O）

①高錳酸鉀溶液應裝在_________滴定管中。（填“酸式”或“堿式”）

②滴定至終點時的實驗現象是：__________________________。

③計算樣品中Na2C2O4的純度是_______________________。

（4）草酸鈣結石是五種腎結石里最為常見的一種．患草酸鈣結石的病人多飲白開水有利于結石的消融．請用化學用語和簡要的文字說明其原因：______．

（5）25℃時，向20mL碳酸鈣的飽和溶液中逐滴加入cmol/L的草酸鉀溶液20mL后，有草酸鈣沉淀生成，則c的最小值為______．

Answer 1

【答案】 大于 B 酸式 滴入最后一滴高錳酸鉀溶液，溶液由無色變為紫色且半分鐘不褪色（淺紫色或紫紅色） 67% 草酸鈣存在溶解沉淀平衡，CaC2O4（s）Ca2+（aq）+C2O42-（aq），多飲白開水，導致c（Ca2+）、c（C2O42-）減小，使平衡向右移動，有利于CaC2O4的溶解， 3.2×10-3

【解析】試題分析：本題考查電離平衡常數的應用，氧化還原滴定，影響溶解平衡的因素以及溶度積的計算。

（1）乙二酸的K2（5.4×10-5）碳酸的K2（4.7×10-11），根據越弱越水解，CO32-的水解能力強于C2O42-，則0.1mol/LNa2CO3溶液的pH大于0.1mol/LNa2C2O4溶液的pH。

（2）由題目提供的電離平衡常數的數值知，酸性：H2C2O4HC2O4-H2CO3HCO3-，根據強酸制弱酸的復分解反應規律，A項，離子方程式為H2C2O4（少量）+2CO32-=C2O42-+2HCO3-或2H2C2O4+CO32-（少量）=2HC2O4-+H2O+CO2↑，錯誤；B項，HC2O4-（少量）+CO32-=HCO3-+C2O42-或2HC2O4-+CO32-（少量）=H2O+CO2↑+2C2O42-，正確；C、D項，不遵循強酸制弱酸的原則，錯誤；答案選B。

（3）①高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能腐蝕橡膠管，高錳酸鉀溶液不能裝在堿式滴定管中，應裝在酸式滴定管中。

②由于KMnO4溶液本身有顏色，實驗中無需其他指示劑，滴定至終點時的實驗現象是：滴入最后一滴高錳酸鉀溶液，溶液由無色變為紫色且半分鐘不褪色（淺紫色或紫紅色）。

③n（KMnO4）=0.016mol/L0.025L=0.0004mol，則20.00mL溶液中n（Na2C2O4）=n（KMnO4）=0.001mol，100mL溶液中Na2C2O4物質的量為0.005mol，Na2C2O4的質量為0.005mol134g/mol=0.67g，樣品中Na2C2O4的純度是100%=67%。

（4）草酸鈣在溶液中存在沉淀溶解平衡，CaC2O4（s）Ca2+（aq）+C2O42-（aq），多飲白開水，導致c（Ca2+）、c（C2O42-）減小，使平衡向右移動，有利于CaC2O4的溶解。

（5）Ksp（CaCO3）=2.510-9，則碳酸鈣飽和溶液中c（Ca2+）=c（CO32-）=mol/L=510-5mol/L；向20mL碳酸鈣的飽和溶液中加入20mL草酸鉀溶液后c（Ca2+）=2.510-5mol/L，要產生草酸鈣沉淀，混合后溶液中c（C2O42-）4.010-8（2.510-5）=1.610-3mol/L，則等體積混合前草酸鉀溶液物質的量濃度c最小為3.210-3mol/L。