题目内容
14．已知草酸（H2C2O4）是一种二元弱酸，草酸及其盐广泛用于医药、印染、塑料等工业．（1）已知25℃时，几种常见弱酸的Ka如下表所示：
| 电解质 | H2C2O4 | CH3COOH | HCN | H2CO3 |
| 电离常数（mol•L-1） | K1=5.6×10-2 K2=5.4×10-3 | K1=1.7×10-5 | K2=6.2×10-10 | K1=4.2×10-7 K2=5.6×10-11 |
②下列关于0.1mol•L?1NaHC2O4溶液的说法正确的是ad．
a．HC2O4-的电离程度大于水解程度，溶液显酸性
b．HC2O4-的水解程度大于电离程度程度，溶液显碱性
c．溶液中c（Na+）+c（H+）=c（HC2O4-）+c（OH-）+c（C2O42-）
d．溶液中c（H+）=c（OH-）+c（C2O42-）-c（H2C2O4）
（2）在t℃时，MgC2O4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图1所示．又知t℃时Mg（OH）2的Ksp=5.6×10-12，下列说法不正确的是BD．
A．在t℃时，MgC2O4的Ksp=8.1×10-5（mol•L-1）．
B．在MgC2O4饱和溶液中加入Na2CO3固体，可使溶液由c点到b点
C．图中a点对应的是MgC2O4的不饱和溶液
D．在t℃时，MgC2O4 （s）+2OH-（aq）?Mg（OH）2（s）+C2O42-（aq）平衡常数K=Ksp[Mg（OH）2]/Ksp （MgC2O4）
（3）草酸亚铁晶体（FeC2O4•2H2O）是一种浅黄色固体，难溶于水，受热易分解．某化学兴趣小组设计实验验证草酸亚铁晶体热分解的产物，探究过程如图2：
①从环保角度考虑，该套实验装置的明显缺陷是缺少尾气处理装置．
②该兴趣小组进行上述实验时，从实验安全角度考虑，应先点燃A（填“A”或“E”）处的酒精灯．
③若实验过程中观察到B中白色无水CuSO4变成蓝色，C中澄清石灰水变浑浊，E中黑色粉末变红色．（补充实验现象），则可证明草酸亚铁晶体热分解的气体产物是H2O、CO和CO2．
④为探究草酸亚铁晶体分解的固体产物，兴趣小组同学准确称取3.60g草酸亚铁晶体（FeC2O4•2H2O），相对分子质量是180），充分加热，使其完全分解，冷却后称得剩余固体的质量为1.60g．若剩余固体只有一种铁的氧化物，通过计算确定该氧化物的化学式为Fe2O3．草酸亚铁晶体分解的化学方程式为FeC2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2O3+3CO↑+CO2↑+2H2O．
分析 （1）①电离常数越大，酸的酸性越强，其盐溶液的水解程度越小，盐溶液的pH越小；pH相同时，酸性越强，其酸的浓度越小；
②已知K2=$\frac{c（{C}_{2}{{O}_{4}}^{2-}）×c（{H}^{+}）}{c（H{C}_{2}{{O}_{4}}^{-}）}$=5.4×10-3，则HC2O4-溶液显酸性，结合电荷守恒和物料守恒分析；
（2）A．MgC2O4的Ksp=c（Mg2+）×c（C2O42-），结合图中数据计算；
B．在MgC2O4饱和溶液中加入Na2CO3固体，会生成碳酸镁沉淀；
C．沉淀溶解平衡曲线下面的点代表不饱和溶液；
D．根据反应的平衡常数表达式与Ksp的表达式分析；
（3）①CO属于有毒气体，要进行尾气处理；
②可燃性气体与氧气混合达到一定程度时，遇明火会发生爆炸，所以先点燃分解反应处的酒精灯，排尽装置中的空气；
③二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，CO还原CuO得到Cu；
④根据草酸亚铁晶体的质量求出其中Fe元素的质量，由元素守恒可知氧化物中Fe的质量，再求出O元素的质量，然后求出铁的氧化物的化学式，根据题中提供的信息，可知草酸亚铁晶体分解的产物为忒的氧化物、H2O、CO、CO2，根据原子守恒写出方程式．
解答 解：（1）①电离常数越大，酸的酸性越强，其盐溶液的水解程度越小，盐溶液的pH越小，则浓度均为0.1mol•L-1的Na2C2O4、CH3COONa、NaCN、Na2CO3的pH由大到小的顺序是Na2CO3＞NaCN＞CH3COONa＞Na2C2O4；pH相同时，酸性越强，其酸的浓度越小，已知甲酸的酸性大于HCN，则pH相同时HCN的浓度大，所以中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量，HCN消耗的氢氧化钠多；
故答案为：Na2CO3＞NaCN＞CH3COONa＞Na2C2O4；后者大；
②a．已知K2=$\frac{c（{C}_{2}{{O}_{4}}^{2-}）×c（{H}^{+}）}{c（H{C}_{2}{{O}_{4}}^{-}）}$=5.4×10-3，则HC2O4-溶液显酸性，则HC2O4-的电离程度大于水解程度，溶液显酸性，故a正确；
b．HC2O4-的电离程度大于水解程度，溶液显酸性，故b错误；
c．NaHC2O4溶液存在电荷守恒，则溶液中c（Na+）+c（H+）=c（HC2O4-）+c（OH-）+2c（C2O42-），故c错误；
d．NaHC2O4溶液存在电荷守恒为c（Na+）+c（H+）=c（HC2O4-）+c（OH-）+2c（C2O42-），物料守恒为，c（Na+）=c（HC2O4-）++c（C2O42-）+c（H2C2O4），联立两个式子可得：c（H+）=c（OH-）+c（C2O42-）-c（H2C2O4），故d正确；
故答案为：ad；
（2）A．MgC2O4的Ksp=c（Mg2+）×c（C2O42-）=（9×10-3）2=8.1×10-5（mol•L-1），故A正确；
B．在MgC2O4饱和溶液中加入Na2CO3固体，会生成碳酸镁沉淀，则镁离子浓度减小，图中由c点到b点时镁离子浓度不变，故B错误；
C．沉淀溶解平衡曲线下面的点代表不饱和溶液，则a点对应的是MgC2O4的不饱和溶液，故C正确；
D．MgC2O4 （s）+2OH-（aq）?Mg（OH）2（s）+C2O42-（aq）平衡常数K=$\frac{c（{C}_{2}{{O}_{4}}^{2-}）}{{c}^{2}（O{H}^{-}）}$=$\frac{Ksp[Mg{C}_{2}{O}_{4}]}{Ksp[Mg（OH）_{2}]}$，故D错误；
故答案为：BD；
（3）①CO属于有毒气体，要进行尾气处理，所以从环保角度考虑，该套实验装置的明显缺陷是缺少尾气处理装置；
故答案为：缺少尾气处理装置；
②可燃性气体与氧气混合达到一定程度时，遇明火会发生爆炸，所以先点燃分解反应处的酒精灯，排尽装置中的空气，即先点燃A处的酒精灯；
故答案为：A；
③实验过程中观察到B中白色无水CuSO4变成蓝色，C中澄清石灰水变浑浊，E中黑色固体变红色，则可证明草酸亚铁晶体热分解的气体产物是H2O，CO，CO2；
故答案为：C中澄清石灰水变浑浊，E中黑色粉末变红色；
④草酸亚铁晶体中的铁元素质量为：3.6g×$\frac{56}{180}$=1.12g，草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中，
氧化物中氧元素的质量为：1.60g-1.12g=0.48g，
铁元素和氧元素的质量比为：1.12g：0.48g=7：3，
设铁的氧化物的化学式为FexOy，
则有：56x：16y=7：3，
x：y=2：3，
所以铁的氧化物的化学式为Fe2O3；
则草酸亚铁晶体分解生成的产物为Fe2O3、H2O、CO、CO2，其反应方程式为：FeC2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2O3+3CO↑+CO2↑+2H2O；
故答案为：Fe2O3；FeC2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2O3+3CO↑+CO2↑+2H2O．
点评 本题考查了盐的水解、溶液中电荷守恒和物料守恒的应用、溶度积常数的应用、性质实验方案设计等，题目涉及的知识点较多，综合性较强，侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力和实验探究能力．
（1）下列反应属于吸热反应的是DE
煤是重要的能源，也是生产化工产品的重要原料．试用所学知识，解答下列问题：
+2NaOH$\stackrel{△}{→}$
+NaBr+H2O．
．
（写结构简式）．
已知A、B、C、D、E、F都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大．A的一种单质是自然界硬度最大的物质，B是地壳中含量最多的元素，C的单质能从B的一种氢化物中置换出B的一种单质，D是人体骨骼中的常见元素，D的氢氧化物常用来检验A和B形成的一种化合物，F的原子序数比E大1，F是Ⅷ族元素中原子序数最小的一种元素．
．
电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理如图所示，NH3被氧化为常见无毒物质．下列说法错误的是（ ）| A． | 溶液中OH-向电极a移动 | |
| B． | 反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4：5 | |
| C． | O2在电极b上发生还原反应 | |
| D． | 负极的电极反应式为：2NH3-6e-+6OH-=N2↑+6H2O |
| A． | 在船外壳镶嵌锌块保护船身，锌为原电池的负极 | |
| B． | MgO的熔点高于NaCl，是因为MgO的晶格能大于NaCl | |
| C． | 1molFeCl3完全水解将产生6.02×1023个胶体粒子 | |
| D． | 水的离子积常数Ksp随着温度的升高而增大，说明水的电离是吸热过程 |
| A． | pH相同的①CH3COONa、②NaHCO3、③C6H5ONa三份溶液中的c（Na+）：③＞②＞① | |
| B． | 将物质的量浓度均为0.1mol•L-1的Na2CO3溶液、NaHCO3溶液等体积混合所得溶液中：2c（OH-）-2c（H+）=3c（H2CO3）+c（HCO3-）-c（CO32-） | |
| C． | 等浓度、等体积的Na2CO3和NaHCO3混合：$\frac{c（HC{O}_{3}^{-}）}{c（{H}_{2}C{O}_{3}）}$＜$\frac{c（C{O}_{3}^{2-}）}{c（HC{O}_{3}^{-}）}$ | |
| D． | 将足量AgCl分别放入：①5mL水 ②10mL 0.2mol/L MgCl2 ③20mL 0.3mol/L盐酸 中溶解至饱和c（Ag+）：①＞②＞③ |
| A． | 脱硫反应△H＜0 | |
| B． | n（NH3）/n（SO2）：a＜b＜c | |
| C． | 相同条件下，催化剂活性越大，SO2的平衡转化率越高 | |
| D． | 及时从体系中除去水，平衡常数增大 |