Question

11．草酸、草酸盐在工业生产上用途非常广泛，H₂C₂O₄水溶液中H₂C₂O₄、HC₂O₄和C₂O${\;}_{4}^{2-}$三种形态的粒子的分布分数δ随溶液pH变化的关系如图所示．
（1）下列有关说怯正确的是C
A．草酸在水溶液中的电离方程式为H₂C₂O₄?2H⁺+C₂O${\;}_{4}^{2-}$
B．NaHC₂O₄溶液显酸性是因为水解所致
C．草酸钠溶液显碱性，说明草酸是弱电解质
D.0.1mol•L^-1（NH₄）₂C₂O₄洛液中的c（NH${\;}_{4}^{+}$）比0.1mol•L^-1（NH₄）₂SO₄溶液中的大
（2）下列说怯正确的是BD
A．在图示曲线中，曲线①代表的粒子是HC₂O${\;}_{4}^{-}$
B.0.1mol•L^-1NaHC₂O₄溶液中：c（C₂O${\;}_{4}^{2-}$）＞c（H₂C₂O₄）
C．pH=5时，溶液中主要含碳微粒浓度大小关系为c（C₂O${\;}_{4}^{2-}$）＞c（H₂C₂O₄）＞c（HC₂
O${\;}_{4}^{-}$）
D.0.1mol•L^-1NaHC₂O₄溶液中：c（Na+）?c（H₂C₂O₄）+c（HC₂O${\;}_{4}^{-}$）+c（C₂O${\;}_{4}^{2-}$）
（3）现将a mol•L^-1的K₂C₂O₄溶液与b mol•L^-1的KHC₂O₄溶液等体积混合（a、b均大于0），所得溶液中粒子浓度间的关系为c（C₂O${\;}_{4}^{2-}$）+2c（OH^-）=2c（H⁺）+c（HC₂O${\;}_{4}^{-}$）+3c（H₂C₂O₄），试根据你学过的溶液知识证明一定有：a=b．

Answer 1

分析 （1）A、草酸是二元弱酸，分步电离；
B、NaHC₂O₄溶液显酸性是因为草酸氢根离子的电离程度大于水解程度；
C、草酸钠溶液显碱性说明草酸钠是强碱弱酸盐；
D、草酸是弱酸，草酸根离子与铵根离子水解相互促进；
（2）由图可知①代表的是H₂C₂O₄、②代表的是HC₂O₄^-③代表的是C₂O₄^2-，由此分析：
A、曲线①代表的粒子是H₂C₂O₄；
B、由图可知，NaHC₂O₄溶液pH=3～4，证明溶液显示酸性，阴离子的电离程度大于其水解程度；
C、由图可知，pH=5时，溶液中主要含碳物种浓度大小关系为：c（C₂O₄^2-）＞c（HC₂O₄^-）＞c（H₂C₂O₄）；
D、据物料电荷守恒分析；
（3）写出混合液中的电荷守恒c（H⁺）+c（K⁺）=2c（C₂O₄^2-）+c（OH^-）+c（HC₂O₄^-），结合已知关系②c（C₂O₄^2-）+2c（OH^-）=2c（H⁺）+c（HC₂O₄^-）+3c（HC₂O₄），将①×2+②可得：③c（K⁺）=3[c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄）+c（HC₂O₄^-）]，从而证明K₂C₂O₄和KHC₂O₄的物质的量相等，所以a=b．

解答 解：（1）A、草酸是二元弱酸，分步电离，故A错误；
B、NaHC₂O₄溶液显酸性是因为草酸氢根离子的电离程度大于水解程度，故B错误；
C、草酸钠溶液显碱性说明草酸钠是强碱弱酸盐，说明草酸是弱电解质，故C正确；
D、草酸是弱酸，草酸根离子与铵根离子水解相互促进，所以0.1mol•L^-1（NH₄）₂C₂O₄洛液中的c（NH${\;}_{4}^{+}$）比0.1mol•L^-1（NH₄）₂SO₄溶液中的大，故D错误；
故答案为：C；
（2）A、曲线①代表的粒子是H₂C₂O₄，故A错误；
B、NaHC₂O₄溶液pH=4，证明溶液显示酸性，阴离子HC₂O₄^-的电离程度大于其水解程度，所以c（H₂C₂O₄）＜c（C₂O₄^2-），故B正确；
C、pH=5时，溶液中主要含碳物种浓度大小关系为：c（C₂O₄^2-）＞c（HC₂O₄^-）＞c（H₂C₂O₄），故C错误；
D、据物料守恒可知c（Na⁺）?c（H₂C₂O₄）+c（HC₂O₄^-）+c（C₂O₄^2-），故D正确；
故答案为：BD；
（3）amol．L^-1的K₂C₂O₄溶液与bmol．L^-1的KHC₂O₄溶液等体积混合，根据电荷守恒可得：①c（H⁺）+c（K⁺）=2c（C₂O₄^2-）+c（OH^-）+c（HC₂O₄^-），已知所得溶液中粒子浓度间的关系为：②c（C₂O₄^2-）+2c（OH^-）=2c（H⁺）+c（HC₂O₄^-）+3c（HC₂O₄），
将①×2+②可得：③c（K⁺）=3[c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄）+c（HC₂O₄^-）]，
只有当K₂C₂O₄和KHC₂O₄的物质的量相等时才能满足c（K⁺）=3[c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄）+c（HC₂O₄^-）]，
所以两溶液中含有K₂C₂O₄和KHC₂O₄的物质的量相等，又两溶液等体积混合，
所以两溶液的浓度相等，即：a=b，
故答案为：a=b．

点评 本题考查了离子浓度大小比较及其综合应用，题目难度中等，明确电荷守恒、物料守恒的含义为解答关键，试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力．