Question

2．已知H₂C₂O₄是二元弱酸，室温下向某浓度的草酸溶液中逐滴加入KOH溶液，所得溶液中H₂C₂O₄、HC₂O₄^-、C₂O₄^2-的组成百分率与pH的关系如图所示：下列说法正确的是（　　）

• A． pH=2.7的溶液中：$\frac{{c}^{2}（H{C}_{2}{O}_{4}^{-}）}{c（{H}_{2}{C}_{2}{O}_{4}）×c（{C}_{2}{O}_{4}^{2-}）}$=10^-2.97
• B． pH=4.27的溶液中，c（K⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+3c（C₂O₄^2-）
• C． 反应HC₂O₄^-+H₂O?H₂C₂O₄+OH^-的平衡常数为10^-4.27
• D． 向溶液中加KOH溶液将pH由1.30增大至4.27的过程中水的电离程度先增大后减小

Answer 1

分析 图象反应是溶液中的平衡浓度下，pH与溶液中各组分浓度之间的关系，根据图象分析，pH=1.30时，c（H₂C₂O₄）=c（HC₂O₄^-），草酸的一级解离常数为K₁=$\frac{c（H{C}_{2}{O}_{4}^{-}）c（{H}^{+}）}{c（{H}_{2}{C}_{2}{O}_{4}）}$，则K₁=10^-1.30，pH=4.27时，c（HC₂O₄^-）=c（C₂O₄^2-），草酸的二级解离常数为K₂=$\frac{c（{C}_{2}{O}_{4}^{2-}）c（{H}^{+}）}{c（H{C}_{2}{O}_{4}^{-}）}$，则K₂=10^-4.27，结合溶液中的电荷守恒，物料守恒，质子守恒分析判断．

解答 解：图象反应是溶液中的平衡浓度下，pH与溶液中各组分浓度之间的关系，根据图象分析，pH=1.30时，c（H₂C₂O₄）=c（HC₂O₄^-），草酸的一级解离常数为K₁=$\frac{c（H{C}_{2}{O}_{4}^{-}）c（{H}^{+}）}{c（{H}_{2}{C}_{2}{O}_{4}）}$，则K₁=10^-1.30，pH=4.27时，c（HC₂O₄^-）=c（C₂O₄^2-），草酸的二级解离常数为K₂=$\frac{c（{C}_{2}{O}_{4}^{2-}）c（{H}^{+}）}{c（H{C}_{2}{O}_{4}^{-}）}$，则K₂=10^-4.27，
A．pH=2.7的溶液中，根据图象，此时HC₂O₄^-占绝大部分，则$\frac{{c}^{2}（H{C}_{2}{O}_{4}^{-}）}{c（{H}_{2}{C}_{2}{O}_{4}）×c（{C}_{2}{O}_{4}^{2-}）}$的值必然大于1，应为$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$=10^2.97，故A错误；
B．pH=4.27的溶液中，c（HC₂O₄^-）=c（C₂O₄^2-），几乎不存在H₂C₂O₄，根据电荷守恒，c（K⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HC₂O₄^-）+2c（C₂O₄^2-），由于c（HC₂O₄^-）=c（C₂O₄^2-），则c（K⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+3c（C₂O₄^2-），故B正确；
C．反应HC₂O₄^-+H₂O?H₂C₂O₄+OH^-为HC₂O₄^-的水解反应，平衡常数为K=$\frac{c（O{H}^{-}）c（{H}_{2}{C}_{2}{O}_{4}）}{c（H{C}_{2}{O}_{4}^{-}）}$=$\frac{{K}_{w}}{{K}_{1}}$=10^-12.70，故C错误；
D．向溶液中加KOH溶液，pH由1.30增大至4.27的过程中，溶液始终是酸性的，水的电离受到抑制，随着pH的增加，溶液中酸电离出的H⁺越来越少，对水的抑制作用不断减弱，水的电离程度不断增大，故D错误．
故选B．

点评 本题考查酸碱混合物的定性判断和计算，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意把握图象的含义，注意对平衡常数的理解与灵活运用，题目难度中等．