Question

【题目】乙二酸（HOOC-COOH，可简写为H2C2O4）俗称草酸，易溶于水，属于二元中强酸，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，

草酸钙的Ksp=4.0×10-8，碳酸钙的Ksp=2.5×10-9，试回答下列问题：

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

（2）下列化学方程式正确的是_______（填选项序号）

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溶液滴定含杂质的Na2C2O4样品（已知杂质不与KMnO4和H2SO4溶液反应）。 实验步骤：准确以1g样品Na2C2O4固体，配成100mL溶液，取出20.00mL于锥形瓶中。再向瓶中加入足量稀H2SO4溶液，用0.016mol/L高锰酸钾溶液滴定，滴定至终点时消耗高锰酸钾溶液25.00mL.

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

①高锰酸钾溶液应装在_________滴定管中。（填“酸式”或“碱式”）

②滴定至终点时的实验现象是：__________________________。

③计算样品中Na2C2O4的纯度是_______________________。

（4）草酸钙结石是五种肾结石里最为常见的一种．患草酸钙结石的病人多饮白开水有利于结石的消融．请用化学用语和简要的文字说明其原因：______．

（5）25℃时，向20mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入cmol/L的草酸钾溶液20mL后，有草酸钙沉淀生成，则c的最小值为______．

Answer 1

【答案】 大于 B 酸式 滴入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液由无色变为紫色且半分钟不褪色（浅紫色或紫红色） 67% 草酸钙存在溶解沉淀平衡，CaC2O4（s）Ca2+（aq）+C2O42-（aq），多饮白开水，导致c（Ca2+）、c（C2O42-）减小，使平衡向右移动，有利于CaC2O4的溶解， 3.2×10-3

【解析】试题分析：本题考查电离平衡常数的应用，氧化还原滴定，影响溶解平衡的因素以及溶度积的计算。

（1）乙二酸的K2（5.4×10-5）碳酸的K2（4.7×10-11），根据越弱越水解，CO32-的水解能力强于C2O42-，则0.1mol/LNa2CO3溶液的pH大于0.1mol/LNa2C2O4溶液的pH。

（2）由题目提供的电离平衡常数的数值知，酸性：H2C2O4HC2O4-H2CO3HCO3-，根据强酸制弱酸的复分解反应规律，A项，离子方程式为H2C2O4（少量）+2CO32-=C2O42-+2HCO3-或2H2C2O4+CO32-（少量）=2HC2O4-+H2O+CO2↑，错误；B项，HC2O4-（少量）+CO32-=HCO3-+C2O42-或2HC2O4-+CO32-（少量）=H2O+CO2↑+2C2O42-，正确；C、D项，不遵循强酸制弱酸的原则，错误；答案选B。

（3）①高锰酸钾溶液具有强氧化性，能腐蚀橡胶管，高锰酸钾溶液不能装在碱式滴定管中，应装在酸式滴定管中。

②由于KMnO4溶液本身有颜色，实验中无需其他指示剂，滴定至终点时的实验现象是：滴入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液由无色变为紫色且半分钟不褪色（浅紫色或紫红色）。

③n（KMnO4）=0.016mol/L0.025L=0.0004mol，则20.00mL溶液中n（Na2C2O4）=n（KMnO4）=0.001mol，100mL溶液中Na2C2O4物质的量为0.005mol，Na2C2O4的质量为0.005mol134g/mol=0.67g，样品中Na2C2O4的纯度是100%=67%。

（4）草酸钙在溶液中存在沉淀溶解平衡，CaC2O4（s）Ca2+（aq）+C2O42-（aq），多饮白开水，导致c（Ca2+）、c（C2O42-）减小，使平衡向右移动，有利于CaC2O4的溶解。

（5）Ksp（CaCO3）=2.510-9，则碳酸钙饱和溶液中c（Ca2+）=c（CO32-）=mol/L=510-5mol/L；向20mL碳酸钙的饱和溶液中加入20mL草酸钾溶液后c（Ca2+）=2.510-5mol/L，要产生草酸钙沉淀，混合后溶液中c（C2O42-）4.010-8（2.510-5）=1.610-3mol/L，则等体积混合前草酸钾溶液物质的量浓度c最小为3.210-3mol/L。