Question

草酸（H₂C₂O₄）是一种有机二元酸，水溶液中草酸的存在形态有三种，各形态的浓度分数α（H₂C₂O₄-α，HC₂O₄^--α₁，C₂O₄^2--α₂）随溶液pH变化的关系如图所示．
（1）草酸钠溶液中，    2（填“＞”“═”或“＜”）；往该溶液中滴入氯化钙溶液后，增加，可能的原因是    ．
（2）往草酸钠溶液中滴稀盐酸，pH=5时溶液中存在的阴离子有    ，pH=3时，以上两种物质发生的主要反应的离子方程式为    ．
（3）菠菜富含草酸，菠菜不能与牛奶、豆腐一起食用的原因是    ．
（4）将适量草酸亚铁粉末加入试管中，在酒精灯上边加热边摇动，发生剧烈反应，产生的气体可使燃着木条熄灭，同时生成黑色粉末．反应即将结束时，将所得的黑色粉末撒在石棉网上，便会立即自燃起来．草酸亚铁粉末受热分解的化学方程式为    ，自燃的原因是    ．
（5）下表为几种酸对铁锈及锅炉水垢的溶解性比较：

酸	铁锈[Fe（OH）3]溶解量/g	水垢（CaCO3）溶解量/g
盐酸	0.7911	全溶
磷酸	0.1586	微溶
草酸	0.7399	0.0036
醋酸	0.1788	0.1655

下列说法正确的有     （选填字母）．
A．同物质的量浓度时，酸性越强的酸除铁锈效果越好
B．草酸除水垢效果差的原因是因为草酸酸性太弱
C．铁锈或水垢在酸中的溶解性与酸根离子的性质可能有关
D．硫酸除铁锈和水垢的效果都好．

Answer 1

【答案】分析：（1）草酸钠中的草酸根离子是弱酸阴离子，易水解，C₂O₄^2-与Ca²⁺形成沉淀；
（2）往草酸钠溶液中滴稀盐酸，当pH=5时根据各形态的浓度分数α（H₂C₂O₄-α，HC₂O₄^--α₁，C₂O₄^2--α₂）随溶液pH变化的关系图来确定存在的离子，根据图示内容确定P_H=3时存在的离子，并确定发生的反应；
（3）菠菜富含草酸，牛奶、豆腐含有钙离子，二者混吃会产生草酸钙沉淀；
（4）草酸亚铁受热分解为金属铁、二氧化碳以及水蒸气，反应的产物在温度较高时会自燃；
（5）A、磷酸是中强酸，醋酸以及草酸是弱酸，根据表中的数据来回答；
B、C₂O₄^2-与Ca²⁺形成沉淀阻止水垢的溶解；
C、铁锈或水垢在酸中的溶解性与酸根离子的性质可能有关；
D、硫酸和水垢反应生成的硫酸钙是微溶的，不利于除垢．
解答：解：（1）草酸钠中的草酸根离子是弱酸阴离子，易水解，所以草酸钠溶液中，＞2，该草酸钠溶液中滴入氯化钙溶液后，C₂O₄^2-与Ca²⁺形成沉淀，所以C₂O₄^2-浓度降低，增加，故答案为：＞；C₂O₄^2-与Ca²⁺形成沉淀；
（2）往草酸钠溶液中滴稀盐酸，当pH=5时根据各形态的浓度分数α（H₂C₂O₄-α，HC₂O₄^--α₁，C₂O₄^2--α₂）随溶液pH变化的关系图，可以确定存在的离子有C₂O₄^2-、HC₂O₄^-、OH^-、Cl^-，根据图示内容确定P_H=3时存在的离子有HC₂O₄^-、OH^-、Cl^-，可以知道酸性增强所发生的反应为C₂O₄^2-+H⁺=HC₂O₄^-，故答案为：C₂O₄^2-、HC₂O₄^-、OH^-、Cl^-；C₂O₄^2-+H⁺=HC₂O₄^-；
（3）菠菜富含草酸，牛奶、豆腐含有钙离子，二者混吃会生成草酸钙沉淀，使钙流失，
故答案为：生成草酸钙沉淀，使钙流失；
（4）草酸亚铁受热分解为金属铁、二氧化碳以及水蒸气，即FeC₂O₄?H₂OFe+2CO₂↑+H₂O↑，反应即将结束时，将所得的黑色粉末撒在石棉网上，由于温度高，且铁的颗粒很小，与空气接触面大，反应速率快而会自燃，
故答案为：FeC₂O₄?H₂OFe+2CO₂↑+H₂O↑；温度高，且铁的颗粒很小，与空气接触面大，反应速率快；
（5）A、磷酸是中强酸，醋酸以及草酸是弱酸，根据表中的数据，同物质的量浓度时，酸性越强的磷酸除铁锈效果不如草酸，故A错误；
B、草酸除水垢效果差的原因是C₂O₄^2-与Ca²⁺形成沉淀阻止水垢的溶解，减慢反应速率，故B错误；
C、铁锈或水垢在酸中的溶解性与酸根离子的性质可能有关，故C正确；
D、硫酸和水垢反应生成的硫酸钙是微溶的，阻止水垢的溶解，不利于除垢，故D错误．
故选C．
点评：本题考查学生弱电解质的电离平衡知识，可以根据教材知识来回答，难度较大．