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H2C2O4CH3COOHHCNH2CO3电离常数(mol•L-1)K1=5.6×10-2K2=5.4×10-3 K1=1.7×10-5 K2=6.2×10-10K1=4.2×10-7K2=5.6×10-11①25℃时.浓度� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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K_a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

①25℃时，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．中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量后者大（填“前者大”“后者大”或“相等”）．
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（C₂O₄^2-）
d．溶液中c（H⁺）=c（OH^-）+c（C₂O₄^2-）-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K_sp=5.6×10^-12，下列说法不正确的是BD．
A．在t℃时，MgC₂O₄的K_sp=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）+C₂O₄^2-（aq）平衡常数K=K_sp[Mg（OH）₂]/K_sp （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K_sp=c（Mg²⁺）×c（C₂O₄^2-），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（C₂O₄^2-），故c错误；
d．NaHC₂O₄溶液存在电荷守恒为c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HC₂O₄^-）+c（OH^-）+2c（C₂O₄^2-），物料守恒为，c（Na⁺）=c（HC₂O₄^-）++c（C₂O₄^2-）+c（H₂C₂O₄），联立两个式子可得：c（H⁺）=c（OH^-）+c（C₂O₄^2-）-c（H₂C₂O₄），故d正确；
故答案为：ad；
（2）A．MgC₂O₄的K_sp=c（Mg²⁺）×c（C₂O₄^2-）=（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）+C₂O₄^2-（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Fe_xO_y，
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．

练习册系列答案

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4．

（1）下列反应属于吸热反应的是DE
A．C₆H₁₂O₆（葡萄糖）+6O₂═6CO₂+6H₂O
B．CH₃COOH+KOH═CH₃COOK+H₂O
C．大多数化合反应
D．破坏生成物全部化学键所需能量小于破坏反应物全部化学键的能量
E．Ba（OH）₂•8H₂O晶体与NH₄Cl晶体反应
F．金属与酸或水的反应
（2）在一定温度下的定容密闭容器中，发生反应：A（s）+2B（g）?C（g）+D（g），能表明反应已达平衡状态的是BE
A．混合气体的压强不变
B．混合气体的密度不变
C．单位时间内生成n molC的同时生成n mol D
D．气体总物质的量不变
E．A的物质的量不再变化
（3）经研究知Cu²⁺对H₂O₂分解也具有催化作用，为比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果，某研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验．回答相关问题：
①定性分析：如图甲可通过观察反应产生气泡快慢来定性比较得出结论．有同学提出将FeCl₃改为Fe₂（SO₄）₃更为合理，其理由是控制阴离子相同，排除阴离子的干扰．
②定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略．图中仪器A的名称为分液漏斗，实验中需要测量的数据是收集40mL气体所需要的时间．检查乙装置气密性的方法是关闭A上的玻璃旋塞，将针筒的活塞拉出（或推进）一段后松开，活塞能回到原来的位置说明气密性良好．

5．

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：
（1）煤的转化技术包括煤的气化技术和液化技术．煤的液化技术又分为直接液化技术和间接液化技术
（2）在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理．煤的某种脱硫技术的原理如图所示：这种脱硫技术称为微生物脱硫技术．该技术的第一步反应的离子方程式为2FeS₂+7O₂+2H₂O=4H⁺+2Fe²⁺+4SO₄^2-；第二步反应的离子方程式为4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O．
（3）工业煤干馏得到的产品有焦炭、焦炉煤气、粗氨水（煤焦油）等．
（4）湿式石灰石-石膏法脱硫工艺是烟气脱硫技术中最成熟的一种方法．其工艺流程是：烟气经锅炉预热器出来，进入电除尘器除掉大部分粉煤灰烟尘，再经过一个专门的热交换器，然后进入吸收塔，烟气中的SO₂与含有石灰石的浆液进行气液接触，通入空气后生成石膏，经脱硫的烟气，应用循环气体加热器进行再加热，进入烟囱，排入大气．
①写出湿法石灰石-石膏法脱硫所涉及的化学反应方程式：CaCO₃+SO₂=CaSO₃+CO₂、2CaSO₃+O₂=2CaSO₄．
②用石灰石浆液作SO₂吸收剂而不用熟石灰吸收SO₂的原因是：用石灰石浆液的成本较低
③上述过程中得到的石膏，如果含氯化合物（主要来源于燃料煤）超过杂质极限值，则石膏产品性能变坏．工业上消除可溶性氯化物的方法是用水洗涤．
（5）某化学兴趣小组为了测定烟气脱硫所得石膏的组成（CaSO₄•xH₂O）即测定x值，做如下实验：将石膏加热使之脱水，加热过程中固体的质量与时间的变化关系如图所示．数据表明当固体的质量为2.72g后不再改变．①石膏的化学式为CaSO₄．2H₂O．②图象中AB段对应化合物的化学式为2CaSO₄．H₂O．

2．H是一种新型香料的主要成分之一，其结构中含有三个六元环．H的合成路线如下（部分产物和部分反应条件略去）：

已知：
①B中核磁共振氢谱图显示分子中有6种不同环境的氢原子．
②RCH=CH₂+CH₂=CHR′$\stackrel{催化剂}{→}$CH₂=CH₂+RCH=CHR′
③D和G是同系物
请回答下列问题：
（1）用系统命名法命名（CH₃）₂C=CH₂：2-甲基-1-丙烯．
（2）A→B反应过程中涉及的反应类型有加成反应、取代反应．
（3）写出D分子中含有的官能团名称：羟基、羧基．
（4）写出生成F与足量氢氧化钠溶液在加热条件下反应的化学方程式：

+2NaOH$\stackrel{△}{→}$

+NaBr+H₂O．
（5）写出E在铜催化下与O₂反应生成物的结构简式：

．
（6）同时满足下列条件：①与FeCl₃溶液发生显色反应；②能发生水解反应；③苯环上有两个取代基的G的同分异构体有9 种（不包括立体异构），其中核磁共振氢谱为5组峰的为

（写结构简式）．

9．

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．
（1）E的基态原子电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²，比较F和 E的各级电离能后发现，气态E²再失去一个电子比气态F²⁺再失去一个电子难，其原因是Mn²⁺的电子排布成半充满状态，相对于Fe²⁺较为稳定．
（2）写出 DA₂的电子式

．
（3）DC₂的一个晶胞如右图所示，则图中实心球表示D还是C？答：Ca（填元素名称）．该晶体的密度为a g/cm³，则晶胞的体积是$\frac{78×4}{a{N}_{A}}$cm（只要求列出算式）．
（4）AB₃^2-离子的空间立体构型为平面正三角形，AB气体在配合物中常作为配体，如近年来开始使用的一种新型汽油防震剂F（AB）₅，该化合物中F元素的化合价为0．

19．

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

6．下列说法不正确的是（　　）

	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K_sp随着温度的升高而增大，说明水的电离是吸热过程

3．室温下，下列叙述正确的是（　　）

	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（CO₃^2-）
	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

4．在催化剂表面NH₃脱硫的原理为：8NH₃（g）+6SO₂（g）═3S₂（g）+4N₂（g）+12H₂O（g）△H，实验测定在不同n（NH₃）/n（SO₂）下，温度与SO₂的转化率关系如图，下列说法正确的是（　　）

	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

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