题目内容
草酸（H2C2O4）主要用于生产抗菌素和冰片等药物以及提炼稀有金属的溶剂、染料还原剂、鞣革剂等．已知25℃时，草酸Ka1=5.9×10-2，Ka2=6.4×10-5；碳酸（H2CO3）的电离平衡常数为Ka1=4.2×10-7，Ka2=5.6×10-11．
NH3?H2O：Kb=1.8×10-5．
（1）在盛有3ml 0.1mol?L-1Na2CO3溶液的试管中，逐滴加入0.1mol?L-1H2C2O4溶液，并不断振荡，请写出初始阶段发生反应的离子方程式： ；0.1mol?L-1的H2C2O4溶液加水稀释过程中，下列表达式的值变大的是 ．
A.
B.
C.
D.
（2）25℃时，在10mL0.2mol?L-1H2C2O4溶液中加入10mL 0.2mol?L-1NaOH溶液时，所得溶液pH＜7，其原因是： ．下列说法正确的是
A.10mL0.1mol?l-1H2C2O4溶液中加入VmL0.1mol?L-1NH3?H2O溶液，所得溶液pH=7，则V＞20mL
B．等物质的量浓度的NaHC2O4、Na2C2O4、Na2CO3溶液的pH大小顺序为：Na2CO3＞Na2C2O4＞NaHC2O4
C．NaHC2O4溶液中各离子浓度大小顺序：c(Na+)＞c(HC2O4)＞c(H+)＞c(OH-)＞c(C2O42-)
D．等物质的量浓度的Na2C2O4和NaHCO3混合液中，c(CO32-)+c(HCO3-)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)
（3）当在浓度均为0.1mol?L-1的Na2CO3和NaHCO3混合溶液中加入少量的酸或碱，结果发现该溶液的pH变化不大，其原因是 ．据此可判断浓度均为0.1mol?L-1的下列混合溶液中，不能抵抗外加少量酸或碱对溶液pH影响的是 ．
A．H2C2O4、NaHC2O4 B．NH4Cl、NaCl C．NaHSO3、Na2SO3 D．Na2S2O3、KNO3
（4）已知CaCO3、CaC2O4的溶度积常数（25℃）分别为5.0×10-9、2.5×10-9，向0.3mol?L-1Na2C2O4溶液中加入过量CaCO3固体后，溶液中的c(CO32-)= ．
（5）设计实验方案证明在水中存在着电离平衡 ．
NH3?H2O：Kb=1.8×10-5．
（1）在盛有3ml 0.1mol?L-1Na2CO3溶液的试管中，逐滴加入0.1mol?L-1H2C2O4溶液，并不断振荡，请写出初始阶段发生反应的离子方程式：
A.
| c(H+) |
| c(OH-) |
| c(H+) |
| c(H2C2O4) |
c(C2
| ||
c(HC2
|
c2(H+)?c(C2
| ||
| c(H2C2O4) |
（2）25℃时，在10mL0.2mol?L-1H2C2O4溶液中加入10mL 0.2mol?L-1NaOH溶液时，所得溶液pH＜7，其原因是：
A.10mL0.1mol?l-1H2C2O4溶液中加入VmL0.1mol?L-1NH3?H2O溶液，所得溶液pH=7，则V＞20mL
B．等物质的量浓度的NaHC2O4、Na2C2O4、Na2CO3溶液的pH大小顺序为：Na2CO3＞Na2C2O4＞NaHC2O4
C．NaHC2O4溶液中各离子浓度大小顺序：c(Na+)＞c(HC2O4)＞c(H+)＞c(OH-)＞c(C2O42-)
D．等物质的量浓度的Na2C2O4和NaHCO3混合液中，c(CO32-)+c(HCO3-)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)
（3）当在浓度均为0.1mol?L-1的Na2CO3和NaHCO3混合溶液中加入少量的酸或碱，结果发现该溶液的pH变化不大，其原因是
A．H2C2O4、NaHC2O4 B．NH4Cl、NaCl C．NaHSO3、Na2SO3 D．Na2S2O3、KNO3
（4）已知CaCO3、CaC2O4的溶度积常数（25℃）分别为5.0×10-9、2.5×10-9，向0.3mol?L-1Na2C2O4溶液中加入过量CaCO3固体后，溶液中的c(CO32-)=
（5）设计实验方案证明在水中存在着电离平衡
考点：酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算,影响盐类水解程度的主要因素,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
专题：电离平衡与溶液的pH专题,盐类的水解专题
分析：（1）草酸和碳酸钠反应生成草酸钠和碳酸氢钠；加水稀释草酸促进草酸电离，但溶液中氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大；
（2）草酸和碳酸钠的物质的量相等，二者反应生成草酸一氢钠，溶液呈酸性，说明草酸氢根离子电离程度大于水解程度，结合物料守恒和电荷守恒解答；
（3）该溶液为缓冲溶液；
（4）C2O42-沉淀完全时，令CO32- 的浓度为a mol/L，由碳酸钙溶度积计算溶液中c（Ca 2+ ），进而表示出溶液中C2O42-的浓度的变化量，平衡时C2O42-的浓度，由草酸钙溶度积列方程计算；
（5）用pH计测量溶液的pH判断．
（2）草酸和碳酸钠的物质的量相等，二者反应生成草酸一氢钠，溶液呈酸性，说明草酸氢根离子电离程度大于水解程度，结合物料守恒和电荷守恒解答；
（3）该溶液为缓冲溶液；
（4）C2O42-沉淀完全时，令CO32- 的浓度为a mol/L，由碳酸钙溶度积计算溶液中c（Ca 2+ ），进而表示出溶液中C2O42-的浓度的变化量，平衡时C2O42-的浓度，由草酸钙溶度积列方程计算；
（5）用pH计测量溶液的pH判断．
解答：
解：（1）根据电离平衡常数知，酸性强弱顺序是：草酸＞草酸氢根离子＞碳酸＞碳酸氢根离子，所以草酸和碳酸钠反应生成草酸钠和碳酸氢钠，离子方程式为：H2C2O4+2CO32-=C2O42-+2HCO3-；加水稀释草酸促进草酸电离，但溶液中氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大，
A．氢氧根离子浓度增大，氢原子浓度减小，则氢离子浓度与氢氧根离子浓度之比减小，故错误；
B．加水稀释促进草酸电离，则氢离子个数增大，草酸分子个数减小，所以氢离子浓度与草酸分子浓度之比增大，故正确；
C．加水稀释促进草酸根离子电离，草酸根离子个数增大，草酸氢根离子个数减小，所以草酸根离子浓度与草酸氢根离子浓度之比增大，故正确；
D．温度不变，草酸的电离平衡常数不变，故错误；
故答案为：H2C2O4+2CO32-=C2O42-+2HCO3-；BC；
（2）草酸和碳酸钠的物质的量相等，二者反应生成草酸一氢钠，溶液呈酸性，说明草酸氢根离子电离程度大于水解程度，
A.10mL0.1mol?l-1H2C2O4溶液中加入VmL0.1mol?L-1NH3?H2O溶液，所得溶液pH=7，草酸铵溶液呈酸性，要使溶液呈中性，一水合氨的物质的量应该稍微过量，所以V＞20mL，故正确；
B．等物质的量浓度的NaHC2O4、Na2C2O4、Na2CO3溶液中，酸根离子水解程度：碳酸根离子＞碳酸氢根离子＞草酸氢根离子，酸根离子水解程度越大溶液的PH越大，所以这三种溶液的pH大小顺序为：Na2CO3＞Na2C2O4＞NaHC2O4，故正确；
C．草酸氢钠溶液中草酸氢根离子电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，水还电离出氢离子，导致氢离子浓度大于草酸根离子浓度，溶液中氢氧根离子浓度最小，故错误；
D．等物质的量浓度的Na2C2O4和NaHCO3混合液中，根据物料守恒得c（H2CO3）+c（CO32- ）+c（HCO3-）=c（C2O42- ）+c（HC2O4-）+c（H2C2O4），故错误；
故答案为：草酸氢根离子电离程度大于水解程度；AB；
（3）当在浓度均为0.1mol?L-1的Na2CO3和NaHCO3混合溶液中加入少量的酸或碱时，酸抑制碳酸氢根离子电离，氢氧根离子抑制碳酸根离子水解，溶液溶液pH变化不大；
A．H2C2O4、NaHC2O4中草酸能和碱反应、草酸氢钠能和碱反应，所以能抵抗外加少量酸或碱对溶液pH影响，故错误；
B．NH4Cl、NaCl中氯化铵能和酸但不能和碱反应，所以不能抵抗外加少量酸或碱对溶液pH影响，故正确；
C．NaHSO3、Na2SO3中能和酸或碱反应，所以能抵抗外加少量酸或碱对溶液pH影响，故错误；
D．Na2S2O3、KNO3和酸反应但不和碱反应，所以不能抵抗外加少量酸或碱对溶液pH影响，故正确；
故答案为：当加入少量酸时，氢离子和碳酸根离子反应生成碳酸氢根离子，使得增加的氢离子减少，当加入少量碱时，氢氧根离子和碳酸氢根离子作用生成碳酸根离子，使得增加的氢氧根离子减少，因而加入少量的酸或碱对溶液的pH影响不大；BD；
（4）C2O42-沉淀完全时，令CO32- 的浓度为a mol/L，由碳酸钙溶度积可知，溶液中c（Ca 2+ ）=
mol/L，故C2O42-的浓度的变化量=（a-
）mol/L，平衡时C2O42-的浓度=0.3mol/L-（a-
）mol/L，由草酸钙溶度积可知：[0.3-（a-
）]×
=2.5×10-9，溶液中碳酸根浓度远大于钙离子浓度，可以近似为（0.3-a）×
=2.5×10-9，解得a=0.2，
故答案为：0.2mol/L；
（5）如果草酸氢根离子完全电离，则溶液的pH=1，用pH计测量0.10mol/L草酸氢钠溶液的pH大于1小于7，则证明HC2O4-在水中存在着电离平衡，故答案为：用pH计测量0.10mol/L草酸氢钠溶液的pH大于1小于7．
A．氢氧根离子浓度增大，氢原子浓度减小，则氢离子浓度与氢氧根离子浓度之比减小，故错误；
B．加水稀释促进草酸电离，则氢离子个数增大，草酸分子个数减小，所以氢离子浓度与草酸分子浓度之比增大，故正确；
C．加水稀释促进草酸根离子电离，草酸根离子个数增大，草酸氢根离子个数减小，所以草酸根离子浓度与草酸氢根离子浓度之比增大，故正确；
D．温度不变，草酸的电离平衡常数不变，故错误；
故答案为：H2C2O4+2CO32-=C2O42-+2HCO3-；BC；
（2）草酸和碳酸钠的物质的量相等，二者反应生成草酸一氢钠，溶液呈酸性，说明草酸氢根离子电离程度大于水解程度，
A.10mL0.1mol?l-1H2C2O4溶液中加入VmL0.1mol?L-1NH3?H2O溶液，所得溶液pH=7，草酸铵溶液呈酸性，要使溶液呈中性，一水合氨的物质的量应该稍微过量，所以V＞20mL，故正确；
B．等物质的量浓度的NaHC2O4、Na2C2O4、Na2CO3溶液中，酸根离子水解程度：碳酸根离子＞碳酸氢根离子＞草酸氢根离子，酸根离子水解程度越大溶液的PH越大，所以这三种溶液的pH大小顺序为：Na2CO3＞Na2C2O4＞NaHC2O4，故正确；
C．草酸氢钠溶液中草酸氢根离子电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，水还电离出氢离子，导致氢离子浓度大于草酸根离子浓度，溶液中氢氧根离子浓度最小，故错误；
D．等物质的量浓度的Na2C2O4和NaHCO3混合液中，根据物料守恒得c（H2CO3）+c（CO32- ）+c（HCO3-）=c（C2O42- ）+c（HC2O4-）+c（H2C2O4），故错误；
故答案为：草酸氢根离子电离程度大于水解程度；AB；
（3）当在浓度均为0.1mol?L-1的Na2CO3和NaHCO3混合溶液中加入少量的酸或碱时，酸抑制碳酸氢根离子电离，氢氧根离子抑制碳酸根离子水解，溶液溶液pH变化不大；
A．H2C2O4、NaHC2O4中草酸能和碱反应、草酸氢钠能和碱反应，所以能抵抗外加少量酸或碱对溶液pH影响，故错误；
B．NH4Cl、NaCl中氯化铵能和酸但不能和碱反应，所以不能抵抗外加少量酸或碱对溶液pH影响，故正确；
C．NaHSO3、Na2SO3中能和酸或碱反应，所以能抵抗外加少量酸或碱对溶液pH影响，故错误；
D．Na2S2O3、KNO3和酸反应但不和碱反应，所以不能抵抗外加少量酸或碱对溶液pH影响，故正确；
故答案为：当加入少量酸时，氢离子和碳酸根离子反应生成碳酸氢根离子，使得增加的氢离子减少，当加入少量碱时，氢氧根离子和碳酸氢根离子作用生成碳酸根离子，使得增加的氢氧根离子减少，因而加入少量的酸或碱对溶液的pH影响不大；BD；
（4）C2O42-沉淀完全时，令CO32- 的浓度为a mol/L，由碳酸钙溶度积可知，溶液中c（Ca 2+ ）=
| 5×10-9 |
| a |
| 5×10-9 |
| a |
| 5×10-9 |
| a |
| 5×10-9 |
| a |
| 5×10-9 |
| a |
| 5×10-9 |
| a |
故答案为：0.2mol/L；
（5）如果草酸氢根离子完全电离，则溶液的pH=1，用pH计测量0.10mol/L草酸氢钠溶液的pH大于1小于7，则证明HC2O4-在水中存在着电离平衡，故答案为：用pH计测量0.10mol/L草酸氢钠溶液的pH大于1小于7．
点评：本题考查了弱电解质的电离、难溶物的溶解平衡等知识点，根据电离平衡常数确定酸的酸性强弱，酸性越强的酸其酸根离子水解程度越小，再结合溶度积常数进行计算，难度中等．
练习册系列答案
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