Question

乙二酸俗称草酸，为二元酸（结构简式为HOOC-COOH，可简写为H₂C₂O₄）．25℃时，草酸的电离平衡常数K₁=5.0×10^-2，K₂=5.4×10^-5；碳酸的电离平衡常数K₁=4.5×10^-7，K₂=4.7×10^-11．草酸钙的K_sp=4.0×10^-8，碳酸钙的K_sp=2.5×10^-9．回答下列问题：
（1）写出水溶液中草酸的电离方程式：

 

．
（2）相同条件下物质的量浓度都为0.1mol/L的Na₂C₂O₄溶液的pH比Na₂CO₃溶液的pH

 

（填“大”“小”或“相等”）．
（3）常温下将0.2mol/L的KOH容液10mL与0.2mol/L的草酸溶液10mL混合，若混合溶液显酸性，则该溶液中 ①H⁺②HC₂O₄^-③C₂O₄^2-④H₂C₂O₄⑤OH^-浓度的大小顺序为

 

（填序号）．
（4）25℃时向20mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10^-4 mol/L的草酸钾溶液20mL，能否产生沉淀？

 

（填“能”或“否”）．

Answer 1

考点：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

分析：（1）草酸是二元弱酸，分步电离；
（2）相同条件下，酸的电离平衡常数越大，其电离程度越大，则酸根离子的水解程度越大，溶液的碱性越强；
（3）将0.2mol/L的KOH容液10mL与0.2mol/L的草酸溶液10mL混合，恰好完全反应生成KHC₂O₄，结合溶液的酸碱性比较离子浓度大小；
（4）根据c（Ca²⁺）?c （C₂O₄^2-）和Ksp（4.0×10^-8）相对大小判断，如果c（Ca²⁺）?c （C₂O₄^2-）=＜Ksp（4.0×10^-8），则无沉淀生成．

解答： 解：（1）草酸是二元弱酸，在水溶液里存在两步电离，第一步电离程度大于第二步，其电离方程式分别为：H₂C₂O₄?HC₂O₄^-+H⁺、HC₂O₄^-?C₂O₄^2-+H⁺，
故答案为：H₂C₂O₄═HC₂O₄^-+H⁺，HC₂O₄^-═C₂O₄^2-+H⁺；
（2）草酸的第二步电离平衡常数大于碳酸的第二步电离平衡常数，电离平衡常数越小，其酸根离子的水解程度越大，所以碳酸根离子的水解程度大于草酸根离子，导致草酸钠的pH小于碳酸钠，
故答案为：小；
（3）将0.2mol/L的KOH容液10mL与0.2mol/L的草酸溶液10mL混合，恰好完全反应生成KHC₂O₄，若混合溶液显酸性，说明HC₂O₄^-电离程度大于水解程度，则③＞④，
溶液还存在水的电离，则①＞③，正确的顺序为②①③④⑤，故答案为：②①③④⑤；
（4）碳酸钙溶液中钙离子浓度=

2.5×10-9

mol/L=5×10^-5mol/L，二者混合后，钙离子浓度=2.5×10^-5mol/L，草酸钾的浓度为4.0×10^-4 mol/L，混合后c（Ca²⁺）?c （C₂O₄^2-）=2.5×10^-5 ×4.0×10^-4=1×10^-8＜Ksp（4.0×10^-8），故无沉淀，
故答案为：否．

点评：本题考查了弱电解质的电离、难溶物的溶解平衡，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，明确弱电解质电离特点及溶度积常数的运用是解本题关键，难度中等．