题目内容
【题目】草酸（
）广泛存在于食品中，人们对其及相关产品进行了深入研究。
（1）已知
时，：
，
溶液显酸性。解释
溶液显酸性的原因：______；（用化学用语并配以必要文字说明）
（2）已知反应：
，为了使草酸分解，通过
燃烧反应提供能量：
，已知分解的草酸与所需空气（其中氧气的体分数为
）的物质的量之比为
，则
______
（3）草酸分解生成的燃料燃烧不足以提供足够的能量，还可通过甲烷来制备。在密闭容器中通入物质的量浓度均为
的
和
；在一定条件下发生反应
，测得的平衡转化率与温度、压强的关系如下图1所示。
①由图判断压强
、
、
、
由小到大的顺序为：______；该反应的
______0（填“<”“>”“=”）：
②
该反应的平衡常数为______（结果保留两位小数）
（4）常温下，向
的溶液中逐滴加入
溶液，所得滴定曲线如图所示。下列说法正确的是______
①
点时：
②
点时：
③
点时：
④
点时：
【答案】NaHC2O4溶液存在电离平衡：HC2O4-
H++ C2O42-，电离平衡常数K2=5.4×10-5；水解平衡：HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-，水解平衡常数Kh=Kw/Ka1=10-14/（5.4×10-2）=1.85×10-13< K2；HC2O4-的电离程度大于HC2O4-的水解程度，溶液显酸性 169.8 p4 >p3>p2>p1 > 6.55 ②③
【解析】
（1）根据电离平衡常数计算HC2O4-的水解平衡常数，NaHC2O4溶液中HC2O4-电离程度大于其水解程度，溶液显酸性；
（2）草酸与所需空气（其中氧气的体分数20%）的物质的量之比为2:3，假设草酸为2mol，氧气为3mol×1/5=0.6mol；根据能量守恒关系列方程求解；
（3）①温度相同时，压强增大，平衡向逆反应方向移动，甲烷的转化率变小，由此判定压强大小顺序；压强不变，升高温度，甲烷的转化率增大，平衡右移，正反应为吸热反应；
②根据三段式求出平衡时各物质的浓度，以此求出该反应的平衡常数K。
（4）①A点时，为草酸溶液，溶液中存在电荷守恒；② B点时等物质的量的H2C2O4和KOH恰好反应生成KHC2O4；③
点时：溶液呈中性，c(H+)=c(OH-)，溶质为草酸钾和草酸氢钾的混合液，结合电荷守恒、物料守恒进行分析；④
点时溶液为草酸钾，据以上情况进行分析。
（1）NaHC2O4溶液中存在电离平衡：HC2O4-H++ C2O42-，电离平衡常数K2=5.4×10-5；水解平衡：HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-，水解平衡常数Kh=Kw/Ka1=10-14/（5.4×10-2）=1.85×10-13< K2；HC2O4-的电离程度大于水解程度，溶液显酸性；
综上所述，，本题答案是：NaHC2O4溶液存在电离平衡：HC2O4-H++ C2O42-，电离平衡常数K2=5.4×10-5；水解平衡：HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-，水解平衡常数Kh=Kw/Ka1=10-14/（5.4×10-2）=1.85×10-13< K2；HC2O4-的电离程度大于HC2O4-的水解程度，溶液显酸性；
（2）已知分解的草酸与所需空气（其中氧气的体分数为
）的物质的量之比为2:3，假设草酸为2mol，则氧气为3mol×1/5=0.6mol；根据能量守恒关系可知：2×a=0.6×566，a=169.8；
综上所述，本题答案是：169.8。
（3）①温度相同时，压强增大，平衡向逆反应方向移动，甲烷的转化率变小，故p4 >p3>p2>p1；压强不变，升高温度，甲烷的转化率增大，平衡右移，正反应为吸热反应，H>0；
综上所述，本题答案是：p4 >p3>p2>p1；>。
②1100℃时，甲烷的转化率为80%，根据
反应可知，剩余甲烷气体的浓度为0.2mol/L-0.2mol/L×80%=0.04mol/L，二氧化碳气体的浓度为0.2mol/L-0.2mol/L×80%=0.04mol/L，生成一氧化碳气体的浓度为2×0.2mol/L×80%=0.32mol/L，生成氢气气体的浓度为2×0.2mol/L×80%=0.32mol/L，所以该反应的平衡常数K=c2(H2)c2(CO)/[c(CH4)c(CO2)]，带入数值计算可得：K=6.55；
综上所述，本题答案是：6.55。
（4）①A点时，为草酸溶液，溶液中存在电荷守恒：c(H+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4－)+c(OH-)，错误；
② B点时等物质的量的H2C2O4和KOH恰好反应生成KHC2O4，溶液的pH小于7，说明KHC2O4溶液呈酸性,溶液中离子浓度大小关系为：c(K+)>c(HC2O4－)>c(H+)>c(OH-)，正确；
③C点时：溶液呈中性，c(H+)=c(OH-)，结合电荷守恒得c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+ c(OH-)，所以c(K+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)；根据物料守恒可知，如果全为草酸氢钾溶液：c(K+)= c(HC2O4-)+c(C2O42-)+ c(H2C2O4)；如果全为草酸钾溶液，c(K+)= 2[c(HC2O4-)+c(C2O42-)+ c(H2C2O4)]；而题给混合液呈中性，为草酸氢钾和草酸钾的混合液，因此溶液中存在
；正确；
④D点时：D点时，氢氧化钾的物质的量是草酸的2倍，二者恰好反应生成草酸钾，根据质子守恒：c(H+)+ c(HC2O4－)+2 c(C2O42-)=c(OH-)，错误；综上所述，本题选②③。
