题目内容
草酸(H2C2O4)是二元弱酸,25℃时,H2C2O4:K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5;H2CO3:K1=4.5×10-7,K2=4.7×10-11。
(1)KHC2O4溶液呈__________性(填“酸”、“中”或“碱”)。
(2)下列化学方程式可能正确的是 。
A.![]()
B.![]()
C.![]()
D.![]()
(3)常温下,向10 mL 0.01 mol·L-1H2C2O4溶液中滴加0.01 mol·L-1的KOH溶液V mL,回答下列问题:
①当V<10时,反应的离子方程式为______________________________________________。
②若溶液中离子浓度有如下关系:c(K+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-),则pH______7(填“>”“<”或“=”),V________10(填“>”“<”或“=”)。
③当溶液中离子浓度有如下关系:c(K+)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4),则溶液中溶质为____________,V________10(填“>”、“<”或“=”)。
④当V=20时,溶液中HC2O4-、C2O42-、H2C2O4、OH-的物质的量浓度从大到小的顺序为____________________________________________________________________________________。
(1)酸
(2)BD
(3)①H2C2O4+OH-=HC2O4-+H2O ②= > ③KHC2O4 =
④c(C2O42-)>c(OH-)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)
【解析】
试题分析:(1)KHC2O4溶液是强碱弱酸盐所以显碱性。
(2)由25℃时,H2C2O4:K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5;H2CO3:K1=4.5×10-7,K2=4.7×10-11。数据可知酸性强弱H2C2O4> HC2O4-> H2CO3> HCO3- 。所以BD正确。
(3)因为H2C2O4是弱酸,分步电离氢离子,与碱反应时,先生成HC2O4-,然后再生成C2O42-,所以当V<10时,反应的离子方程式为H2C2O4+OH-=HC2O4-+H2O。
②根据电荷守恒可知c(H+) +c(K+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-) +c(OH-)。若溶液中离子浓度有如下关系:c(K+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-),则c(H+) =c(OH-)。 pH=7,V>10。
③当溶液中有c(K+)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4),根据物料守恒可知溶液中只有一种溶质KHC2O4,此时V=10,若酸过量或者碱过量或者生成K2C2O4,则上式均不成立。
④当V=20时,,刚好反应生成K2C2O4,水解呈碱性。溶液中HC2O4-、C2O42-、H2C2O4、OH-的物质的量浓度从大到小的顺序为c(C2O42-)>c(OH-)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)。
考点:弱电解质的电离和盐类的水解
【研究课题】探究草酸晶体受热分解的产物
【查阅资料】该小组同学通过网络查询,获得草酸及草酸晶体的一些相关知识:
名称 | 分子式 | 颜色、状态 | 溶解性 | 熔点/℃ | 密度/g·cm-3 |
草酸 | H2C2O4 | — | 易溶于水 | 189.5 | 1.900 |
草酸晶体 | H2C2O4·2H2O | 无色晶体 | — | 101.5 | 1.650 |
备注:草酸晶体失去结晶水后,175 ℃以上开始分解。
【提出猜想】(1)__________________________________;
(2)分解产物中的气体可能是CO、CO2或它们的混合物。
【设计方案】(1)请设计完成“猜想(1)”的实验方案〔用简要的实验装置图表示,要体现所使用仪器(加热和夹持仪器不必画出)和试剂〕。
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(2)化学学习小组的同学继续利用下图所示装置进行“猜想(2)”的实验探究。已知:A、C、F中盛装澄清石灰水,B中盛装浓NaOH溶液,D中装有碱石灰,E中装有CuO。
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①证明分解产物中有CO2的现象是______________________;证明分解产物中有CO的现象是______________________。
②若未连接装置G,要达到同样的目的,可采取的措施是______________________。
【交流讨论】小李同学继续查阅相关资料发现:草酸是二元弱酸,酸性比碳酸强,在受热分解过程中有少量升华;草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物。小李通过进一步研究,对实验中CO2的检验提出质疑。试根据相关信息,指出原设计中存在的问题,并提出实验的改进措施。_____________________________________________________________________。