Question

3．已知：草酸又名乙二酸，其一级电离常数Ka₁=5.9×10^-2，二级电离常数Ka₂=6.4×10^-5．常温下，向10mL 0.01mol•L^-1 NaHC₂O₄溶液中滴加0.01mol•L^-1 NaOH溶液，随着NaOH溶液体积的增加，溶液中离子浓度关系正确的是（　　）

• A． V（NaOH）=10时，c（OH^-）+c（H₂C₂O₄）═c（C₂O₄^2-）+c（H⁺）
• B． V（NaOH）=100 mL时，可能存在c（Na⁺）＞2c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-）
• C． V（NaOH）=1000 mL时，c（Na⁺）＞c（HC₂O₄^-）＞c（C₂O₄^2-）＞c（H₂C₂O₄）
• D． V（NaOH）=10 mL时，溶液中c（H⁺）=1×10^-12 mol/L

Answer 1

分析 A．V（NaOH）=10 mL时，溶液中溶质为Na₂C₂O₄，溶液中存在电荷守恒和物料守恒分析；
B．V（NaOH）=100 mL时，溶液显碱性，结合电荷守恒分析；
C．V（NaOH）=1000 mL时，氢氧化钠大量存在，c（HC₂O₄^-）＜c（C₂O₄^2-）；
D．V（NaOH）=10 mL时，溶液中溶质为Na₂C₂O₄，存在水解平衡：C₂O₄^2-+H₂O?HC₂O₄^-+OH^-，结合定量平衡常数和离子积常数计算分析．

解答 解：A．V（NaOH）=10 mL时，溶液中溶质为Na₂C₂O₄，溶液中存在电荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^- ）+c（OH^-），溶液中物料守恒为：c（Na⁺）=2c（C₂O₄^2-）+2c（HC₂O₄^-）+2c（H₂C₂O₄），得到c（OH^-）=2c（H₂C₂O₄）+c（HC₂O₄^- ）+c（H⁺），故A错误；
B．V（NaOH）=100 mL时，溶液显碱性，c（H⁺）＜c（OH^-），c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^- ）+c（OH^-），一定存在c（Na⁺）＞2c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-），故B错误；
C．V（NaOH）=1000 mL时，氢氧化钠大量存在，c（HC₂O₄^-）＜c（C₂O₄^2-），c（Na⁺）＞c（C₂O₄^2-）＞c（HC₂O₄^-）＞c（H₂C₂O₄），故C正确；
D．V（NaOH）=10 mL时，溶液中溶质为Na₂C₂O₄，存在水解平衡：C₂O₄^2-+H₂O?HC₂O₄^-+OH^-，Kh=$\frac{c（O{H}^{-}）c（H{C}_{2}{{O}_{4}}^{-}）}{c（{C}_{2}{{O}_{4}}^{2-}）}$=$\frac{c（O{H}^{-}）c（H{C}_{2}{{O}_{4}}^{-}）}{c（{C}_{2}{{O}_{4}}^{2-}）}$×$\frac{c（{H}^{+}）}{c（{H}^{+}）}$=$\frac{Kw}{K{a}_{2}}$=$\frac{1{0}^{-14}}{6.4×1{0}^{-5}}$=1.56×10^-10，故D错误；
故选C．

点评 本题考查溶液中离子的关系，明确溶液中的溶质是解答的关键，并注意利用溶液中水解的程度及电离的程度、电荷守恒来分析解答，题目难度中等．