Question

草酸（H₂C₂O₄）是一种重要的化工原料．已知常温下0.01mol?L^-l的H₂C₂O₄、KHC₂O₄、K₂C₂O₄溶液的pH如下表所示．

	H2C2O4	KHC2O4	K2C2O4
pH	2.1	3.5	8.2

（1）试解释K₂C₂O₄溶液呈碱性的原因（用离子方程式表示）

 

．
（2）向100mL0.2mol/L的草酸溶液中加入1.68 g KOH固体，若溶液体积不变，则对所得溶液中各粒子浓度之间的关系描述错误的是

 

．
A．2c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-）+c（OH^-）=c（K⁺）+c（H⁺）
B．c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-）+c（H₂C₂O₄）=0.2mol/L
C．c（H⁺）＜c（HC₂O₄^-）＜c（C₂O₄^2-）＜c（K⁺）
D． c（C₂O₄^2-）＜c（HC₂O₄^-）＜c（H₂C₂O₄）
（3）取一定质量H₂C₂O₄和KHC₂O₄的混合物，加水溶解，配成250mL溶液，取两份此溶液各25.00mL，向第一份溶液中先加入几滴酚酞试液，再滴加0.25mol?L^-l NaOH溶液至20.00mL时，溶液由无色变为浅红色；向第二份溶液中滴加适量3mol?L^-l H₂SO₄溶液酸化后，用0.10mol?L^-l KMnO₄溶液滴定，当消耗KMnO₄溶液16.00mL时，反应达到滴定终点．请回答下列问题：
①配平氧化还原反应方程式：

 

H₂C₂O₄+

 

MnO₄^-+

 

H⁺=

 

CO₂↑+

 

Mn²⁺+

 

H₂O
②KMnO₄溶液滴定至终点的现象是：

 

．
③原混合物中H₂C₂O₄和KHC₂O₄的质量之比为

 

．（写出计算过程）

Answer 1

考点：盐类水解的应用,化学方程式的有关计算,氧化还原反应方程式的配平,离子浓度大小的比较

专题：

分析：（1）草酸（H₂C₂O₄）是弱酸，K₂C₂O₄溶液中草酸根离子水解呈碱性；
（2）向100mL0.2mol/L的草酸溶液中加入1.68 g KOH固体，n（H₂C₂O₄）=0.02mol，n（KOH）=

1.68g

56g/mol

=0.03mol，则二者反应生成0.01molK₂C₂O₄、0.01molKHC₂O₄，由KHC₂O₄溶液呈酸性，则混合溶液显酸性，电离大于水解，结合物料守恒及电荷守恒解答；
（2）①H₂C₂O₄在酸性条件下与KMnO₄溶液反应，生成二氧化碳、Mn²⁺和水；
②第二份溶液中滴定终点，溶液由无色变为浅红色；
③依据原子守恒和化学方程式计算得到；

解答： 解：（1）草酸（H₂C₂O₄）是弱酸，K₂C₂O₄溶液中草酸根离子水解呈碱性，反应的离子方程式为：C₂O₄^2-+H₂O?HC₂O₄^-+OH^-；
故答案为：C₂O₄^2-+H₂O?HC₂O₄^-+OH^-；
（2）A．由电荷守恒可知，存在2c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-）+c（OH^-）=c（K⁺）+c（H⁺），故A正确；
B．由草酸根中C原子守恒，可知物料守恒式为c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-）+c（H₂C₂O₄）=0.2mol/L，故B正确；
C．溶液中有0.01molK₂C₂O₄、0.01molKHC₂O₄，电离大于水解，溶液显酸性，则c（H⁺）＜c（HC₂O₄^-）＜c（C₂O₄^2-）＜c（K⁺），故C正确；
D．混合溶液显酸性，电离大于水解，则c（H₂C₂O₄）＜c（HC₂O₄^-）＜c（C₂O₄^2-），故D错误；
故选D．
（2）①H₂C₂O₄在酸性条件下与KMnO₄溶液反应，生成二氧化碳、Mn²⁺和水，反应的离子方程式为5C₂O₄^2-+2Mn0₄^-+16H⁺═10CO₂+2Mn²⁺+8H₂O，
故答案为：5； 2；16；10； 2；8；
②第二份溶液中滴定终点，溶液由无色变为浅红色，且30s内不褪色，故答案为：溶液由无色变为浅紫红色．且30s内不褪色；
故答案为：最后一滴KMnO₄溶液滴入，溶液由无色变为紫红色（且半分钟不褪去）；
③25mL中，设xmol H₂C₂O₄?2H₂O ymol KHC₂O₄根据滴定的，可以得出：2x+y=0.25×0.02，
根据氧化还原的，可以得出：x+y=0.1×0.016×2.5，x=0.001，y=0.003mol，所以原混合物中H₂C₂O₄和KHC₂O₄的物质的量之比为1：3，质量之比=1×90：3×128=15：64；
故答案为：15：64；

点评：本题考查物质的含量测定，侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查，注意把握物质的性质，结合反应的方程式计算该题，难度中等．