Question

1．草酸（H₂C₂O₄）是菠菜中国含量较多的一种二元弱酸，草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而钙盐难溶于水，请回答下列问题：
（1）草酸根可被酸性KMnO₄溶液氧化：2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺=2Mn₂+10CO₂↑+8H₂O，实验测得，该反应过程中MnO₄^-的浓度变化情况如图所示，请解释60秒后c（MnO₄^-）迅速减小的原因可能是：反应生成的锰离子对反应起到催化剂的作用．
（2）已知KHC₂O₄溶液的pH＜7：
①c（C₂O₄^2-）＞c（H₂C₂O₄）（填“＞”“＜”“=”）．
②浓度均为0.1mol•L^-1的下列溶液中：①NH₄HC₂O₄  ②KHC₂O₄  ③H₂C₂O₄  ④Na₂C₂O₄，c（C2O₄^2-）由大到小的顺序为④②①③（填序号）．
（3）已知20℃时，K_sp（CaC₂O₄）=2.5×10^-9、K_sp（CaSO₄）=2.0×10^-4、K_sp（CaCO₃）=9.0×10^-9．
①向CaSO₄混浊液中加入0.1mol•L^-1的Na₂C₂O₄的离子方程式为CaSO₄（s）+C₂O₄^2-?CaC₂O₄（s）+SO₄^2-．
②在0.1mol•L^-1的Na₂C₂O₄溶液中通入HCl至pH=7时（忽略溶液体积变化）．溶液中c（Cl^-）＞c（HC₂O₄^-+c（H₂C₂O₄）（填“＜”“＞”“=”）

Answer 1

分析 （1）图象分析可知随反应进行锰离子浓度增大，对氧化还原反应起到催化剂的作用；
（2）①已知KHC₂O₄溶液的pH＜7，说明HC₂O₄^-离子在水溶液中电离程度大于水解程度：
②①NH₄HC₂O₄ 中铵根离子水解促进HC₂O₄^-离子水解；
②KHC₂O₄ 溶液中HC₂O₄^-离子在水溶液中电离程度大于水解程度；
③H₂C₂O₄ 溶液中分步水解，第二步电离出C₂O₄^2-离子；
④Na₂C₂O₄，溶液中电离出C₂O₄^2-水解；
（3）①向CaSO₄混浊液中加入0.1mol•L^-1的Na₂C₂O₄，CaC₂O₄ 溶度积常数大于CaSO₄实现沉淀转化；
②溶液中存在电荷守恒和物料守恒，计算分析离子浓度大小；

解答 解：（1）草酸根可被酸性KMnO₄溶液氧化：2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺=2Mn₂+10CO₂↑+8H₂O，实验测得，60秒后c（MnO₄^-）迅速减小的原因可能是随反应进行锰离子浓度增大，对氧化还原反应起到催化剂的作用，故答案为：反应生成的锰离子对反应起到催化剂的作用；
（2）①已知KHC₂O₄溶液的pH＜7，说明HC₂O₄^-离子在水溶液中电离程度大于水解程度，溶液中c（C₂O₄^2-）＞c（H₂C₂O₄），故答案为：＞：
②①NH₄HC₂O₄ 中铵根离子水解促进HC₂O₄^-离子水解，C₂O₄^2-离子浓度减小；
②KHC₂O₄ 溶液中HC₂O₄^-离子在水溶液中电离程度大于水解程度；
③H₂C₂O₄ 溶液中分步水解，第二步电离出C₂O₄^2-离子，C₂O₄^2-离子浓度最小；
④Na₂C₂O₄，溶液中电离出C₂O₄^2-水解，溶液中C₂O₄^2-离子浓度最大，
溶液中C₂O₄^2-离子浓度由大到小的顺序为④②①③，故答案为：④②①③；
（3）①已知20℃时，K_sp（CaC₂O₄）=2.5×10^-9、K_sp（CaSO₄）=2.0×10^-4，向CaSO₄混浊液中加入0.1mol•L^-1的Na₂C₂O₄，CaC₂O₄ 溶度积常数大于CaSO₄实现沉淀转化，反应的离子方程式为：CaSO₄（s）+C₂O₄^2-?CaC₂O₄（s）+SO₄^2-，
故答案为：CaSO₄（s）+C₂O₄^2-?CaC₂O₄（s）+SO₄^2-；
②溶液中存在电荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-）+c（OH^-）+c（Cl^-），物料守恒c（Na⁺）=2c（C₂O₄^2-）+2c（HC₂O₄^-）+2c（H₂C₂O₄），计算得到：c（Cl^-）=2c（H₂C₂O₄）+c（HC₂O₄^-），溶液中c（Cl^-）＞c（HC₂O₄^-+c（H₂C₂O₄），
故答案为：＞；

点评 本题考查了盐类水解、电解质溶液中离子浓度大小比较、电荷守恒、物料守恒计算应用、水解平衡和电离平衡影响因素、沉淀转化等知识点，掌握基础是解题关键，题目难度中等．