Question

【題目】乙二酸（HOOC﹣COOH，可簡寫為H2C2O4）俗稱草酸，在100℃開始升華，157℃時開始分解．

(1)探究草酸的酸性

①已知：25℃H2C2O4的電離常數 K1=5.4×10-2，K2=5.4×10-5；H2CO3的電離常數 K1=4.5×10-7，K2=4.7×10-11，則下列化學方程式正確的是___（填選項序號，下同）

A．H2C2O4+CO32-=HCO3-+HC2O4- B．HC2O4-+CO32-=HCO3-+C2O42-

C．H2O+CO2+C2O42-=HC2O4-+HCO3- D．C2O42-+CO2+H2O=H2C2O4+CO32-

②向1L 0.02mol/L H2C2O4溶液中滴加1L 0.01mol/L NaOH溶液．混合溶液中c（H+）＞c（OH﹣），下列說法中正確的是___．

A．c（H2C2O4）＞c（HC2O4-）

B．c（Na+）+c（H+）=2c（C2O42-）+c（HC2O4-）+c（OH﹣）

C．c（OH﹣）=c（H+）+2c（H2C2O4）+c（HC2O4-）

D．c（H2C2O4）+c（C2O42-）+c（HC2O4-）=0.02mol/L

(2)用酸性KMnO4溶液滴定含雜質的Na2C2O4樣品（已知雜質不與KMnO4和H2SO4溶液反應）．

實驗步驟：準確稱取1g樣品Na2C2O4固體，配成100mL溶液，取出20.00mL于錐形瓶中．再向瓶中加入足量稀H2SO4溶液，用0.016mol/L高錳酸鉀溶液滴定，滴定至終點時消耗高錳酸鉀溶液25.00mL。（已知：5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O）

高錳酸鉀溶液應裝在__________滴定管中。（填“酸式”或“堿式”）

②滴定至終點時的實驗現象是：__________________________________________。

③下列操作可能使測量結果偏高的是_____________；

A．盛裝的Na2C2O4的滴定管沒潤洗

B．盛裝高錳酸鉀溶液的滴定管滴定前尖嘴處有氣泡，滴定后氣泡消失

C．讀數時滴定前仰視，滴定后俯視 D．錐形瓶中殘留少量水

④計算樣品中Na2C2O4的純度____________________。

Answer 1

【答案】B B 酸式 無色變為淺紫色（淺紫紅色），且半分鐘內不褪色 B 67%

【解析】

(1)①根據草酸和碳酸的電離平衡常數判斷酸性強弱，然后利用強酸置換弱酸的原理進行判斷；

②A．溶液顯示酸性，說明草酸的電離程度大于草酸氫根離子；

B．根據溶液中的電荷守恒判斷；

C．根據溶液顯示酸性分析；

D．根據溶液中的物料守恒判斷；

(2)①根據酸性高錳酸鉀溶液為酸性、具有強氧化性分析；

②根據滴定結束前為無色，滴定結束后為淺紫色判斷滴定終點；

③發生反應為2MnO4-+5C2O42-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O，根據滴定操作對c=的影響分析；

④先計算出20mL樣品溶液消耗高錳酸鉀的物質的量，再計算出100mL樣品溶液消耗高錳酸鉀的物質的量，然后根據反應計算出消耗草酸鈉的物質的量，根據m=nM計算出1g草酸鈉樣品中含有草酸鈉的質量，最后計算出樣品的純度。

(1)根據25℃H2C2O4 K1=5.4×10﹣2、K2=5.4×10﹣5，H2CO3 K1=4.5×10﹣7、K2=4.7×10﹣11可知酸性大小為：H2C2O4＞HC2O4﹣＞H2CO3＞HCO3﹣；

①A．酸性HC2O4﹣＞H2CO3，則草酸與碳酸根離子反應生成二氧化碳氣體和草酸根離子，正確的反應為：H2C2O4+CO32﹣=CO2↑+H2O+C2O42﹣，故A錯誤；

B．HC2O4﹣＞H2CO3＞HCO3﹣，草酸氫根離子少量時，發生反應：HC2O4﹣+CO32﹣=HCO3﹣+C2O42﹣，故B正確；

C．酸性HC2O4﹣＞H2CO3，反應：H2O+CO2+C2O42﹣=HC2O4﹣+HCO3﹣不會發生，故錯誤；

D．酸性HC2O4﹣＞H2CO3，碳酸無法置換出草酸，該反應C2O42﹣+CO2+H2O═H2C2O4+CO32﹣不會發生，故D錯誤；

故答案為B；

②向1L 0.02mol/L H2C2O4溶液中滴加1L 0.01mol/L NaOH溶液，反應后溶質為等濃度的H2C2O4和NaHC2O4，混合溶液中c(H+)＞c(OH﹣)，

A．草酸的電離程度大于HC2O4﹣的電離，則溶液中c(H2C2O4)＜c(HC2O4﹣)，故A錯誤；

B．根據電荷守恒可得：c(Na+)+c(H+)═2c(C2O42﹣)+c(HC2O4﹣)+c(OH﹣)，故B正確；

C．溶液呈酸性：c(OH﹣)＜c(H+)，則c(OH﹣)＜c(H+)+2c(H2C2O4)+c(HC2O4﹣)，故C錯誤；

D．根據物料守恒可得：c(H2C2O4)+c(C2O42﹣)+c(HC2O4﹣)=0.01mol/L，故D錯誤；

故答案為B；

(2)①酸性高錳酸鉀溶液呈酸性，且具有強氧化性，能夠氧化堿式滴定管的橡膠管，所以應該用酸式滴定管量取；

②滴定結束前溶液為無色，滴定結束后溶液呈淺紫色，所以滴定終點的現象為：無色變為淺紫色(或淺紫紅色)，且半分鐘內不褪色；

③A．盛裝的Na2C2O4的滴定管沒潤洗，導致待測液濃度減小，則測定結果偏小，故A錯誤；

B．盛裝高錳酸鉀溶液的滴定管滴定前尖嘴處有氣泡，滴定后氣泡消失，導致消耗的標準液體積偏大，測定結果偏高，故B正確；

C．讀數時滴定前仰視，滴定后俯視，讀出的高錳酸鉀溶液體積偏小，測定結果偏低，故C錯誤；

D．錐形瓶中殘留少量水，對測定結果無影響，故D錯誤；

故答案為B；

④25.00mL 0.016mol/L高錳酸鉀溶液中含有高錳酸鉀的物質的量為：0.016mol/L×0.025L=0.0004mol，100mL該樣品溶液完全反應消耗高錳酸鉀的物質的量為：0.0004mol×5=0.002mol，根據反應2MnO4﹣+5C2O42﹣+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O可知，1gNaspan>2C2O4固體樣品中含有草酸鈉的物質的量為：0.002mol×=0.005mol，質量為：134g/mol×0.005mol=0.67g，所以Na2C2O4的純度為：×100%=67%。