Question

【題目】乙二酸(H2C2O4)俗稱草酸，是二元弱酸。回答下列問題：

(1)在恒溫、恒容密閉容器中發生反應：H2C2O4(s)H2O(g)+CO(g)+CO2(g)，下列描述能說明反應已經達到平衡狀態的是____________(填標號)。

A．壓強不再變化B．CO2(g)的體積分數保持不變

C．混合氣體密度不再變化 D．混合氣體平均摩爾質量保持不變

(2)草酸溶液中各離子濃度分數δ(X)隨溶液pH變化的關系如圖所示：

①當溶液中含碳粒子的主要存在形態為C2O42-時，溶液的酸堿性為____________(填標號)。

A．強酸性 B．弱酸性 C．中性 D．堿性

②25℃時,反應C2O42-+H2C2O4-2HC2O4-的平衡常數的對數值1gK=____________。

(3)向10mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液，當溶液中c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)時,加入V(NaOH)____________10mL(填“>”“=”或“<”)。

(4)草酸晶體(H2C2O4·2H2O)為無色，某同學設計實驗測定其純度。實驗過程如下：稱取mg草酸晶體于試管中,加水完全溶解用cmol·L-1酸性KMnO4標準溶液進行滴定，則達到滴定終點時的現象是____________;該過程中發生反應的離子方程式為____________；滴定過程中消耗VmLKMnO4標準溶液，草酸晶體純度為____________。

Answer 1

【答案】ACBCD3＞加入最后一滴高錳酸鉀溶液，錐形瓶內溶液由無色變為紅色，且半分鐘不褪色5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O

【解析】

（1）H2C2O4（s）H2O（g）+CO（g）+CO2（g），反應為氣體體積增大的反應。A．反應前后氣體物質的量變化，壓強不再變化，說明反應達到平衡狀態，故A正確；B．根據方程式，CO2（g）的體積分數始終保持不變，不能說明反應達到平衡，故B錯誤；C． 反應前后氣體體積不變，質量變化，當混合氣體密度不再變化，說明反應達到平衡狀態，故C正確；D．生成氣體物質的量的比例關系一定，混合氣體平均摩爾質量始終保持不變，不能說明反應達到平衡狀態，故D錯誤；故答案為：AC；

（2）pH越小，H2C2O4的濃度越大，pH越大，C2O42-越小，根據圖像知，隨著pH的增大，曲線1逐漸減小，說明其電離程度增大，為草酸；曲線2隨著pH的增大而增大，應該是HC2O4-，曲線pH=2.7后隨pH增大而增大的為C2O42-。

①當溶液中含碳粒子的主要存在形態為C2O42-時，溶液pH大于2.7，溶液酸堿性可能為酸性、中性、堿性，故答案為；BCD；

②圖象分析可知Ka1=10-1.2，Ka2=10-4.2，25℃時，反應C2O42-+H2C2O4-2HC2O4-的平衡常數K=====103，1gK=3，故答案為：3；

（3）根據電荷守恒得c（Na+）+c（H+）=2c（C2O42-）+c（HC2O4-）+c（OH-），c（Na+）=2c（C2O42-）+c（HC2O4-），則c（H+）=c（OH-），所以溶液呈中性，酸氫鈉溶液呈酸性，要使溶液呈中性，則氫氧化鈉應該稍微過量，所以氫氧化鈉溶液的體積V（NaOH）＞10mL，故答案為：＞；

（4）稱取m g草酸晶體于試管中，加水完全溶解用cmolL-1酸性KMnO4標準溶液進行滴定，則達到滴定終點時的現象是：當滴入最后一滴標準液時，溶液由無色變成紫紅色，且半分鐘內溶液顏色不再改變，該過程中發生反應的離子方程式為：2MnO4-+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O，滴定過程中消耗V mL KMnO4標準溶液，結合離子方程式定量關系計算，

2MnO4-+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O

2 5

cmolL-1×V×10-3L n

n=2.5cV×10-3mol，草酸晶體H2C2O42H2O的純度=×100%=%，故答案為：當滴入最后一滴標準液時，溶液由無色變成紫紅色，且半分鐘內溶液顏色不再改變；2MnO4-+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O；%。