Question

已知：乙二酸俗称草酸（结构简式为HOOC-COOH，可简写为H 2 C 2 O 4 ）．25℃时，草酸的电离平衡常数为K

Answer 1

（1）酸是二元弱酸存在电离平衡，分步电离，电离方程式为：H ₂C ₂O ₄⇌H ⁺+HC ₂O ₄ ^-，HC ₂O ₄ ^-⇌H ⁺+C ₂O ₄ ^2-；

故答案为：H ₂C ₂O ₄⇌H ⁺+HC ₂O ₄ ^-，HC ₂O ₄ ^-⇌H ⁺+C ₂O ₄ ^2-；

（2）电离平衡常数分析，酸性强弱顺序为：草酸＞碳酸＞HC ₂O ₄ ^-＞HCO ₃ ^-；往Na ₂CO ₃溶液中加入少量草酸溶液反应生成碳酸氢钠和草酸钠，反应的离子方程式为：2CO ₃ ^2-+H ₂C ₂O ₄=2HCO ₃ ^-+C ₂O ₄ ^2-；

故答案为：2CO ₃ ^2-+H ₂C ₂O ₄=2HCO ₃ ^-+C ₂O ₄ ^2-；

（3）将0.4mol/L的KOH溶液20mL与0.2mol/L的草酸溶液20mL混合，恰好反应生成草酸钾溶液，K ₂C ₂O ₄溶液中C ₂O ₄ ^2-水解分步进行，H ₂O+C ₂O ₄ ^2-⇌HC ₂O ₄ ^-+OH ^-，HC ₂O ₄ ^-+H ₂O⇌H ₂C ₂O ₄+OH ^-，草酸根离子易水解而使其溶液呈碱性，但第一步水解大于第二步；

溶液中阴离子浓度大小为：c（C ₂O ₄ ^2-）＞c（OH ^-）＞c（HC ₂O ₄ ^-）；

故答案为：c（C ₂O ₄ ^2-）＞c（OH ^-）＞c（HC ₂O ₄ ^-）；

（4）高锰酸钾溶液是强氧化性溶液，盐酸中的氯离子会被氧化，硝酸本身具有强氧化性，草酸和高锰酸钾溶液反应在酸性溶液中 发生氧化还原反应，草酸被氧化为二氧化碳，高锰酸钾被还原为锰离子，反应的离子方程式为：5H ₂C ₂O ₄+2MnO ₄ ^-+6H ⁺=2Mn ²⁺+10CO ₂↑+8H ₂O，

故答案为：稀硫酸；5H ₂C ₂O ₄+2MnO ₄ ^-+6H ⁺=2Mn ²⁺+10CO ₂↑+8H ₂O；

（5）患草酸钙结石的病人多饮白开水有利于结石的消融，利用的 原理是草酸钙存在溶解沉淀平衡，CaC ₂O ₄（s）⇌Ca ²⁺（aq）+C ₂O ₄ ^2-（aq），多饮白开水，导致c（Ca ²⁺）、c（C ₂O ₄ ^2-）减小，使平衡向右移动，有利于CaC ₂O ₄的溶解，

故答案为：CaC ₂O ₄（s）⇌Ca ²⁺（aq）+C ₂O ₄ ^2-（aq），多饮白开水，导致c（Ca ²⁺）、c（C ₂O ₄ ^2-）减小，使平衡向右移动，有利于CaC ₂O ₄的溶解；

（6）25℃时，向20mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入cmol/L的草酸钾溶液20mL后，有草酸钙沉淀生成；

碳酸钙的K _sp=2.5×10 ^-9=c（Ca ²⁺）c（CO ₃ ^2-），饱和溶液中钙离子浓度c（Ca ²⁺）=5×10 ^-5mol/L，等体积混合后溶液中c（Ca ²⁺）=2.5×10 ^-5mol/L，草酸钙的K _sp=4.0×10 ^-8 =c（Ca ²⁺）c（C ₂O ₄ ^2-）=2.5×10 ^-5mol/L×

c

2 mol/L，

c=

4×1 0 -8 ×2

2.5×1 0 -5 mol/L =3.2×10 ^-3，

故答案为：3.2×10 ^-3．