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已知:乙二酸俗称草酸(结构简式为HOOC-COOH,可简写为H2C2O4).25℃时,草酸的电离平衡常数为K1=5.0×10-2,K2=5.4×10-5;碳酸(H2CO3)的电离平衡常数为K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11.草酸钙的Ksp=4.0×10

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已知:乙二酸俗称草酸(结构简式为HOOC-COOH,可简写为H2C2O4).25℃时,草酸的电离平衡常数为K1=5.0×10-2,K2=5.4×10-5;碳酸(H2CO3)的电离平衡常数为K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11.草酸钙的Ksp=4.0×10-8,碳酸钙的Ksp=2.5×10-9.回答下列问题:
(1)写出水溶液中草酸的电离方程式:______.
(2)往Na2CO3溶液中加入少量草酸溶液,发生反应的离子方程式为______.
(3)常温下将0.4mol/L的KOH溶液20mL与0.2mol/L的草酸溶液20mL混合,则混合后溶液中阴离子浓度的大小顺序为______.
(4)实验室常用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸来测定草酸溶液的浓度.高锰酸钾溶液常用______(填“稀硫酸”、“稀硝酸”或“稀盐酸”)酸化,已知酸性高锰酸钾和草酸反应的现象是:有气泡产生,紫色消失,其反应的离子方程式为______.
(5)草酸钙结石是五种肾结石里最为常见的一种.患草酸钙结石的病人多饮白开水有利于结石的消融.请用化学用语和简要的文字说明其原因:______.
(6)25℃时,向20mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入c mol/L的草酸钾溶液20mL后,有草酸钙沉淀生成,则c的最小值为______.
▼优质解答
答案和解析
(1)酸是二元弱酸存在电离平衡,分步电离,电离方程式为:H2C2O4⇌H++HC2O4-,HC2O4-⇌H++C2O42-
故答案为:H2C2O4⇌H++HC2O4-,HC2O4-⇌H++C2O42-
(2)电离平衡常数分析,酸性强弱顺序为:草酸>碳酸>HC2O4->HCO3-;往Na2CO3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:2CO32-+H2C2O4=2HCO3-+C2O42-
故答案为:2CO32-+H2C2O4=2HCO3-+C2O42-
(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,K2C2O4溶液中C2O42-水解分步进行,H2O+C2O42-⇌HC2O4-+OH-,HC2O4-+H2O⇌H2C2O4+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(C2O42-)>c(OH-)>c(HC2O4-);
故答案为:c(C2O42-)>c(OH-)>c(HC2O4-);
(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:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,
故答案为:稀硫酸;5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(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,CaC2O4(s)⇌Ca2+(aq)+C2O42- (aq),多饮白开水,导致c(Ca2+)、c(C2O42-)减小,使平衡向右移动,有利于CaC2O4的溶解,
故答案为:CaC2O4(s)⇌Ca2+(aq)+C2O42- (aq),多饮白开水,导致c(Ca2+)、c(C2O42-)减小,使平衡向右移动,有利于CaC2O4的溶解;
(6)25℃时,向20mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入c mol/L的草酸钾溶液20mL后,有草酸钙沉淀生成;
碳酸钙的Ksp=2.5×10-9=c(Ca2+)c(CO32-),饱和溶液中钙离子浓度c(Ca2+)=5×10-5mol/L,等体积混合后溶液中c(Ca2+)=2.5×10-5mol/L,草酸钙的Ksp=4.0×10-8 =c(Ca2+)c(C2O42-)=2.5×10-5mol/L×
c
2
mol/L,
c=
4×10−8×2
2.5×10−5mol/L
=3.2×10-3
故答案为:3.2×10-3