Question

乙二酸俗称草酸，为二元酸（结构简式为HOOC-COOH，可简写为H2C2O4）．25℃时，草酸的电离平衡常数K1=5.0

乙二酸俗称草酸，为二元酸（结构简式为HOOC-COOH，可简写为H2C2O4）．25℃时，草酸的电离平衡常数K1=5.0×10-2，K2=5.4×10-5；碳酸的电离平衡常数K1=4.5×10-7，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）25℃，物质的量浓度都为0.1mol/L的Na2C2O4溶液的pH比Na2CO3溶液pH______（填“大”“小”或“相等”）．（3）常温下将0.2mol/L的KOH溶液10mL与0.2mol/L的草酸溶液10mL混合，若混合溶液显酸性，则该溶液中所有离子浓度由大到小的顺序：______．（4）25℃时向20mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入1.0×10-3 mol/L的草酸钾溶液20mL，能否产生沉淀？______（填“能”或“否”）．（5）除去锅炉水垢中的CaSO4可先用碳酸钠溶液处理，而后用盐酸溶解，其反应的离子方程式：______；______．

Answer 1

（1）草酸是二元弱酸，在水溶液里存在两步电离，第一步电离程度大于第二步，其电离方程式分别为：H₂C₂O₄?HC₂O₄^-+H⁺、HC₂O₄^-?C₂O₄^2-+H⁺，
故答案为：H₂C₂O₄?HC₂O₄^-+H⁺、HC₂O₄^-?C₂O₄^2-+H⁺；
（2）草酸的第二步电离平衡常数大于碳酸的第二步电离平衡常数，电离平衡常数越小，其酸根离子的水解程度越大，所以碳酸根离子的水解程度大于草酸根离子，导致草酸钠的pH小于碳酸钠，
故答案为：小；
（3）将0.2mol/L的KOH容液10mL与0.2mol/L的草酸溶液10mL混合，恰好完全反应生成KHC₂O₄，存在的离子是H⁺、HC₂O₄^-、C₂O₄^2-、H₂C₂O₄、OH^-，若混合溶液显酸性，说明HC₂O₄^-电离程度大于水解程度，则C₂O₄^2-＞H₂C₂O₄溶液还存在水的电离，则H⁺＞C₂O₄^2-，离子浓度的顺序为：c（K⁺）＞c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-）＞c（OH^-），
故答案为：c（K⁺）＞c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-）＞c（OH^-）；
（4）碳酸钙溶液中钙离子浓度=

2.5×10?9

mol/L=5×10^-5mol/L，二者混合后，钙离子浓度=2.5×10^-5mol/L，草酸钾的浓度为5.0×10^-4 mol/L，混合后c（Ca²⁺）?c （C₂O₄^2-）=2.5×10^-5 ×5.0×10^-4=1.25×10^-8＜Ksp（4.0×10^-8），故无沉淀，
故答案为：否；
（5）水垢中含有的CaSO₄，先用碳酸钠溶液处理，转化为 CaCO₃，转化的离子方程式是CaSO₄（s）+CO₃^2- （aq）?CaCO₃（s ）+SO₄^2- （aq），CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑，
故答案为：CaSO₄+CO₃^2-=CaCO₃+SO₄^2-；CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑．