Question

【題目】已知：乙二酸俗稱草酸（結構簡式為HOOC－COOH，可簡寫為H2C2O4）。25℃時，草酸的電離平衡常數為K1=5.0×10－2，K2=5.4×10－5；碳酸（H2CO3）的電離平衡常數為K1=4.4×10－7，K2=4.7×10－11。草酸鈣的Ksp=4.0×10-8，碳酸鈣的Ksp=2.5×10－9。回答下列問題：

（1）相同條件下物質的量濃度都為0.1mol/L的Na2C2O4溶液的pH比Na2CO3溶液的pH___(填“大”“小”或“相等”)。

（2）常溫下將0.4mol/L的KOH溶液20mL與0.2mol/L的草酸溶液20mL混合，則混合后溶液中陰離子濃度的大小順序為____________________。

（3）往Na2CO3溶液中加入少量草酸溶液，發生反應的離子方程式為______。

（4）草酸鈣結石是五種腎結石里最為常見的一種。患草酸鈣結石的病人多飲白開水有利于結石的消融。請用化學用語和簡要的文字說明其原因：______。

（5）25℃時，向20mL碳酸鈣的飽和溶液中逐滴加入c mol/L的草酸鉀溶液20mL后，有草酸鈣沉淀生成，則c的最小值為______。

Answer 1

【答案】 小 C2O42－＞OH－＞HC2O4－ 2CO32－+H2C2O4=2HCO3－+C2O42－ CaC2O4（s）Ca2+（aq）+C2O42－（aq），多飲白開水，導致c（Ca2+）、c（C2O42－）減小，使平衡向右移動，有利于CaC2O4的溶解 3.2×10-3

【解析】（1）Na2C2O4 和Na2CO3都可以發生兩步水解使溶液呈堿性，但是溶液的堿性主由第一步決定，因為碳酸的二級電離常數遠小于草酸的二級電離常數，所以相同條件下，碳酸根的水解程度比草酸根大，物質的量濃度都為0.1mol/L的Na2C2O4溶液的pH比Na2CO3溶液的pH小。

（2）常溫下將0.4mol/L的KOH溶液20mL與0.2mol/L的草酸溶液20mL混合，兩者恰好反應生成草酸鈉溶液，因草酸根發生兩步水解且每一步水解都生成氫氧根，所以混合后溶液中陰離子濃度的大小順序為C2O42-＞OH- ＞HC2O4-。

（3）往Na2CO3溶液中加入少量草酸溶液，雖然草酸的酸性比碳酸強，但因草酸不足只能發生2CO32-+H2C2O4=2HCO3-+C2O42-．

（4）患草酸鈣結石的病人多飲白開水有利于結石的消融，因為存在沉淀溶解平衡： CaC2O4（s）Ca2+（aq）+C2O42-（aq），多飲白開水，導致c（Ca2+）、c（C2O42-）減小，使平衡向右移動，有利于CaC2O4的溶解．

（5）25℃時，向20mL碳酸鈣的飽和溶液中，由碳酸鈣的Ksp=2.5×10-9可以求出c(Ca2+)=mol/L，逐滴加入c mol/L的草酸鉀溶液20mL后，溶液體積變為40mL，c(Ca2+)=2. mol/L，有草酸鈣沉淀生成，由草酸鈣的Ksp=4.0×10-8，可以求出c(C2O42-)至少為mol/L，則c的最小值為3.2×10-3．