Question

2．已知H₂C₂O₄是二元弱酸，室溫下向某濃度的草酸溶液中逐滴加入KOH溶液，所得溶液中H₂C₂O₄、HC₂O₄^-、C₂O₄^2-的組成百分率與pH的關(guān)系如圖所示：下列說法正確的是（　　）

• A． pH=2.7的溶液中：$\frac{{c}^{2}（H{C}_{2}{O}_{4}^{-}）}{c（{H}_{2}{C}_{2}{O}_{4}）×c（{C}_{2}{O}_{4}^{2-}）}$=10^-2.97
• B． pH=4.27的溶液中，c（K⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+3c（C₂O₄^2-）
• C． 反應HC₂O₄^-+H₂O?H₂C₂O₄+OH^-的平衡常數(shù)為10^-4.27
• D． 向溶液中加KOH溶液將pH由1.30增大至4.27的過程中水的電離程度先增大后減小

Answer 1

分析 圖象反應是溶液中的平衡濃度下，pH與溶液中各組分濃度之間的關(guān)系，根據(jù)圖象分析，pH=1.30時，c（H₂C₂O₄）=c（HC₂O₄^-），草酸的一級解離常數(shù)為K₁=$\frac{c（H{C}_{2}{O}_{4}^{-}）c（{H}^{+}）}{c（{H}_{2}{C}_{2}{O}_{4}）}$，則K₁=10^-1.30，pH=4.27時，c（HC₂O₄^-）=c（C₂O₄^2-），草酸的二級解離常數(shù)為K₂=$\frac{c（{C}_{2}{O}_{4}^{2-}）c（{H}^{+}）}{c（H{C}_{2}{O}_{4}^{-}）}$，則K₂=10^-4.27，結(jié)合溶液中的電荷守恒，物料守恒，質(zhì)子守恒分析判斷．

解答 解：圖象反應是溶液中的平衡濃度下，pH與溶液中各組分濃度之間的關(guān)系，根據(jù)圖象分析，pH=1.30時，c（H₂C₂O₄）=c（HC₂O₄^-），草酸的一級解離常數(shù)為K₁=$\frac{c（H{C}_{2}{O}_{4}^{-}）c（{H}^{+}）}{c（{H}_{2}{C}_{2}{O}_{4}）}$，則K₁=10^-1.30，pH=4.27時，c（HC₂O₄^-）=c（C₂O₄^2-），草酸的二級解離常數(shù)為K₂=$\frac{c（{C}_{2}{O}_{4}^{2-}）c（{H}^{+}）}{c（H{C}_{2}{O}_{4}^{-}）}$，則K₂=10^-4.27，
A．pH=2.7的溶液中，根據(jù)圖象，此時HC₂O₄^-占絕大部分，則$\frac{{c}^{2}（H{C}_{2}{O}_{4}^{-}）}{c（{H}_{2}{C}_{2}{O}_{4}）×c（{C}_{2}{O}_{4}^{2-}）}$的值必然大于1，應為$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$=10^2.97，故A錯誤；
B．pH=4.27的溶液中，c（HC₂O₄^-）=c（C₂O₄^2-），幾乎不存在H₂C₂O₄，根據(jù)電荷守恒，c（K⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HC₂O₄^-）+2c（C₂O₄^2-），由于c（HC₂O₄^-）=c（C₂O₄^2-），則c（K⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+3c（C₂O₄^2-），故B正確；
C．反應HC₂O₄^-+H₂O?H₂C₂O₄+OH^-為HC₂O₄^-的水解反應，平衡常數(shù)為K=$\frac{c（O{H}^{-}）c（{H}_{2}{C}_{2}{O}_{4}）}{c（H{C}_{2}{O}_{4}^{-}）}$=$\frac{{K}_{w}}{{K}_{1}}$=10^-12.70，故C錯誤；
D．向溶液中加KOH溶液，pH由1.30增大至4.27的過程中，溶液始終是酸性的，水的電離受到抑制，隨著pH的增加，溶液中酸電離出的H⁺越來越少，對水的抑制作用不斷減弱，水的電離程度不斷增大，故D錯誤．
故選B．

點評 本題考查酸堿混合物的定性判斷和計算，側(cè)重于學生的分析能力和計算能力的考查，注意把握圖象的含義，注意對平衡常數(shù)的理解與靈活運用，題目難度中等．