题目

+PH-|||- c-|||-b.-|||-ō 2(N OH 50溶液)/mL室温下，用0.1mol•L-1的NaOH溶液滴定25mL0.1mol•L-1H2C2O4（草酸）溶液的滴定曲线如图所示[已知：Ka1（H2C2O4）=5×10-2，Ka2（H2C2O4）=2×10-4，忽略溶液混合时体积和温度的变化，lg2=0.3，lg3=0.5，电离度=((已电离的溶质分子数))/((原有溶质分子总数))×100%]。下列说法正确的是（　　） A. a点溶液中，0.1mol•L-1的H2C2O4溶液的电离度为50% B. b点溶液中各离子浓度大小关系为c（Na+）＞c（HC2O4-）＞c（OH-）＞c（H+）＞c（C2O42-） C. c点溶液中一定存在c（OH-）-c（H+）＜c（HC2O4-）+c（H2C2O4） D. d的值为8.9

菁优网室温下，用0.1mol•L-1的NaOH溶液滴定25mL0.1mol•L-1H2C2O4（草酸）溶液的滴定曲线如图所示[已知：Ka1（H2C2O4）=5×10-2，Ka2（H2C2O4）=2×10-4，忽略溶液混合时体积和温度的变化，lg2=0.3，lg3=0.5，电离度=$\frac{{已电离的溶质分子数}}{{原有溶质分子总数}}$×100%]。下列说法正确的是（　　）
  • A. a点溶液中，0.1mol•L-1的H2C2O4溶液的电离度为50%
  • B. b点溶液中各离子浓度大小关系为c（Na+）＞c（HC2O4-）＞c（OH-）＞c（H+）＞c（C2O42-）
  • C. c点溶液中一定存在c（OH-）-c（H+）＜c（HC2O4-）+c（H2C2O4）
  • D. d的值为8.9

题目解答

答案

解：A．a点为0.1mol•L-1H2C2O4溶液中，发生电离的草酸的浓度为x，$\frac{{x}^{2}}{0.1-x}$=5×10-2，x=0.05，0.1mol•L-1的H2C2O4溶液的电离度为$\frac{0.05}{0.1}×100%$=50%，故A正确；
B．b点溶液中溶质为NaHC2O4，HC2O4-的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，各离子浓度大小关系为c（Na+）＞c（HC2O ）＞c（H+）＞c（C2O42-）＞c（OH-），故B错误；
C．c点溶液中的溶质是Na2C2O4，根据质子守恒，c（OH-）-c（H+）=c（HC2O4-）+2c（H2C2O4），所以c（OH-）-c（H+）＞c（HC2O4-）+c（H2C2O4），故C错误；
D．c点溶液中的溶质是Na2C2O4，Na2C2O4的浓度是$\frac{25mL×0.1mol/L}{75mL}$=$\frac{1}{30}$mol/L，$\frac{{c}^{2}（O{H}^{-}）}{\frac{1}{30}}$=$\frac{1{0}^{-14}}{2×1{0}^{-4}}$，c（OH-）=$\sqrt{\frac{5}{3}}$×10-6mol/L，c（H+）=$\frac{{K}_{w}}{c（O{H}^{-}）}$=$\frac{1{0}^{-14}}{\sqrt{\frac{5}{3}}×1{0}^{-6}}$mol/L=$\sqrt{\frac{3}{5}}×1{0}^{-8}$mol/L，pH的值为8.1，故D错误；
故选：A。

解析

本题考查强碱滴定弱酸的滴定曲线，涉及电离度计算、盐类水解、质子守恒及pH计算。解题核心在于：

  1. 识别各滴定点对应的溶质：a点为纯草酸，b点为NaHC₂O₄，c点为Na₂C₂O₄；
  2. 判断溶液酸碱性：根据酸式盐的电离与水解程度分析离子浓度；
  3. 守恒关系应用：质子守恒与电荷守恒的灵活运用；
  4. 分步计算：利用水解平衡计算pH时需注意浓度稀释。

选项A分析

电离度计算：
设草酸电离度为$\alpha$，则电离浓度$x=0.1\alpha$。根据$K_{a1}=\frac{x^2}{0.1-x}=5\times10^{-2}$，解得$x=0.05$，故$\alpha=50\%$。选项A正确。

选项B分析

离子浓度顺序：
b点溶质为NaHC₂O₄，HC₂O₄⁻电离程度大于水解（因$K_{a2}=2\times10^{-4}$接近水解常数），溶液呈酸性。正确顺序应为$c(\text{Na}^+) > c(\text{HC}_2\text{O}_4^-) > c(\text{H}^+) > c(\text{C}_2\text{O}_4^{2-}) > c(\text{OH}^-)$。选项B错误。

选项C分析

质子守恒应用：
c点溶质为Na₂C₂O₄，质子守恒式为：
$c(\text{OH}^-)-c(\text{H}^+)=c(\text{HC}_2\text{O}_4^-)+2c(\text{H}_2\text{C}_2\text{O}_4)$
选项中未包含系数2，故$c(\text{OH}^-)-c(\text{H}^+) > c(\text{HC}_2\text{O}_4^-)+c(\text{H}_2\text{C}_2\text{O}_4)$。选项C错误。

选项D分析

pH计算：
c点溶质浓度为$\frac{25 \times 0.1}{75} = \frac{1}{30}$ mol/L。水解平衡中：
$\frac{c^2(\text{OH}^-)}{\frac{1}{30}} = \frac{K_w}{K_{a2}} = \frac{10^{-14}}{2\times10^{-4}}$
解得$c(\text{OH}^-)=\sqrt{\frac{5}{3}} \times 10^{-6}$，进一步计算得$pH \approx 8.1$，而非8.9。选项D错误。