题目

5．【重庆市2021年普通高中学业水平选择考适应性测试】草酸H2C2O4是二元弱酸。向100mL 0.40 mol/L H2C2O4溶液中加入1.0mol/L NaOH溶液调节pH，加水控制溶液体积为200mL。测得溶液中微粒的δ(x)随pH变化曲线如图所示，δ(x)=((H)_(2)(C)_(2)(O)_(4))+c((H{C)_(2)(O)_(4)}^-)+c(({C)_(2)(O)_(4)}^2-)，x代表微粒H2C2O4、HC2O((H)_(2)(C)_(2)(O)_(4))+c((H{C)_(2)(O)_(4)}^-)+c(({C)_(2)(O)_(4)}^2-)或C2O((H)_(2)(C)_(2)(O)_(4))+c((H{C)_(2)(O)_(4)}^-)+c(({C)_(2)(O)_(4)}^2-)。下列叙述正确的是((H)_(2)(C)_(2)(O)_(4))+c((H{C)_(2)(O)_(4)}^-)+c(({C)_(2)(O)_(4)}^2-)A．曲线Ⅰ是HC2O((H)_(2)(C)_(2)(O)_(4))+c((H{C)_(2)(O)_(4)}^-)+c(({C)_(2)(O)_(4)}^2-)的变化曲线B．草酸H2C2O4的电离常数K=1.0×10-1.22C．在b点，c(C2O((H)_(2)(C)_(2)(O)_(4))+c((H{C)_(2)(O)_(4)}^-)+c(({C)_(2)(O)_(4)}^2-))+2c(OH-)=c(HC2O((H)_(2)(C)_(2)(O)_(4))+c((H{C)_(2)(O)_(4)}^-)+c(({C)_(2)(O)_(4)}^2-))+c(H+)D．在c点，c(HC2O((H)_(2)(C)_(2)(O)_(4))+c((H{C)_(2)(O)_(4)}^-)+c(({C)_(2)(O)_(4)}^2-))=0.06mol/L

5．【重庆市2021年普通高中学业水平选择考适应性测试】草酸H₂C₂O₄是二元弱酸。向100mL 0.40 mol/L H₂C₂O₄溶液中加入1.0mol/L NaOH溶液调节pH，加水控制溶液体积为200mL。测得溶液中微粒的δ(x)随pH变化曲线如图所示，δ(x)=，x代表微粒H₂C₂O₄、HC₂O或C₂O。下列叙述正确的是

A．曲线Ⅰ是HC₂O的变化曲线

B．草酸H₂C₂O₄的电离常数K=1.0×10^-1.22

C．在b点，c(C₂O)+2c(OH^-)=c(HC₂O)+c(H⁺)

D．在c点，c(HC₂O)=0.06mol/L

题目解答

答案

【答案】B

【详解】

A．当酸性越强时，曲线Ⅰ表示的微粒的含量越高，可推知曲线Ⅰ是H₂C₂O₄的变化曲线，曲线Ⅱ是HC₂O的变化曲线，曲线Ⅲ是C₂O的变化曲线，A错误；

B．在a点H₂C₂O₄的浓度和HC₂O的浓度相等，pH=1.22，则草酸H₂C₂O₄的电离常K= ==10^-1.22，则B正确；

C．在b点，c(C₂O)=c(HC₂O)，且溶液呈酸性，若c(C₂O)+2c(OH^-)=c(HC₂O)+c(H⁺)，则2c(OH^-)=c(H⁺)，显然不成立，C错误；

D．在c点，HC₂O的含量为0.15，而H₂C₂O₄的物质的量为0.1L×0.40 mol/L=0.04 mol，则HC₂O的物质的量为0.15×0.04mol=0.006 mol，溶液体积为0.2L，c(HC₂O)=0.006mol÷0.2L=0.03 mol/L，D错误；

故选B。

解析

本题考查弱酸的电离平衡及溶液中微粒浓度关系，需结合δ(x)曲线分析各微粒浓度变化规律。关键点在于：

曲线对应关系：根据pH变化趋势，判断曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别对应H₂C₂O₄、HC₂O₄⁻、C₂O₄²⁻的浓度变化。
电离常数计算：利用等浓度点（如a点）确定电离常数。
电荷守恒与物料平衡：结合溶液酸碱性验证选项中的等式是否成立。
浓度计算：根据δ(x)定义及溶液体积计算微粒浓度。

选项A分析

当pH较低时，草酸主要以H₂C₂O₄分子形式存在，此时δ(x)主要由H₂C₂O₄贡献，对应曲线Ⅰ。随着pH升高，H₂C₂O₄电离为HC₂O₄⁻（曲线Ⅱ），进一步电离为C₂O₄²⁻（曲线Ⅲ）。因此，曲线Ⅰ是H₂C₂O₄的变化曲线，选项A错误。

选项B分析

在a点（pH=1.22），H₂C₂O₄与HC₂O₄⁻的浓度相等。根据电离平衡：
$K_1 = \frac{[HC_2O_4^-][H^+]}{[H_2C_2O_4]} = [H^+] = 10^{-\text{pH}} = 10^{-1.22}$
因此，草酸的电离常数$K_1 = 1.0 \times 10^{-1.22}$，选项B正确。

选项C分析

在b点（pH=4.95），$c(C_2O_4^{2-}) = c(HC_2O_4^-)$，溶液呈酸性（$c(H^+) > c(OH^-)$）。若等式成立：
$c(C_2O_4^{2-}) + 2c(OH^-) = c(HC_2O_4^-) + c(H^+)$
代入$c(C_2O_4^{2-}) = c(HC_2O_4^-)$，得$2c(OH^-) = c(H^+)$，但此时$c(H^+) > c(OH^-)$，等式不成立，选项C错误。

选项D分析

在c点（δ(x)=0.15），HC₂O₄⁻的浓度占比为0.15。原草酸物质的量为：
$0.1 \, \text{L} \times 0.40 \, \text{mol/L} = 0.04 \, \text{mol}$
总溶液中δ(x)对应的物质的量为：
$0.15 \times 0.04 \, \text{mol} = 0.006 \, \text{mol}$
溶液体积为0.2 L，故：
$c(HC_2O_4^-) = \frac{0.006}{0.2} = 0.03 \, \text{mol/L}$
选项D中$c(HC_2O_4^-) = 0.06 \, \text{mol/L}$错误。