1、
草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,广泛分布于动植物体中。
(1)人体内草酸累积过多是导致结石(主要成分是草酸钙)形成的原因之一。有研究发现,EDTA(一种能结合金属离子的试剂)在一定条件下可以有效溶解结石,用化学平衡原理解释其原因:_______________。
(2)已知:0.1 mol·L-1KHC2O4溶液呈酸性。下列说法正确的是_______(填字母序号)。
a. 0.1 mol·L-1KHC2O4溶液中:c(K+) + c(H+) = c(HC2O4-) + 2c(C2O42-) + c(OH-)
b. 0.1 mol·L-1KHC2O4溶液中:c(K+) > c(HC2O4-) > c(C2O42-) > c(H2C2O4)
c. 浓度均为0.1 mol·L-1KHC2O4和K2C2O4的混合溶液中:2c(K+) = c(HC2O4-) + c(C2O42-)
d. 0.1 mol/L KHC2O4溶液中滴加等浓度NaOH溶液至中性:c(K+) > c(Na+)
(3)利用草酸制备草酸亚铁晶体(FeC2O4·xH2O)的流程及组分测定方法如下:
已知:i. pH>4时,Fe2+易被氧气氧化
ii. 几种物质的溶解度(g /100g H2O)如下
FeSO4·7H2O | (NH4)2SO4 | FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O | |
20℃ | 48 | 75 | 37 |
60℃ | 101 | 88 | 38 |
①用稀硫酸调溶液pH至1~2的目的是:_____________,______________。
②趁热过滤的原因是:_______________。
③氧化还原滴定法常用于测定草酸亚铁晶体的摩尔质量(M)。称取a g草酸亚铁晶体溶于稀硫酸中,用b mol·L-1的高锰酸钾标准液滴定,到达滴定终点时,消耗高锰酸钾VmL,则M =__________。(已知:部分反应产物为Mn2+、Fe3+、CO2)
CaC2O4(s)存在沉淀溶解平衡CaC2O4(s)Ca2+(aq)+ C2O42- (aq),EDTA结合Ca2+后,Ca2+浓度减小,导致上述平衡正向移动,结石溶解 abd 抑制Fe2+ 和NH4+的水解 防止Fe2+被氧化 防止低温时FeSO4·7H2O和(NH4)2SO4析出,影响FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O的纯度 mol/L
(1)草酸钙难溶于水,在水存在溶解平衡CaC2O4(s)Ca2+(aq)+ C2O42- (aq),加入EDTA,EDTA结合Ca2+后,Ca2+浓度减小,导致上述平衡正向移动,使结石逐渐溶解;
故答案为CaC2O4(s)存在沉淀溶解平衡CaC2O4(s)Ca2+(aq)+ C2O42- (aq),EDTA结合Ca2+后,Ca2+浓度减小,导致上述平衡正向移动,结石溶解;
(2)a.0.1 mol·L-1KHC2O4溶液中存在电荷守恒:c(K+) + c(H+) = c(HC2O4-) + 2c(C2O42-) + c(OH-),正确;
b.KHC2O4溶液呈酸性,表明HC2O4-的电离程度大于水解程度,0.1 mol·L-1KHC2O4溶液中:c(K+) > c(HC2O4-) > c(C2O42-) > c(H2C2O4),正确;
c.根据物料守恒,浓度均为0.1 mol·L-1KHC2O4和K2C2O4的混合溶液中:2c(K+) =3[c(HC2O4-) + c(C2O42-)+c(H2C2O4)],错误;
d.恰好完全反应后c(K+) =c(Na+),滴加等浓度NaOH溶液至中性,反应后 KHC2O4溶液须过量,溶液的成分为Na2C2O4和KHC2O4的混合溶液,故c(K+) > c(Na+),正确;
故选abd;
(3)① pH>4时,Fe2+易被氧气氧化,且亚铁离子、铵根离子离子易发生水解,溶液显酸性,所以用稀硫酸调溶液pH至1~2,可以防止Fe2+被氧化,同时可以抑制Fe2+ 和NH4+的水解;
故答案为:抑制Fe2+ 和NH4+的水解,防止Fe2+被氧化;
② 根据表中数据,FeSO4·7H2O在常温下的溶解度不太大,趁热过滤,可以防止低温时FeSO4·7H2O和(NH4)2SO4析出,影响FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O的纯度;
故答案为:防止低温时FeSO4·7H2O和(NH4)2SO4析出,影响FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O的纯度;
③ 草酸亚铁与高锰酸钾反应的方程式为:3MnO4-+5Fe2++5C2O42-+24H+=3Mn2++10CO2+5Fe3++12H2O,有
3MnO4----------------------5FeC2O4,
3 5
b mol/L×V×10-3L n(FeC2O4)
=,解得:n(FeC2O4)=×10-3bVmol,草酸亚铁晶体的摩尔质量M==mol/L;
故答案为:mol/L。
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