Question

在分析化学中常用Na₂C₂O₄晶体作为基准物质测定KMnO₄溶液的浓度。

（1）若将W g Na₂C₂O₄配成100mL标准溶液，移取20.00mL置于锥形瓶中，则酸性KMnO₄溶液应装在______（填“酸式”或“碱式”）滴定管中，判断滴定达到终点的现象是_________________。

（2）写出KMnO₄与热的经硫酸酸化的Na₂C₂O₄反应生成Mn²⁺和CO₂的化学方程式：________________________。

（3）25℃时，用pH计测得0.10 mol·L^－1草酸钠溶液的pH=a，则H₂C₂O₄的第二级电离平衡常数K_a2=             。

（4）CaC₂O₄是难溶于水的固体，受热易分解，在一定温度下向2L的密闭容器放入足量草酸钙（固体所占体积忽略不计）发生反应： CaC₂O₄（s）CaO（s）+CO（g）+CO₂（g），若前5min内生成CaO的质量为16.8g，则该段时间内υ（CO）=__________mol·L^－1·s^－1；当反应达到平衡后，将容器体积压缩到原来的一半，则下列说法正确的是__________（填答案选项编号）。

A．平衡不移动，CaO的质量不变

B．平衡发生移动，当CO的百分含量不变时达到新的平衡

C．平衡发生移动，但CO和CO₂的浓度都没有改变

D．平衡向逆反应方向移动，且该反应的化学平衡常数减小

Answer

（1）酸式；滴入最后一滴KMnO4溶液，溶液由无色变为浅紫红色，且半分钟不褪色；

（2）2KMnO4＋8H2SO4＋5Na2C2O4=K2SO4＋2MnSO4＋5Na2SO4＋10CO2↑＋8H2O；

（3）10（13－2a）；（4）①5×10－4；C。

【解析】

试题分析：（1）高锰酸钾溶液显强氧化性，应用酸式滴定管盛放，用高锰酸钾溶液滴定Na2C2O4，因此滴定终点：滴入最后一滴KMnO4溶液，溶液由无色变为浅紫红色，且半分钟不褪色；（2） KMnO4作氧化剂，＋7价→＋2价，化合价降低5价，C2O42－由＋3价→＋4价，化合价共升高2价，最小公倍数为10，因此化学反应方程式为：2KMnO4＋8H2SO4＋5Na2C2O4=K2SO4＋2MnSO4＋5Na2SO4＋10CO2↑＋8H2O；（3）C2O42－＋H2OHC2O42－＋OH－，HC2O4－H＋＋C2O42－，K=c（H＋）×c（C2O42－）/c（HC2O4－）=10－a×0.1/10（a－14）= 10（13－2a）；（4）①生成CO的物质的量为16.8/56mol=0.3mol，根据化学反应速率的表达式，v（CO）=0.3/（2×5×60）mol/（L·s）=5×10－4 mol/（L·s），A、容积压缩，压强增大，根据勒夏特列原理，平衡向逆反应方向移动，CaO的质量减少，故错误；B、根据化学平衡常数表达式，K=c（CO）×c（CO2），化学平衡常数只受温度的影响，温度不变，则化学平衡常数不变，压缩气体，CO的百分含量不变，故错误；C、根据选项B的分析，故正确；D、化学平衡常数只受温度的影响，温度不变，化学平衡常数不变，故错误。

【考点定位】考查氧化还原反应方程式的书写、电离平衡常数、化学反应速率的计算、化学平衡常数等知识。

【名师点睛】氧化还原反应方程式的配平是高考热点，氧化还原反应的实质是反应过程中发生了电子转移，而氧化剂得电子的总数（或元素化合价降低总数）必然等于还原剂失电子总数（或元素化合价升高总数），根据这一原则可以对氧化还原反应的化学方程式进行配平。配平的步骤：（1）标好价：正确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。（2）列变化：列出元素化合价升高和降低的数值。（3）求总数：求元素化合价升高数和降低数的总数，确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。（4）配系数：用观察法配平其他各物质的化学计量数。（5）细检查：利用“守恒”三原则（即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒），逐项检查配平的方程式是否正确。一般涉及多个平衡时，求平衡常数，物质的量浓度是整个体系中物质物质的量浓度，综合性较强，要求学生提高分析问题的能力，平时注意审题和分析。