2023版高考化学总复习：专题十一弱电解质的电离平衡和溶液的酸碱性应用创新题组

1、第 页专题十一弱电解质的电离平衡和溶液的酸碱性1.某学习小组用“间接碘量法”测定某CuCl2晶体试样的纯度,试样不含其他能与I-发生反应的氧化性杂质,已知:2Cu2+4I- 2CuI+I2,I2+2S2O32- S4O62-+2I-。取0.36 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,用0.100 0 molL-1 Na2S2O3标准溶液滴定,部分实验仪器和读数如图所示,下列说法正确的是() 甲 乙丙 丁A.试样在甲中溶解,滴定管选乙B.选用淀粉作指示剂,当甲中溶液由蓝色变为无色时,即达到滴定终点C.丁图中,滴定前滴定管的读数为(a-0.50) mLD.若消耗Na2S2O3标准溶液20.00

2、 mL,则试样中CuCl22H2O的质量分数为95%答案D试样不能在锥形瓶中溶解,A错误;用淀粉作指示剂,当溶液由蓝色变成无色,且半分钟内溶液不恢复原来的颜色时,才说明达到滴定终点,B错误;滴定管读数由上往下增大,丁图中滴定前滴定管的读数为(a+0.50) mL,C错误;由题给信息可得关系式:2Cu2+I22S2O32-,则n(CuCl22H2O)=n(Cu2+)=n(S2O32-)=0.100 0 molL-120.0010-3 L=2.00010-3 mol,m(CuCl22H2O)=2.00010-3 mol171 gmol-1=0.342 g,试样中CuCl22H2O的质量分数为0.3

3、42 g0.36 g100%=95%,D正确。2.(双选)电位滴定是利用溶液电位突变指示终点的滴定法。常温下,用c molL-1盐酸标准溶液测定V mL某生活用品中Na2CO3的含量(假设其他物质均不反应,且不含碳、钠元素),得到滴定过程中溶液电位与V(盐酸)的关系如图所示。已知:根据两个滴定终点时消耗盐酸的体积差可计算出Na2CO3的量。下列说法不正确的是()A.滴定过程中水的电离程度逐渐增大B.滴定过程中溶液中c(HCO3-)c(CO32-)逐渐增大C.1 mL该生活用品中含有Na2CO3的质量为0.106c(V2-V1)gD.曲线任一点溶液中均存在:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3

4、-)+2c(CO32-)+c(OH-)+c(Cl-)答案AC随着盐酸的加入,碳酸钠转化为碳酸氢钠,最后转化为氯化钠,盐类的水解程度越来越小,故对水的电离的促进作用也越来越小,盐酸过量时还将抑制水的电离,故滴定过程中水的电离程度逐渐减小,A项错误;随着盐酸的加入,碳酸钠转化为碳酸氢钠,故c(HCO3-)逐渐增大,c(CO32-)逐渐减小,滴定过程中溶液中c(HCO3-)c(CO32-)逐渐增大,B项正确;由题图可知,(V2-V1) mL为碳酸氢钠消耗盐酸的体积,原溶液中碳酸钠的物质的量浓度为c(V2-V1)V molL-1,故1 mL该生活用品中含有Na2CO3的质量为c(V2-V1)V mol

5、L-1110-3 L106 gmol-1=0.106c(V2-V1)V g,C项错误;根据溶液中电荷守恒可知,D项正确。3.滴定法是化学分析的常用方法,是一种简便、快速和应用广泛的定量分析方法,在常量分析中有较高的准确度。酸碱滴定和氧化还原滴定是常见的两种滴定方法:.氧化还原滴定:双氧水常用于医用伤口消毒、环境消毒和食品消毒。化学兴趣小组欲准确测定某市售双氧水中H2O2的含量:取25.00 mL双氧水至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释。用一定浓度的高锰酸钾标准溶液滴定,其反应的离子方程式为2MnO4-+5H2O2+6H+2Mn2+5O2+8H2O。(1)滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入(填

6、“酸”或“碱”)式滴定管中。(2)达到滴定终点的现象是。.酸碱中和滴定:常温下,用0.100 0 molL-1NaOH溶液分别滴定20.00 mL等浓度的盐酸和醋酸溶液,得到两条滴定曲线,如图所示。图1图2(1)滴定盐酸的曲线是图(填“1”或“2”)。(2)达到B、D状态时,反应消耗的NaOH溶液的体积ab(填“”“解析.(1)由于高锰酸钾标准溶液具有强氧化性,所以选用酸式滴定管。.(1)HCl是强酸、CH3COOH是弱酸,浓度、体积均相同的盐酸和CH3COOH溶液的pH:HClb。4.已知CaCrO4微溶于水,某传统测定CaCrO4溶度积的实验如下:配制250 mL待标定的K2CrO4溶液。

7、标定测得K2CrO4溶液浓度为0.602 5 molL-1。按下表数据将0.200 0 molL-1CaCl2溶液、K2CrO4溶液及蒸馏水混匀,静置(溶液体积变化忽略不计)。取上层清液于锥形瓶中,加入H2SO4和H3PO4溶液酸化,溶液由黄色转变为橙色,加入指示剂,用0.200 0 molL-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定,数据记入下表。组别体积(mL)物质123456CaCl225.0025.0025.0025.0025.0025.00K2CrO415.0016.0017.0018.0019.0020.00蒸馏水10.009.008.007.006.005.00取上层清液10.00

8、10.0010.0010.0010.0010.00耗(NH4)2Fe(SO4)213.3315.0016.7818.4220.1521.89滴定测出上层清液中的c(CrO42-),进而计算出上层清液中的c(Ca2+),即得Ksp(CaCrO4)。回答下列问题:(1)步骤中无须使用下列哪些仪器(填标号)。(2)基态Cr原子的电子排布式为。(3)步骤中所得橙色溶液中铬元素的主要存在形式为(填化学式);滴定时还原产物为Cr3+,写出反应的离子方程式:。(4)根据第2组滴定数据,计算得上层清液中c(CrO42-)=molL-1。(5)滴定时,有一组数据出现了明显异常,所测c(CrO42-)偏大,原因可

9、能有(填标号)。A.滴定终点读数时仰视刻度线B.达终点时滴定管尖嘴有标准液悬挂C.盛装待测液的锥形瓶未润洗D.摇动锥形瓶时有液体溅出(6)利用上表数据经计算绘制出如下图点,请根据图点绘出溶度积曲线。(7)请结合图线推测Ksp(CaCrO4)(保留两位有效数字)。答案(1)AC(2)Ar3d54s1或1s22s22p63s23p63d54s1(3)K2Cr2O7Cr2O72-+6Fe2+14H+ 2Cr3+6Fe3+7H2O(4)0.1(5)AB(6)(7)7.210-4解析(1)配制250 mL待标定的K2CrO4溶液(粗配),无须使用的是100 mL容量瓶和分液漏斗。(2)基态Cr原子的核外

10、电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或Ar3d54s1。(3)因存在平衡2CrO42-(黄色)+2H+ Cr2O72-(橙红色)+H2O,步骤酸化后所得橙色溶液中铬元素主要以Cr2O72-形式存在。滴定时的离子反应为14H+Cr2O72-+6Fe2+ 2Cr3+6Fe3+7H2O。(4)根据第2组滴定数据建立关系式:2CrO42-Cr2O72-6Fe2+ 6(NH4)2Fe(SO4)22 mol6 molc(CrO42-)10.0010-3 L0.200 0 molL-115.0010-3 L故上层清液中c(CrO42-)=0.1 molL-1。(5)滴定终点时仰视刻度线使标

11、准液体积读数偏大,c(CrO42-)偏大。达终点时尖嘴有标准液悬挂,会使标准液体积读数偏大,c(CrO42-)偏大。盛装待测液的锥形瓶不能润洗,C项对c(CrO42-)测定结果无影响。摇动锥形瓶时有液体溅出使测得的c(CrO42-)偏小。(6)注意忽略误差较大的点。(7)取(7.2,10.0)坐标点可计算出Ksp(CaCrO4)10.010-27.210-3=7.210-4。5.水中的溶解氧(DO)的多少是衡量水体水质的重要指标。某化学小组测定某河流中氧的含量,经查阅有关资料了解到溶解氧测定可用“碘量法”。.用已准确称量的硫代硫酸钠(Na2S2O3)固体配制一定体积的c mol/L标准溶液;.

12、用水样瓶取河流中水样V1 mL并立即依次序注入1.0 mL MnCl2溶液和1.0 mL碱性KI溶液,塞紧瓶塞(瓶内不准有气泡),反复振荡后静置约1小时;.向水样瓶中加入1.0 mL硫酸溶液,塞紧瓶塞,振荡水样瓶至沉淀全部溶解,此时溶液变为黄色;.将水样瓶内溶液全量倒入锥形瓶中,用硫代硫酸钠标准溶液滴定;V.待试液呈淡黄色后,加1 mL淀粉溶液,继续滴定到终点并记录消耗的硫代硫酸钠溶液体积为V2。已知:I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6。(1)在滴定环节中使用的仪器有滴定管夹、铁架台、烧杯、锥形瓶和。(2)在步骤中,水样中出现了MnMnO3沉淀,离子方程式为4Mn2+O2+8OH-

13、2MnMnO3+4H2O。(3)步骤中发生反应的离子方程式为。(4)滴定时,溶液由色到色,且半分钟内颜色不再变化即达到滴定终点。(5)河水中的溶解氧为mg/L。(6)当河水中含有较多NO3-时,测定结果会比实际值(填“偏高”“偏低”或“不变”)。答案(1)碱式滴定管(3)MnMnO3+2I-+6H+I2+2Mn2+3H2O(4)蓝无(5)8 000cV2V1(6)偏高解析(1)硫代硫酸钠溶液显碱性,故需要使用碱式滴定管。(3)步骤中沉淀全部溶解说明MnMnO3变为Mn2+,此时溶液变为黄色,说明有碘单质生成。(4)待测液中有I2,使淀粉溶液变蓝,I2反应完后溶液变为无色。(5)结合已知与(2)

14、、(3)中反应可得关系式:O22MnMnO32I24Na2S2O3,可求得n(O2)=cV2410-3 mol,河水中的溶解氧为cV210-3324V110-3103 mg/L=8 000cV2V1mg/L。(6)当河水中含有较多NO3-时,在酸性条件下,具有强氧化性,会氧化硫代硫酸钠,即硫代硫酸钠的用量增加,结果偏高。6.莫尔法是用硝酸银标准溶液测定卤离子含量的沉淀滴定法。某实验兴趣小组将无水FeCl3与氯苯混合发生反应:2FeCl3+C6H5Cl2FeCl2+C6H4Cl2+HCl,将生成的HCl用水吸收,利用莫尔法测出无水FeCl3的转化率,同时得到常用的还原剂FeCl2。按照如图所示装

15、置:在三颈烧瓶中放入162.5 g无水FeCl3与225 g氯苯,控制反应温度在130 下加热3 h,冷却、过滤,洗涤、干燥得到粗产品。有关数据如下表:C6H5ClC6H4Cl2AgClAg2CrO4颜色-白色砖红色溶度积-1.5610-10910-12熔点/-4553-沸点/132173-回答下列问题:(1)仪器c的名称是,盛装的试剂可以是(填字母代号)。A.碱石灰B.浓硫酸C.无水氯化钙D.固体氢氧化钠(2)下列各装置(盛有蒸馏水)能代替图中虚线框内部分的是(填字母代号)。e.f.g.h.(3)如何从滤液中回收过量的氯苯:。(4)将锥形瓶内的溶液稀释至1 000 mL,从中取出10.00

16、mL,滴加几滴K2CrO4 作指示剂,用0.200 0 mol/L AgNO3溶液进行滴定,当达到终点时平均消耗22.50 mL AgNO3溶液。滴定终点的现象是,使用棕色滴定管进行滴定的目的是。无水FeCl3的转化率=。上述滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏(填“高”或“低”)。答案(1)干燥管C(2)eg(3)静置分层,取下层溶液,蒸馏收集132 的馏分(4)生成砖红色沉淀,且半分钟不变防止AgNO3见光分解90%低解析(1)仪器c为干燥管,防止水蒸气进入a中,盛装的试剂应为固态且不与HCl气体反应,故选择无水氯化钙。(2)h装置易倒吸,f装置不能充分吸收气体,且处于封闭状

17、态,故选eg。(3)利用C6H5Cl和C6H4Cl2沸点的不同回收氯苯。(4)选择铬酸钾作滴定终点的指示剂,滴入最后半滴溶液形成砖红色沉淀且半分钟不变,说明到达了滴定终点。由题中信息可知2FeCl3HClAgNO32 1n0.200 0 mol/L0.022 50 L1 00010解得n=0.90 mol,在三颈烧瓶中放入无水FeCl3物质的量为162.5 g162.5 g/mol=1 mol,=0.9mol1mol100%=90%。滴定完成时,滴定管尖嘴处留有气泡会导致消耗的AgNO3溶液的体积读数偏小,使测定结果偏低。7.测定溶液中甘油浓度通常采用高碘酸氧化还原法,实验步骤如下:.配制准确

18、浓度的硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液称取16 g Na2S2O3,溶于1 000 mL水中,冷却,备用。称取0.147 g基准重铬酸钾(K2Cr2O7),置于碘量瓶中,溶于25 mL水,加2 g碘化钾及20 mL 4 mol/L的硫酸,摇匀。于暗处放置10 min。加75 mL水,用硫代硫酸钠溶液滴定(I2+2S2O32- 2I-+S4O62-),接近终点时加1 mL 0.5%指示剂,继续滴定至溶液由蓝色变为亮绿色。再重复滴定2次,平均用硫代硫酸钠溶液30 mL。.甘油含量测定准确量取10 mL甘油溶液,放入250 mL碘量瓶中,再加入20 mL 0.04 mol/L KIO4溶液、10 m

19、L 0.6 mol/L H2SO4溶液、5 mL正己烷,盖好塞盖,摇匀,在室温下于暗处放置30 min。加入1.5 g KI反应3 min后,再加水75 mL,剩余的IO4-和反应生成的IO3-被还原析出碘,析出的碘用配制好的Na2S2O3标液滴定,滴定至颜色变亮时加入1 mL指示剂,此时溶液呈现不透明深蓝色,继续滴至蓝色恰好消失为止。再重复滴定2次,平均用Na2S2O3溶液V mL。回答下列问题:(1)步骤的实验操作是否正确(填“正确”或“错误”)。(2)步骤的目的是,所用的指示剂是,Na2S2O3溶液浓度是mol/L。(3)甘油(C3H8O3)溶液与KIO4溶液反应生成甲醛、甲酸、KIO3

20、,写出步骤反应的离子方程式。步骤中高碘酸与KI反应的离子方程式为。(4)步骤中下列因素引起测定结果偏高的是。a.将碘量瓶换成普通锥形瓶b.加入的KI过量c.KIO4溶液浓度偏小d.指示剂一褪色就停止滴定、读数e.滴定前正视读数,滴定后仰视读数答案(1)正确(2)标定Na2S2O3的浓度淀粉溶液0.1(3)C3H8O3+2IO4- 2HCHO+HCOOH+2IO3-+H2OIO4-+7I-+8H+ 4I2+4H2O(4)acd解析(1)该操作为配制Na2S2O3溶液,然后用标准液K2Cr2O7标定其浓度,不是配制一定物质的量浓度的溶液,操作正确。(2)步骤的目的是用K2Cr2O7标准液标定Na2

21、S2O3溶液的浓度,I2能使淀粉溶液变蓝,所用指示剂为淀粉溶液,根据得失电子守恒,可得关系式:K2Cr2O73I26Na2S2O3,故n(Na2S2O3)=6n(K2Cr2O7),即c(Na2S2O3)3010-3L=60.147 g294 gmol-1,解得c(Na2S2O3)=0.1 mol/L。(3)由题干信息可知,反应的离子方程式为C3H8O3+2IO4- 2HCHO+HCOOH+2IO3-+H2O,根据归中定律可知,高碘酸与KI反应的离子方程式为IO4-+7I-+8H+ 4I2+4H2O。(4)将碘量瓶换成普通锥形瓶,将导致I2升华,从而使得消耗Na2S2O3的量偏小,即n(I-)偏

22、小,则甘油的量偏大,故结果偏高,a项正确;加入的KI过量,由于实验中本身KI就是过量的,故KI过量对实验结果无影响,b项错误;KIO4溶液浓度偏小,将导致生成的I2的质量偏小,直接导致消耗Na2S2O3的量偏小,即n(I-)偏小,则甘油的量偏大,故结果偏高,c项正确;指示剂一褪色就停止滴定、读数,将导致消耗Na2S2O3的量偏小,即n(I-)偏小,则甘油的量偏大,故结果偏高,d项正确;滴定前正视读数,滴定后仰视读数,将导致消耗Na2S2O3的量偏大,即n(I-)偏大,则甘油的量偏小,故结果偏低,e项错误。8.(1)25 时,部分物质的电离平衡常数如表所示:NH3H2O210-5HClO310-

23、8H2CO3Ka1=410-7Ka2=410-11H2SO3Ka1=1.310-2Ka2=6.310-80.1 molL-1 NH4ClO溶液中离子浓度由大到小的顺序是,ClO-水解反应的平衡常数Kh=(保留两位有效数字)。少量SO2通入过量的Na2CO3溶液中,发生反应的离子方程式为。(2)某小组同学探究饱和NaClO和KAl(SO4)2溶液混合反应的实验。打开活塞向烧瓶中的NaClO加入饱和KAl(SO4)2溶液,产生大量的白色胶状沉淀。出现上述现象的原因是(请用反应的离子方程式表示)。(3)常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)

24、降至10-5 molL-1,溶液的pH应调至。(4)用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I-),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。.准备标准溶液a.准确称取AgNO3基准物4.246 8 g(0.025 0 mol)后,配制成250 mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。b.配制并标定100 mL 0.100 0 molL-1 NH4SCN标准溶液,备用。.滴定的主要步骤a.取待测NaI溶液25.00 mL于锥形瓶中。b.加入25.00 mL 0.100 0 molL-1 AgNO3溶液(过量),使I-完全转化为AgI沉淀。c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。d.

25、用0.100 0 molL-1 NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定。e.重复上述操作两次。三次测定数据如表:实验序号123消耗NH4SCN标准溶液体积/mL10.2410.029.98f.数据处理。回答下列问题:滴定应在pHc(ClO-)c(OH-)c(H+)3.310-7H2O+SO2+2CO32- SO32-+2HCO3-(2)Al3+3ClO-+3H2O Al(OH)3+3HClO(3)5(4)抑制Fe3+水解0.06用NH4SCN标准溶液进行润洗AB解析(1)根据题表中数据可知,氨水的电离程度大于次氯酸,则NH4ClO为相对的

26、强碱弱酸盐,ClO-水解使溶液显碱性,溶液中发生少量的水解,则离子浓度的大小顺序为c(NH4+)c(ClO-)c(OH-)c(H+);Kh=KWK=10-14310-83.310-7。根据题表中数据,亚硫酸的酸性强于碳酸,亚硫酸氢根离子的酸性弱于碳酸,则离子方程式为H2O+SO2+2CO32- SO32-+2HCO3-。(2)Al3+与ClO-发生相互促进的水解反应,生成次氯酸和氢氧化铝沉淀。(3)根据Ksp=c(Cr3+)c3(OH-),c(Cr3+)=10-5 molL-1,则c(OH-)=310-3210-5 molL-1=10-9 molL-1,c(H+)=10-5 molL-1,pH

27、=5。(4)溶液中的Fe3+易发生水解反应,为防止Fe3+水解影响滴定终点,故滴定应在pHH2S):装置b中盛放的试剂是,装置c中的长直导管的作用是。制备硫脲:将CaCN2与Ca(HS)2溶液混合,加热至80 时,可合成硫脲,同时生成一种常见的碱。合适的加热方式是;该反应的化学方程式为。测定硫脲含量的方法如下:步骤1:准确称取a g产品,经溶解等步骤最后在500 mL容量瓶中定容。步骤2:准确量取20.00 mL配制好的溶液注入碘量瓶中,加入V1 mL c1 molL-1 I2的标准溶液及适量的NaOH溶液,于暗处放置10 min。2NaOH+I2 NaIO+NaI+H2O,4NaIO+(NH

28、2)2CS+H2O (NH2)2CO+4NaI+H2SO4步骤3:加水及适量的盐酸,摇匀。步骤4:用c2 molL-1标准Na2S2O3溶液滴定剩余的I2(I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6),加入淀粉溶液,滴定至终点时消耗Na2S2O3溶液V2 mL。“步骤4”滴定至终点时的颜色变化是,产品中(NH2)2CS的质量分数为(列出计算式)。答案(1)-2NH4SCN将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝,证明有NH3放出5CS(NH2)2+14MnO4-+32H+ 14Mn2+5CO2+5N2+5SO42-+26H2O(2)饱和NaHCO3溶液平衡气压水浴加热2CaCN2+Ca(

29、HS)2+6H2O2CS(NH2)2+3Ca(OH)2由蓝色变为无色,且30 s内不恢复蓝色0.475(c1V1-0.5c2V2)a100%解析(1)能与FeCl3溶液发生显色反应,该物质含有SCN-,与硫脲互为同分异构体,则该物质为NH4SCN。根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得离子方程式。(2)装置b中盛放的试剂是饱和NaHCO3溶液;若三颈瓶中压力过大,瓶中溶液会进入长直导管中,起到平衡气压的作用。恒温在80 ,可使用水浴加热;CaCN2与Ca(HS)2反应生成硫脲和Ca(OH)2,化学方程式为2CaCN2+Ca(HS)2+6H2O2CS(NH2)2+3Ca(OH)2。“步骤4”

30、用标准Na2S2O3溶液滴定溶液中的I2,以淀粉为指示剂,滴定终点前,溶液中有I2,溶液为蓝色,滴定至终点时,溶液中I2被消耗完,溶液由蓝色变为无色,且30 s内不恢复蓝色;结合I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6可知,和Na2S2O3反应的I2的物质的量=12c2V210-3 mol,“步骤2”消耗的I2的物质的量=(c1V1-12c2V2)10-3 mol,由“步骤2”中反应化学方程式可知:4I24NaIO(NH2)2CS,所以,溶液中(NH2)2CS的物质的量=(c1V1-12c2V2)10-314 mol,则样品中(NH2)2CS的质量=(c1V1-12c2V2)10-31

31、47650020 g,故该样品中(NH2)2CS的质量分数=(c1V1-12c2V2)10-3147650020gag100%=0.475(c1V1-0.5c2V2)a100%。10.水的总硬度是指水中Ca2+、Mg2+的总浓度。我国“生活饮用水卫生标准”规定总硬度(以等物质的量的碳酸钙在单位体积内的质量计)不得超过450 mgL-1。某课外小组采用EDTA(简写为H2Y2-)滴定法测定自来水的总硬度,自来水水样中主要含有Ca2+、Mg2+、HCO3-、H2CO3等杂质微粒。测定过程如下:配制EDTA溶液,用Ca2+标准溶液标定EDTA,标定后EDTA溶液浓度:0.003 8 molL-1。自

32、来水水样的采集并进行酸化、煮沸、冷却处理。自来水总硬度的测定。准确移取50.00 mL自来水样于250 mL锥形瓶中,加入5 mL pH为10的NH3-NH4Cl缓冲溶液和4滴铬黑T(简写为HIn2-)指示剂,立即用EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色变为纯蓝色,平行测定三次消耗EDTA标准溶液的平均体积为13.90 mL。数据处理。已知滴定前和滴定时发生反应的方程式和部分离子的颜色可表示为:滴定前:HIn2-(蓝色)+Mg2+ MgIn-(紫红色)+H+滴定时:(先)H2Y2-(无色)+Ca2+ CaY2-(无色)+2H+(后)H2Y2-(无色)+Mg2+ MgY2-(无色)+2H+(1)配制

33、EDTA溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和。(2)自来水水样采集时,应打开自来水龙头,先放水几分钟,这样做的主要目的是。自来水水样要酸化、煮沸,目的是除去,这样做的原因是为了避免。(3)滴定前润洗滴定管的操作方法是。(4)请写出滴定终点发生反应的离子方程式。(5)由于铬黑T与Ca2+结合较弱,所呈颜色不深,当水样中的Mg2+含量较低时,用铬黑T指示剂往往终点变色不敏锐。这时,可在加铬黑T前在被滴定液中加入适量MgY2-溶液,请说明加入适量MgY2-溶液不影响滴定结果的原因。(6)该水样的总硬度为 mgL-1(保留4位有效数字)。答案(1)量筒(2)使积留在水管中的杂质及陈旧水排出HC

34、O3-、H2CO3在pH为10的NH3-NH4Cl的溶液中,Ca2+与HCO3-、H2CO3反应会产生CaCO3白色沉淀,影响滴定终点的准确判定(3)从滴定管上口加入少量待装液,倾斜着转动滴定管,使液体润湿内壁,然后从下口放出,重复23次(4)H2Y2-+MgIn- MgY2-+HIn2-+H+(5)滴定前加入的MgY2-先转化为CaY2-和Mg2+,最后又转化成MgY2-,故不影响滴定结果(6)105.6解析(1)EDTA溶液配制之后用Ca2+标准溶液标定准确浓度,配制只需要用烧杯、玻璃棒、试剂瓶和量筒。(4)滴定终点溶液由紫红色变为纯蓝色,结合滴定前和滴定时发生反应的方程式和部分离子的颜色

35、可知,滴定终点时H2Y2-将MgIn-转化为HIn2-,根据原子守恒、电荷守恒和得失电子守恒得到滴定终点发生反应的离子方程式。(5)铬黑T与Mg2+显色灵敏,而与Ca2+结合所呈颜色不深,在被滴定液中加入适量MgY2-溶液,发生转化反应MgY2-+Ca2+ CaY2-+Mg2+,置换出来的Mg2+与铬黑T配位,显色灵敏,滴定时,EDTA先与Ca2+配位,当达到滴定终点时,EDTA夺取配合物中的Mg2+,形成MgY2-,游离出指示剂,显蓝色,颜色变化明显;最终滴定终点显纯蓝色,生成的MgY2-的物质的量与滴定前加入的MgY2-相等,故不影响滴定结果。(6)水样的总硬度为0.003 8molL-1

36、13.90 mL50 mL100 gmol-11 000 mgg-1105.6 mgL-1。11.二氧化氯(ClO2)是一种绿色消毒剂,常温常压下为黄绿色气体,易溶于水。常见的化学合成方法有氧化法和还原法。(1) 过硫酸盐氧化法:用原料亚氯酸钠(NaClO2)和过硫酸钠(Na2S2O8)直接反应,操作简单,同时可得到副产品Na2SO4。 制备时发生反应的离子方程式为。 原料亚氯酸钠的阴离子(ClO2-)中Cl原子的杂化方式为,副产品Na2SO4中阴离子的空间构型为。(2) 盐酸还原法:此法制得的二氧化氯消毒液中常含有ClO2和Cl2两种主要成分。为测定某二氧化氯消毒液中ClO2的浓度,进行如下

37、实验:量取5.00 mL二氧化氯消毒液于锥形瓶中,加蒸馏水稀释到25.00 mL,再向其中加入过量KI溶液,充分振荡;用0.10 molL-1 Na2S2O3标准溶液滴定至浅黄色后,加入指示剂,继续滴定至终点,消耗Na2S2O3标准溶液5.50 mL;加入稀硫酸调节溶液pH=3,再用0.10 molL-1 Na2S2O3标准溶液滴定,滴至浅黄色时加入指示剂,继续滴定至终点,第二次滴定消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。已知:2ClO2+2KI 2KClO2 +I2;KClO2+4KI+2H2SO4 KCl+2K2SO4+2I2+2H2O;2Na2S2O3+I2 Na2S4O6+2NaI。

38、用Na2S2O3标准溶液滴定时,均以淀粉溶液作指示剂,滴定终点的现象为。 计算该二氧化氯消毒液中ClO2的物质的量浓度(写出计算过程)。 答案(1)2ClO2-+S2O82- 2ClO2+2SO42-sp3杂化正四面体形(2)溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原来颜色依据反应原理得关系式:2ClO22KClO24I28Na2S2O314x0.1 molL-120.00 mL10-3 LmL-1x=5.010-4 molc(ClO2)=5.010-4mol5.0010-3L=0.1 molL-1解析:(1)亚氯酸钠(NaClO2)和过硫酸钠(Na2S2O8)直接反应可得ClO2,并得到副产品N

39、a2SO4,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒可配平离子方程式。ClO2-中Cl原子的价层电子对数为2+7+1-222=4,采用sp3杂化;SO42-中S原子的价层电子对数为4+6+2-422=4,无孤电子对,所以空间构型为正四面体。(2)该实验过程中先利用KI将ClO2还原为KClO2,然后用Na2S2O3标准溶液将被氧化生成的I2还原成I-,之后再加入稀硫酸调节溶液pH=3,该过程中发生反应KClO2+4KI+2H2SO4 KCl+2K2SO4+2I2+2H2O,然后再用Na2S2O3标准溶液滴定产生的I2,从而间接确定ClO2的量。达到滴定终点时碘单质被完全反应,溶液由蓝色变为无色,且

40、半分钟内不恢复原来颜色;第二次滴定消耗Na2S2O3溶液20.00 mL,即被KClO2氧化生成的碘消耗了20.00 mL Na2S2O3溶液,依据反应原理得关系式:2ClO22KClO24I28Na2S2O3,n(ClO2)=0.1molL-120.0010-3L4=5.010-4 mol,c(ClO2)= 5.010-4mol5.0010-3L=0.1 molL-1。12.高铁酸钾(K2FeO4)为紫色固体,易溶于水,在KOH浓溶液中的溶解度较低,难溶于无水乙醇等有机溶剂,具有强氧化性,在酸性或中性溶液中不稳定,能产生O2,在碱性溶液中较稳定且碱性越强越稳定。(1)用如图所示的装置制备K2

41、FeO4 (夹持装置略)。A为Cl2发生装置,B中盛装的液体是。装置C中生成大量紫色固体,发生的化学反应方程式为。向装置C中通入的Cl2不能过量,原因是。(2)提纯K2FeO4:将装置C中的物质过滤,得到高铁酸钾粗产品,请补充由该粗产品制得高纯度K2FeO4的实验方案:将粗产品置于烧杯中,得高纯度 K2FeO4。(实验中须使用的试剂和装置:1 molL-1 KOH溶液、饱和KOH溶液、乙醇、真空干燥箱)。(3)测定高铁酸钾样品的纯度:称取0.440 0 g高铁酸钾样品,完全溶解于稀KOH溶液中,再加入足量亚铬酸钾KCr(OH)4溶液,反应后配成100.00 mL溶液;取上述溶液25.00 mL

42、于锥形瓶中,加入稀硫酸调至pH=2,用0.100 0 molL-1硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定,消耗标准硫酸亚铁铵溶液15.00 mL。已知测定过程中发生反应:Cr(OH)4- +FeO42- Fe(OH)3+CrO42-+OH-2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2OCr2O72-+Fe2+H+ Cr3+Fe3+H2O(未配平) 计算K2FeO4样品的纯度。 (写出计算过程)答案(1) 饱和NaCl溶液 3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH 2K2FeO4+6KCl+8H2O防止氯气过量使溶液碱性减弱,K2FeO4不稳定产生O2。(2)边搅拌边滴加1 molL-1

43、KOH溶液至固体不再溶解,过滤,边搅拌边向滤液中加入饱和KOH溶液至静置时向上层清液中继续滴加饱和KOH溶液无固体析出,过滤,用乙醇洗涤固体23次,放置真空干燥箱中干燥。(3)根据关系式FeO42-CrO42-1/2 Cr2O72-3Fe2+,故25.00 mL溶液中n(FeO42-)=1/3 n(Fe2+)=1/30.100 0 molL-1(15.0010-3)L=5.00010-4mol则100.00 mL 溶液中含FeO42-的物质的量为5.00010-4mol(100.00 mL/25.00 mL)=2.00010-3mol所以样品中K2FeO4的质量为:m(K2FeO4)=2.00

44、010-3mol198 gmol-1=0.396 0 g,故K2FeO4样品的纯度为0.396 0 g0.440 0 g100%=90.00%解析(1)A中生成的Cl2中混有挥发出来的HCl,可以用饱和食盐水除去。Cl2在碱性条件下氧化Fe(OH)3生成K2FeO4,自身被还原为KCl,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式。过量Cl2与KOH反应,使溶液碱性减弱,K2FeO4不稳定产生O2。(2)高铁酸钾粗产品中有K2FeO4、KCl和难溶的Fe(OH)3,用1 molL-1 KOH的稀溶液溶解粗产品,过滤除去难溶的Fe(OH)3,再向滤液中加入饱和KOH析出K2FeO4晶体,过滤出的K2

45、FeO4,用乙醇洗涤,最后于干燥箱中干燥。(3)根据得失电子守恒,得关系式Cr2O72-6Fe2+;结合反应、,得关系式FeO42-CrO42-1/2 Cr2O72-3Fe2+;依据硫酸亚铁铵的消耗量,可以计算出样品中K2FeO4的质量,进而算出K2FeO4的纯度。13.草酸亚铁晶体(FeC2O42H2O)可作为制备电池正极材料磷酸铁锂的原料。以FeSO4溶液制备电池级草酸亚铁晶体的实验流程如下:(1)“沉淀”步骤得到的混合体系不宜在空气中久置,其原因是。(2)“转化”在下图所示的装置中进行。导管A的作用是。(3)检验“洗涤”完全的实验操作是。(4)以废渣(主要含Fe2O3、Al2O3、SiO

46、2等)为原料制备实验所需的FeSO4溶液,请补充实验方案:向废渣中分批加入稀硫酸,边加边搅拌,当固体不再溶解时,过滤;。实验中须使用的试剂:稀硫酸、铁粉、NaOH溶液、KSCN溶液、蒸馏水(5)测定草酸亚铁样品纯度的方法如下:准确称取0.250 0 g样品,加入适量水、浓H2SO4、磷酸,用0.045 00 molL-1 KMnO4标准溶液滴定至终点(草酸亚铁转化为Fe3+和CO2),消耗KMnO4标准溶液18.00 mL。计算样品中FeC2O42H2O的纯度(写出计算过程)。答案(1)Fe(OH)2在空气中易被O2氧化为Fe(OH)3,导致草酸亚铁产率降低(2)平衡压强,使H2C2O4溶液顺

47、利滴入三颈烧瓶中(3)取最后一次洗涤滤液少许于试管中,先滴加盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则已洗涤完全(4)在搅拌下向滤液中滴加NaOH溶液,沉淀先增加后减少,当沉淀不再减少时,过滤;用蒸馏水洗涤滤渣23次后,在搅拌下向滤渣中加入稀硫酸至滤渣完全溶解;在搅拌下向所得溶液中分批加入铁粉,直至向取出的少量溶液中滴加KSCN溶液不再出现红色,过滤(5)根据得失电子守恒,知关系式为5FeC2O42H2O3MnO4-n(FeC2O42H2O)=530.045 00 molL-118.0010-3L1.35010-3 mol(FeC2O42H2O)1.35010-3mol180 gmo

48、l-10.250 0 g100%=97.20%解析(3)FeSO4与氨水反应中生成(NH4)2SO4,洗涤滤液中含有SO42-,判断洗涤是否干净,即需要判断滤液中是否含有SO42-。(4)Fe2O3、Al2O3、SiO2中加稀H2SO4,SiO2不溶,过滤除去;滤液中有Fe3+和Al3+,加入过量的NaOH,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,Al3+先转化为Al(OH)3沉淀,再溶解生成NaAlO2溶液,过滤;洗涤Fe(OH)3沉淀,向沉淀中加入稀H2SO4溶解得到Fe2(SO4)3溶液,最后向溶液中加入铁粉,用KSCN检测不到Fe3+的存在,即可证明溶液中Fe3+全部转化为Fe2+。14.工

49、业上常利用含硫废水生产Na2S2O35H2O,某小组同学用如下图装置(略去加热仪器等)模拟生产过程。已知:i.烧瓶C中发生反应如下:Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g) Na2SO3(aq)+H2S(aq)(a)2H2S(aq)+SO2(g) 3S(s)+2H2O(l)(b)S(s)+Na2SO3(aq) Na2S2O3(aq)(c)ii.Na2S和Na2SO3能被空气中的O2氧化。(1)模拟实验的操作步骤(说明:仪器中旋塞或玻璃塞的开或关不必叙述):检查装置的气密性,并按图示加入试剂;向A烧瓶中分步滴加足量浓硫酸,所得溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、真空干燥后即得到产品。(2)

50、为提高产品纯度,理论上应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为。(3)Na2S2O3常用作脱氯剂。S2O32-离子的空间构型为。Na2S2O3溶液与足量Cl2反应的离子方程式为。(4)Na2S2O3测定粗硒中硒的含量的操作步骤如下:.用浓H2SO4将样品中的Se氧化为SeO2;.用KI溶液还原SeO2为Se,同时生成I2;.以淀粉为指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定中生成的I2(I2+2S2O32- 2I-+S4O62-)。实验中准确称量0.400 0 g粗硒样品,滴定中消耗0.800 0 molL-1的Na2S2O3溶液20.00 mL

51、,则粗硒样品中硒的质量分数为(写出计算过程)。答案(1)待装置中产生SO2气体一段时间后,向C中烧瓶加入Na2S和Na2SO3混合溶液,加热C装置,充分反应,直至烧瓶C中溶液变澄清为止(2)21(3)四面体S2O32-+4Cl2+5H2O 10H+2SO42-+8Cl-(4)根据关系式法得出:SeSeO22I24S2O32-,Se4S2O32-79 g4 molx0.800 020.0010-3 mol,x=0.316 0 g, w=0.316 0 g0.400 0 g100%=79.00%。解析(2)把烧瓶C中发生的3个反应a、b、c编号为、,根据盖斯定律,2可得Na2S和Na2SO3反应的

52、总方程式为2Na2S+Na2SO3+3SO2 3Na2S2O3,所以烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为21,恰好完全反应。(3)中心原子是一个S原子,采用sp3杂化,另一个S原子和3个O原子也是sp3杂化,所以S2O32-离子的空间构型为四面体;氯气具有强氧化性,可将硫代硫酸根氧化成硫酸根,自身转化成氯离子,所以Na2S2O3溶液与足量Cl2反应的离子方程式为S2O32-+4Cl2+5H2O 10H+2SO42-+8Cl-。15.维生素C(简写为Vc)的分子式为C6H8O6,溶于水后显酸性,在高温或碱性条件下极易被氧化。许多新鲜水果和蔬菜中含有丰富的Vc,新鲜橙汁中Vc含量约500

53、mg/L。某化学活动小组欲用滴定法测定某品牌软包装橙汁中Vc的含量,请帮助完成实验报告。(1)实验目的:。(2)实验原理:酸性条件下,C6H8O6可被I2氧化为C6H6O6。写出该反应的化学方程式:。(3)实验用品:2.0010-3molL-1标准溶液、2 molL-1醋酸、蒸馏水、指示剂、仪器(略)。其中指示剂选用。(4)实验步骤:检查仪器:检查酸式滴定管。洗涤仪器:所有仪器用蒸馏水洗净后,还需用待装溶液润洗的仪器是。装液:向两支酸式滴定管中分别加入I2标准溶液和橙汁,使液面位于滴定管刻度处。按要求调整好液面,读出读数。取橙汁:从滴定管放出10.00 mL橙汁于锥形瓶中,加入10 mL 2 mol/L醋酸和数滴指示剂。滴定:用I2标准溶液滴定至即为终点。平行滴定3次。(5)数据记录与处理:完成实验数据记录表格(能够写出的数据必须给出)滴定次数待测橙汁体积/mLI2标准溶液123平均值数据处理后,滴定时消耗I2标准溶液的体积平均值为10.00 mL。则待测橙汁中Vc的含量为mgL-1。(6)讨论从测定结果来看,此软包装橙汁(填写“可能是”、“一定是”或“不是”)纯天然橙汁。制造商生产该橙汁时,可能采用的做法是(填字母)。A.将天然橙汁浓缩B.向天然橙汁中添加VcC.加水稀释天然橙汁D.用水和其他原料混合制作答案