Question

【題目】實(shí)驗(yàn)題

（一）實(shí)驗(yàn)室中有一瓶含有一定量雜質(zhì)的燒堿樣品，某學(xué)生用中和滴定法測(cè)定燒堿的純度，若燒堿中所含雜質(zhì)與酸不反應(yīng)，請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答：

（1）將準(zhǔn)確稱取的5g燒堿樣品配成100 mL待測(cè)液，需要的主要儀器除量筒、燒杯、玻璃棒、托盤天平外，還必須用到的玻璃儀器有：____________、_____________。

（2）取10.00 mL待測(cè)液，選擇右圖中_________（填A或B）來(lái)移取。

（3）用0.5000mol/L標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)燒堿溶液，以酚酞為指示劑。滴定時(shí)左手旋轉(zhuǎn)滴定管玻璃活塞，右手不停地?fù)u動(dòng)錐形瓶，兩眼注視___________，直到滴定終點(diǎn)。滴定達(dá)到終點(diǎn)的標(biāo)志是：_________。

（4）根據(jù)下列數(shù)據(jù)，燒堿的純度為：_______________________（純度=純物質(zhì)的質(zhì)量/樣品的質(zhì)量×100％）

滴定次數(shù)	待測(cè)液體積（mL）	標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積（mL）
		滴定前讀數(shù)	滴定后讀數(shù)
第一次	10.00	0.50	20.40
第二次	10.00	4.00	24.10

（二）氧化還原滴定實(shí)驗(yàn)與酸堿中和滴定類似（用已知濃度的氧化劑溶液滴定未知濃度的還原劑溶液或反之）。測(cè)血鈣的含量時(shí)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

①可將2mL血液用蒸餾水稀釋后，向其中加入足量草酸銨（NH4）2C2O4晶體，反應(yīng)生成 CaC2O4沉淀，將沉淀用稀硫酸處理得H2C2O4溶液。

②將①得到的H2C2O4溶液，再用酸性KMnO4溶液滴定，氧化產(chǎn)物為CO2，還原產(chǎn)物為Mn2+。

③終點(diǎn)時(shí)用去20mL l.0×l0﹣4 mol/L的KMnO4溶液。

（1）寫出用KMnO4滴定H2C2O4的離子方程式_____________________。

（2）滴定時(shí)，將KMnO4溶液裝在________（填“酸式”或“堿式”）滴定管中。

（3）計(jì)算：血液中含鈣離子的濃度為_____mol·L-1。

【答案】 膠頭滴管 100mL容量瓶 A 錐形瓶?jī)?nèi)顏色的變化 最后一滴鹽酸滴進(jìn)錐形瓶?jī)?nèi)紅色褪去且30s不復(fù)原 80% 2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 酸式 2.5×10-3

【解析】（一）（1）配制一定濃度的溶液，需要用到100mL的容量瓶，還需要膠頭滴管定容。

（2）待測(cè)的氫氧化鈉溶液應(yīng)該使用堿式滴定管，選擇A。

（3）滴定時(shí)眼睛應(yīng)該注意錐形瓶?jī)?nèi)液體顏色的變化，達(dá)到終點(diǎn)時(shí)要及時(shí)停止滴定。滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為：溶液紅色褪去且30s不復(fù)原，所以答案為：最后一滴鹽酸滴進(jìn)錐形瓶?jī)?nèi)紅色褪去且30s不復(fù)原。

（4）兩次滴定加入的鹽酸的體積分別為19.90mL和20.10mL，所以平均為20.00mL，所以HCl的物質(zhì)的量為20×0.5÷1000=0.01mol，所以氫氧化鈉為0.01mol，因?yàn)榕淞?00mL溶液取出10mL進(jìn)行的滴定，所以原來(lái)的氫氧化鈉為0.1mol，質(zhì)量為4g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4÷5=80%。

（二）（1）KMnO4滴定H2C2O4的方程式為：2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 10CO2↑ + 8H2O，對(duì)應(yīng)的離子方程式為：2MnO4-+ 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O（草酸是弱酸不能拆分）。

（2）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，會(huì)氧化堿式滴定管下端的橡膠管，所以只能用酸式滴定管盛放。

（3）根據(jù)反應(yīng)的整個(gè)過(guò)程，得到如下的關(guān)系式Ca2+～CaC2O4～H2C2O4～2/5 KMnO4，所以Ca2+是KMnO4的5/2倍。高錳酸鉀為20×1×10-4÷1000=2×10-6mol，所以Ca2+為5×10-6mol，所以濃度為5×10-6÷0.002＝2.5×10-3mol/L。

【題型】實(shí)驗(yàn)題
【結(jié)束】
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【題目】鹽酸、醋酸和碳酸是化學(xué)實(shí)驗(yàn)和研究中常用的幾種酸。

已知室溫下：Ka（CH3COOH）＝1.7×10－5 mol· L－1；

H2CO3的電離常數(shù)Ka1＝4.2×10－7mol·L－1、Ka2＝5.6×10－11mol·L－1。

（1）①請(qǐng)用離子方程式解釋碳酸氫鈉水溶液顯堿性的原因________________。

②常溫下，物質(zhì)的量濃度相同的下列四種溶液：a、碳酸鈉溶液 b、醋酸鈉溶液 c、氫氧化鈉溶液 d、碳酸氫鈉溶液。其pH由大到小的順序是：___________（填序號(hào)）。

（2）常溫下，取 pH=2的鹽酸和醋酸溶液各100mL，向其中分別加入適量的Zn粒，反應(yīng)過(guò)程中兩溶液的pH變化如下圖所示。則表示醋酸溶液pH變化的曲線是___ （填“A”或“B”）。設(shè)鹽酸中加入的Zn質(zhì)量為m1，醋酸溶液中加入的Zn質(zhì)量為 m2。則 m1 ___ m2 （ 選填“<”、“=”、“>”）。

（3）某溫度下，pH均為4的鹽酸和醋酸溶液分別加水稀釋，其pH隨溶液體積變化的曲線圖如下，其中a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中水的電離程度由大到小的順序是_______；該醋酸溶液稀釋過(guò)程中，下列各量一定變小的是______________。

a．c(H＋) b．c(OH－)

c． d．

（4）含Cr2O72-的廢水毒性較大，某工廠廢水中含5.0×10-3mol/L的Cr2O72-。為了使廢水的排放達(dá)標(biāo)，進(jìn)行如下處理：

常溫下若處理后的廢水中c(Cr3+)=6.0×10-7mol/L，則處理后的廢水的 pH=___________。{Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31}

Answer 1

【答案】 HCO3— + H2O H2CO3 + OH— cadb B < b＝c＞a ad pH=6

【解析】（1）①碳酸氫鈉溶液顯堿性的原因是，碳酸氫根的水解大于電離，所以離子方程式為：HCO3— + H2O H2CO3 + OH—。

②根據(jù)題目給出的電離平衡常數(shù)，得到電離出氫離子的能力為：CH3COOH＞H2CO3＞HCO3-，所以得到水解能力為CH3COO-＜HCO3-＜CO32-。明顯氫氧化鈉的堿性最強(qiáng)，其他物質(zhì)的堿性順序由上可得，所以堿性為NaOH＞Na2CO3＞NaHCO3＞CH3COONa。物質(zhì)的量濃度相同時(shí)，其pH由大到小的順序是：NaOH＞Na2CO3＞NaHCO3＞CH3COONa。即cadb。

（2）醋酸存在電離平衡，Zn和氫離子反應(yīng)使氫離子濃度減小，電離平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，電離出一定量的氫離子減緩了氫離子濃度的下降，所以醋酸的pH上升的比較慢，代表醋酸的是曲線B（鹽酸沒(méi)有電離平衡，所以氫離子的減小比較快）。如果兩個(gè)溶液中反應(yīng)的鋅一樣多，則應(yīng)該反應(yīng)相同的氫離子，鹽酸就會(huì)減少對(duì)應(yīng)的氫離子濃度，而醋酸因?yàn)榇嬖陔婋x平衡，減少的氫離子濃度會(huì)比鹽酸少（此時(shí)電離平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)），所以醋酸的氫離子濃度會(huì)大于鹽酸的氫離子濃度，即醋酸的pH小于鹽酸。題目圖像中最后兩者的pH相等，所以醋酸中應(yīng)該多加一些Zn，繼續(xù)反應(yīng)氫離子，使pH上升，才可能使兩個(gè)溶液pH相等，即醋酸中應(yīng)該多加Zn，所以m1 ＜ m2。

（3）理論上醋酸和鹽酸都不影響水的電離，應(yīng)該是酸電離出來(lái)的氫離子在抑制水的電離，所以氫離子濃度越大（pH越�。�，對(duì)于水的電離的抑制越強(qiáng)，水電離的越少。因?yàn)?/span>pH的關(guān)系是b＝c＞a，所以水的電離程度為：b＝c＞a。醋酸加水稀釋，溶液中的氫離子濃度一定減小，選項(xiàng)a正確。氫離子濃度減小則氫氧根濃度一定增大（乘積等于水的離子積常數(shù)），選項(xiàng)b錯(cuò)誤。選項(xiàng)c可以進(jìn)行如下計(jì)算：

所以等同于兩個(gè)常數(shù)的比值，只與溫度有關(guān)，選項(xiàng)c錯(cuò)誤。，隨著加水稀釋，醋酸根的濃度逐漸減小，所以減小（Ka不變），即減小，選項(xiàng)d正確。

（4）流程最后將Cr3+轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3的沉淀除去，所以溶液對(duì)于Cr(OH)3為飽和溶液。因?yàn)?/span>c(Cr3+)=6.0×10-7mol/L，則 ，所以c(H+)=1×10-6mol/L，即pH=6。