2023版高考化學總復習：專題十一弱電解質(zhì)的電離平衡和溶液的酸堿性應用創(chuàng)新題組

1、第 頁專題十一弱電解質(zhì)的電離平衡和溶液的酸堿性1.某學習小組用“間接碘量法”測定某CuCl2晶體試樣的純度,試樣不含其他能與I-發(fā)生反應的氧化性雜質(zhì),已知:2Cu2+4I- 2CuI+I2,I2+2S2O32- S4O62-+2I-。取0.36 g試樣溶于水,加入過量KI固體,充分反應,用0.100 0 molL-1 Na2S2O3標準溶液滴定,部分實驗儀器和讀數(shù)如圖所示,下列說法正確的是() 甲 乙丙 丁A.試樣在甲中溶解,滴定管選乙B.選用淀粉作指示劑,當甲中溶液由藍色變?yōu)闊o色時,即達到滴定終點C.丁圖中,滴定前滴定管的讀數(shù)為(a-0.50) mLD.若消耗Na2S2O3標準溶液20.00

2、 mL,則試樣中CuCl22H2O的質(zhì)量分數(shù)為95%答案D試樣不能在錐形瓶中溶解,A錯誤;用淀粉作指示劑,當溶液由藍色變成無色,且半分鐘內(nèi)溶液不恢復原來的顏色時,才說明達到滴定終點,B錯誤;滴定管讀數(shù)由上往下增大,丁圖中滴定前滴定管的讀數(shù)為(a+0.50) mL,C錯誤;由題給信息可得關系式:2Cu2+I22S2O32-,則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,試樣中CuCl22H2O的質(zhì)量分數(shù)為0.3

3、42 g0.36 g100%=95%,D正確。2.(雙選)電位滴定是利用溶液電位突變指示終點的滴定法。常溫下,用c molL-1鹽酸標準溶液測定V mL某生活用品中Na2CO3的含量(假設其他物質(zhì)均不反應,且不含碳、鈉元素),得到滴定過程中溶液電位與V(鹽酸)的關系如圖所示。已知:根據(jù)兩個滴定終點時消耗鹽酸的體積差可計算出Na2CO3的量。下列說法不正確的是()A.滴定過程中水的電離程度逐漸增大B.滴定過程中溶液中c(HCO3-)c(CO32-)逐漸增大C.1 mL該生活用品中含有Na2CO3的質(zhì)量為0.106c(V2-V1)gD.曲線任一點溶液中均存在:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3

4、-)+2c(CO32-)+c(OH-)+c(Cl-)答案AC隨著鹽酸的加入,碳酸鈉轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉,最后轉(zhuǎn)化為氯化鈉,鹽類的水解程度越來越小,故對水的電離的促進作用也越來越小,鹽酸過量時還將抑制水的電離,故滴定過程中水的電離程度逐漸減小,A項錯誤;隨著鹽酸的加入,碳酸鈉轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉,故c(HCO3-)逐漸增大,c(CO32-)逐漸減小,滴定過程中溶液中c(HCO3-)c(CO32-)逐漸增大,B項正確;由題圖可知,(V2-V1) mL為碳酸氫鈉消耗鹽酸的體積,原溶液中碳酸鈉的物質(zhì)的量濃度為c(V2-V1)V molL-1,故1 mL該生活用品中含有Na2CO3的質(zhì)量為c(V2-V1)V mol

5、L-1110-3 L106 gmol-1=0.106c(V2-V1)V g,C項錯誤;根據(jù)溶液中電荷守恒可知,D項正確。3.滴定法是化學分析的常用方法,是一種簡便、快速和應用廣泛的定量分析方法,在常量分析中有較高的準確度。酸堿滴定和氧化還原滴定是常見的兩種滴定方法:.氧化還原滴定:雙氧水常用于醫(yī)用傷口消毒、環(huán)境消毒和食品消毒?；瘜W興趣小組欲準確測定某市售雙氧水中H2O2的含量:取25.00 mL雙氧水至錐形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸餾水稀釋。用一定濃度的高錳酸鉀標準溶液滴定,其反應的離子方程式為2MnO4-+5H2O2+6H+2Mn2+5O2+8H2O。(1)滴定時,將高錳酸鉀標準溶液注入(填

6、“酸”或“堿”)式滴定管中。(2)達到滴定終點的現(xiàn)象是。.酸堿中和滴定:常溫下,用0.100 0 molL-1NaOH溶液分別滴定20.00 mL等濃度的鹽酸和醋酸溶液,得到兩條滴定曲線,如圖所示。圖1圖2(1)滴定鹽酸的曲線是圖(填“1”或“2”)。(2)達到B、D狀態(tài)時,反應消耗的NaOH溶液的體積ab(填“”“解析.(1)由于高錳酸鉀標準溶液具有強氧化性,所以選用酸式滴定管。.(1)HCl是強酸、CH3COOH是弱酸,濃度、體積均相同的鹽酸和CH3COOH溶液的pH:HClb。4.已知CaCrO4微溶于水,某傳統(tǒng)測定CaCrO4溶度積的實驗如下:配制250 mL待標定的K2CrO4溶液。

7、標定測得K2CrO4溶液濃度為0.602 5 molL-1。按下表數(shù)據(jù)將0.200 0 molL-1CaCl2溶液、K2CrO4溶液及蒸餾水混勻,靜置(溶液體積變化忽略不計)。取上層清液于錐形瓶中,加入H2SO4和H3PO4溶液酸化,溶液由黃色轉(zhuǎn)變?yōu)槌壬?加入指示劑,用0.200 0 molL-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定,數(shù)據(jù)記入下表。組別體積(mL)物質(zhì)123456CaCl225.0025.0025.0025.0025.0025.00K2CrO415.0016.0017.0018.0019.0020.00蒸餾水10.009.008.007.006.005.00取上層清液10.00

8、10.0010.0010.0010.0010.00耗(NH4)2Fe(SO4)213.3315.0016.7818.4220.1521.89滴定測出上層清液中的c(CrO42-),進而計算出上層清液中的c(Ca2+),即得Ksp(CaCrO4)?；卮鹣铝袉栴}:(1)步驟中無須使用下列哪些儀器(填標號)。(2)基態(tài)Cr原子的電子排布式為。(3)步驟中所得橙色溶液中鉻元素的主要存在形式為(填化學式);滴定時還原產(chǎn)物為Cr3+,寫出反應的離子方程式:。(4)根據(jù)第2組滴定數(shù)據(jù),計算得上層清液中c(CrO42-)=molL-1。(5)滴定時,有一組數(shù)據(jù)出現(xiàn)了明顯異常,所測c(CrO42-)偏大,原因可

9、能有(填標號)。A.滴定終點讀數(shù)時仰視刻度線B.達終點時滴定管尖嘴有標準液懸掛C.盛裝待測液的錐形瓶未潤洗D.搖動錐形瓶時有液體濺出(6)利用上表數(shù)據(jù)經(jīng)計算繪制出如下圖點,請根據(jù)圖點繪出溶度積曲線。(7)請結合圖線推測Ksp(CaCrO4)(保留兩位有效數(shù)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待標定的K2CrO4溶液(粗配),無須使用的是100 mL容量瓶和分液漏斗。(2)基態(tài)Cr原子的核外

10、電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1或Ar3d54s1。(3)因存在平衡2CrO42-(黃色)+2H+ Cr2O72-(橙紅色)+H2O,步驟酸化后所得橙色溶液中鉻元素主要以Cr2O72-形式存在。滴定時的離子反應為14H+Cr2O72-+6Fe2+ 2Cr3+6Fe3+7H2O。(4)根據(jù)第2組滴定數(shù)據(jù)建立關系式:2CrO42-Cr2O72-6Fe2+ 6(NH4)2Fe(SO4)22 mol6 molc(CrO42-)10.0010-3 L0.200 0 molL-115.0010-3 L故上層清液中c(CrO42-)=0.1 molL-1。(5)滴定終點時仰視刻度線使標

11、準液體積讀數(shù)偏大,c(CrO42-)偏大。達終點時尖嘴有標準液懸掛,會使標準液體積讀數(shù)偏大,c(CrO42-)偏大。盛裝待測液的錐形瓶不能潤洗,C項對c(CrO42-)測定結果無影響。搖動錐形瓶時有液體濺出使測得的c(CrO42-)偏小。(6)注意忽略誤差較大的點。(7)取(7.2,10.0)坐標點可計算出Ksp(CaCrO4)10.010-27.210-3=7.210-4。5.水中的溶解氧(DO)的多少是衡量水體水質(zhì)的重要指標。某化學小組測定某河流中氧的含量,經(jīng)查閱有關資料了解到溶解氧測定可用“碘量法”。.用已準確稱量的硫代硫酸鈉(Na2S2O3)固體配制一定體積的c mol/L標準溶液;.

12、用水樣瓶取河流中水樣V1 mL并立即依次序注入1.0 mL MnCl2溶液和1.0 mL堿性KI溶液,塞緊瓶塞(瓶內(nèi)不準有氣泡),反復振蕩后靜置約1小時;.向水樣瓶中加入1.0 mL硫酸溶液,塞緊瓶塞,振蕩水樣瓶至沉淀全部溶解,此時溶液變?yōu)辄S色;.將水樣瓶內(nèi)溶液全量倒入錐形瓶中,用硫代硫酸鈉標準溶液滴定;V.待試液呈淡黃色后,加1 mL淀粉溶液,繼續(xù)滴定到終點并記錄消耗的硫代硫酸鈉溶液體積為V2。已知:I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6。(1)在滴定環(huán)節(jié)中使用的儀器有滴定管夾、鐵架臺、燒杯、錐形瓶和。(2)在步驟中,水樣中出現(xiàn)了MnMnO3沉淀,離子方程式為4Mn2+O2+8OH-

13、2MnMnO3+4H2O。(3)步驟中發(fā)生反應的離子方程式為。(4)滴定時,溶液由色到色,且半分鐘內(nèi)顏色不再變化即達到滴定終點。(5)河水中的溶解氧為mg/L。(6)當河水中含有較多NO3-時,測定結果會比實際值(填“偏高”“偏低”或“不變”)。答案(1)堿式滴定管(3)MnMnO3+2I-+6H+I2+2Mn2+3H2O(4)藍無(5)8 000cV2V1(6)偏高解析(1)硫代硫酸鈉溶液顯堿性,故需要使用堿式滴定管。(3)步驟中沉淀全部溶解說明MnMnO3變?yōu)镸n2+,此時溶液變?yōu)辄S色,說明有碘單質(zhì)生成。(4)待測液中有I2,使淀粉溶液變藍,I2反應完后溶液變?yōu)闊o色。(5)結合已知與(2)

14、、(3)中反應可得關系式:O22MnMnO32I24Na2S2O3,可求得n(O2)=cV2410-3 mol,河水中的溶解氧為cV210-3324V110-3103 mg/L=8 000cV2V1mg/L。(6)當河水中含有較多NO3-時,在酸性條件下,具有強氧化性,會氧化硫代硫酸鈉,即硫代硫酸鈉的用量增加,結果偏高。6.莫爾法是用硝酸銀標準溶液測定鹵離子含量的沉淀滴定法。某實驗興趣小組將無水FeCl3與氯苯混合發(fā)生反應:2FeCl3+C6H5Cl2FeCl2+C6H4Cl2+HCl,將生成的HCl用水吸收,利用莫爾法測出無水FeCl3的轉(zhuǎn)化率,同時得到常用的還原劑FeCl2。按照如圖所示裝

15、置:在三頸燒瓶中放入162.5 g無水FeCl3與225 g氯苯,控制反應溫度在130 下加熱3 h,冷卻、過濾,洗滌、干燥得到粗產(chǎn)品。有關數(shù)據(jù)如下表:C6H5ClC6H4Cl2AgClAg2CrO4顏色-白色磚紅色溶度積-1.5610-10910-12熔點/-4553-沸點/132173-回答下列問題:(1)儀器c的名稱是,盛裝的試劑可以是(填字母代號)。A.堿石灰B.濃硫酸C.無水氯化鈣D.固體氫氧化鈉(2)下列各裝置(盛有蒸餾水)能代替圖中虛線框內(nèi)部分的是(填字母代號)。e.f.g.h.(3)如何從濾液中回收過量的氯苯:。(4)將錐形瓶內(nèi)的溶液稀釋至1 000 mL,從中取出10.00

16、mL,滴加幾滴K2CrO4 作指示劑,用0.200 0 mol/L AgNO3溶液進行滴定,當達到終點時平均消耗22.50 mL AgNO3溶液。滴定終點的現(xiàn)象是,使用棕色滴定管進行滴定的目的是。無水FeCl3的轉(zhuǎn)化率=。上述滴定完成時,若滴定管尖嘴處留有氣泡會導致測定結果偏(填“高”或“低”)。答案(1)干燥管C(2)eg(3)靜置分層,取下層溶液,蒸餾收集132 的餾分(4)生成磚紅色沉淀,且半分鐘不變防止AgNO3見光分解90%低解析(1)儀器c為干燥管,防止水蒸氣進入a中,盛裝的試劑應為固態(tài)且不與HCl氣體反應,故選擇無水氯化鈣。(2)h裝置易倒吸,f裝置不能充分吸收氣體,且處于封閉狀

17、態(tài),故選eg。(3)利用C6H5Cl和C6H4Cl2沸點的不同回收氯苯。(4)選擇鉻酸鉀作滴定終點的指示劑,滴入最后半滴溶液形成磚紅色沉淀且半分鐘不變,說明到達了滴定終點。由題中信息可知2FeCl3HClAgNO32 1n0.200 0 mol/L0.022 50 L1 00010解得n=0.90 mol,在三頸燒瓶中放入無水FeCl3物質(zhì)的量為162.5 g162.5 g/mol=1 mol,=0.9mol1mol100%=90%。滴定完成時,滴定管尖嘴處留有氣泡會導致消耗的AgNO3溶液的體積讀數(shù)偏小,使測定結果偏低。7.測定溶液中甘油濃度通常采用高碘酸氧化還原法,實驗步驟如下:.配制準確

18、濃度的硫代硫酸鈉(Na2S2O3)溶液稱取16 g Na2S2O3,溶于1 000 mL水中,冷卻,備用。稱取0.147 g基準重鉻酸鉀(K2Cr2O7),置于碘量瓶中,溶于25 mL水,加2 g碘化鉀及20 mL 4 mol/L的硫酸,搖勻。于暗處放置10 min。加75 mL水,用硫代硫酸鈉溶液滴定(I2+2S2O32- 2I-+S4O62-),接近終點時加1 mL 0.5%指示劑,繼續(xù)滴定至溶液由藍色變?yōu)榱辆G色。再重復滴定2次,平均用硫代硫酸鈉溶液30 mL。.甘油含量測定準確量取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,蓋好塞蓋,搖勻,在室溫下于暗處放置30 min。加入1.5 g KI反應3 min后,再加水75 mL,剩余的IO4-和反應生成的IO3-被還原析出碘,析出的碘用配制好的Na2S2O3標液滴定,滴定至顏色變亮時加入1 mL指示劑,此時溶液呈現(xiàn)不透明深藍色,繼續(xù)滴至藍色恰好消失為止。再重復滴定2次,平均用Na2S2O3溶液V mL?；卮鹣铝袉栴}:(1)步驟的實驗操作是否正確(填“正確”或“錯誤”)。(2)步驟的目的是,所用的指示劑是,Na2S2O3溶液濃度是mol/L。(3)甘油(C3H8O3)溶液與KIO4溶液反應生成甲醛、甲酸、KIO3

20、,寫出步驟反應的離子方程式。步驟中高碘酸與KI反應的離子方程式為。(4)步驟中下列因素引起測定結果偏高的是。a.將碘量瓶換成普通錐形瓶b.加入的KI過量c.KIO4溶液濃度偏小d.指示劑一褪色就停止滴定、讀數(shù)e.滴定前正視讀數(shù),滴定后仰視讀數(shù)答案(1)正確(2)標定Na2S2O3的濃度淀粉溶液0.1(3)C3H8O3+2IO4- 2HCHO+HCOOH+2IO3-+H2OIO4-+7I-+8H+ 4I2+4H2O(4)acd解析(1)該操作為配制Na2S2O3溶液,然后用標準液K2Cr2O7標定其濃度,不是配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,操作正確。(2)步驟的目的是用K2Cr2O7標準液標定Na2

21、S2O3溶液的濃度,I2能使淀粉溶液變藍,所用指示劑為淀粉溶液,根據(jù)得失電子守恒,可得關系式: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)由題干信息可知,反應的離子方程式為C3H8O3+2IO4- 2HCHO+HCOOH+2IO3-+H2O,根據(jù)歸中定律可知,高碘酸與KI反應的離子方程式為IO4-+7I-+8H+ 4I2+4H2O。(4)將碘量瓶換成普通錐形瓶,將導致I2升華,從而使得消耗Na2S2O3的量偏小,即n(I-)偏

22、小,則甘油的量偏大,故結果偏高,a項正確;加入的KI過量,由于實驗中本身KI就是過量的,故KI過量對實驗結果無影響,b項錯誤;KIO4溶液濃度偏小,將導致生成的I2的質(zhì)量偏小,直接導致消耗Na2S2O3的量偏小,即n(I-)偏小,則甘油的量偏大,故結果偏高,c項正確;指示劑一褪色就停止滴定、讀數(shù),將導致消耗Na2S2O3的量偏小,即n(I-)偏小,則甘油的量偏大,故結果偏高,d項正確;滴定前正視讀數(shù),滴定后仰視讀數(shù),將導致消耗Na2S2O3的量偏大,即n(I-)偏大,則甘油的量偏小,故結果偏低,e項錯誤。8.(1)25 時,部分物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如表所示:NH3H2O210-5HClO310-

23、8H2CO3Ka1=410-7Ka2=410-11H2SO3Ka1=1.310-2Ka2=6.310-80.1 molL-1 NH4ClO溶液中離子濃度由大到小的順序是,ClO-水解反應的平衡常數(shù)Kh=(保留兩位有效數(shù)字)。少量SO2通入過量的Na2CO3溶液中,發(fā)生反應的離子方程式為。(2)某小組同學探究飽和NaClO和KAl(SO4)2溶液混合反應的實驗。打開活塞向燒瓶中的NaClO加入飽和KAl(SO4)2溶液,產(chǎn)生大量的白色膠狀沉淀。出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因是(請用反應的離子方程式表示)。(3)常溫下,Cr(OH)3的溶度積Ksp=c(Cr3+)c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)

24、降至10-5 molL-1,溶液的pH應調(diào)至。(4)用沉淀滴定法快速測定NaI等碘化物溶液中c(I-),實驗過程包括準備標準溶液和滴定待測溶液。.準備標準溶液a.準確稱取AgNO3基準物4.246 8 g(0.025 0 mol)后,配制成250 mL標準溶液,放在棕色試劑瓶中避光保存,備用。b.配制并標定100 mL 0.100 0 molL-1 NH4SCN標準溶液,備用。.滴定的主要步驟a.取待測NaI溶液25.00 mL于錐形瓶中。b.加入25.00 mL 0.100 0 molL-1 AgNO3溶液(過量),使I-完全轉(zhuǎn)化為AgI沉淀。c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示劑。d.

25、用0.100 0 molL-1 NH4SCN溶液滴定過量的Ag+,使其恰好完全轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀后,體系出現(xiàn)淡紅色,停止滴定。e.重復上述操作兩次。三次測定數(shù)據(jù)如表:實驗序號123消耗NH4SCN標準溶液體積/mL10.2410.029.98f.數(shù)據(jù)處理?；卮鹣铝袉栴}:滴定應在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標準溶液進行潤洗AB解析(1)根據(jù)題表中數(shù)據(jù)可知,氨水的電離程度大于次氯酸,則NH4ClO為相對的

26、強堿弱酸鹽,ClO-水解使溶液顯堿性,溶液中發(fā)生少量的水解,則離子濃度的大小順序為c(NH4+)c(ClO-)c(OH-)c(H+);Kh=KWK=10-14310-83.310-7。根據(jù)題表中數(shù)據(jù),亞硫酸的酸性強于碳酸,亞硫酸氫根離子的酸性弱于碳酸,則離子方程式為H2O+SO2+2CO32- SO32-+2HCO3-。(2)Al3+與ClO-發(fā)生相互促進的水解反應,生成次氯酸和氫氧化鋁沉淀。(3)根據(jù)Ksp=c(Cr3+)c3(OH-),c(Cr3+)=10-5 molL-1,則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+易發(fā)生水解反應,為防止Fe3+水解影響滴定終點,故滴定應在pHH2S):裝置b中盛放的試劑是,裝置c中的長直導管的作用是。制備硫脲:將CaCN2與Ca(HS)2溶液混合,加熱至80 時,可合成硫脲,同時生成一種常見的堿。合適的加熱方式是;該反應的化學方程式為。測定硫脲含量的方法如下:步驟1:準確稱取a g產(chǎn)品,經(jīng)溶解等步驟最后在500 mL容量瓶中定容。步驟2:準確量取20.00 mL配制好的溶液注入碘量瓶中,加入V1 mL c1 molL-1 I2的標準溶液及適量的NaOH溶液,于暗處放置10 min。2NaOH+I2 NaIO+NaI+H2O,4NaIO+(NH

28、2)2CS+H2O (NH2)2CO+4NaI+H2SO4步驟3:加水及適量的鹽酸,搖勻。步驟4:用c2 molL-1標準Na2S2O3溶液滴定剩余的I2(I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6),加入淀粉溶液,滴定至終點時消耗Na2S2O3溶液V2 mL?！安襟E4”滴定至終點時的顏色變化是,產(chǎn)品中(NH2)2CS的質(zhì)量分數(shù)為(列出計算式)。答案(1)-2NH4SCN將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口,試紙變藍,證明有NH3放出5CS(NH2)2+14MnO4-+32H+ 14Mn2+5CO2+5N2+5SO42-+26H2O(2)飽和NaHCO3溶液平衡氣壓水浴加熱2CaCN2+Ca(

29、HS)2+6H2O2CS(NH2)2+3Ca(OH)2由藍色變?yōu)闊o色,且30 s內(nèi)不恢復藍色0.475(c1V1-0.5c2V2)a100%解析(1)能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應,該物質(zhì)含有SCN-,與硫脲互為同分異構體,則該物質(zhì)為NH4SCN。根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒及原子守恒,可得離子方程式。(2)裝置b中盛放的試劑是飽和NaHCO3溶液;若三頸瓶中壓力過大,瓶中溶液會進入長直導管中,起到平衡氣壓的作用。恒溫在80 ,可使用水浴加熱;CaCN2與Ca(HS)2反應生成硫脲和Ca(OH)2,化學方程式為2CaCN2+Ca(HS)2+6H2O2CS(NH2)2+3Ca(OH)2?！安襟E4”

30、用標準Na2S2O3溶液滴定溶液中的I2,以淀粉為指示劑,滴定終點前,溶液中有I2,溶液為藍色,滴定至終點時,溶液中I2被消耗完,溶液由藍色變?yōu)闊o色,且30 s內(nèi)不恢復藍色;結合I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6可知,和Na2S2O3反應的I2的物質(zhì)的量=12c2V210-3 mol,“步驟2”消耗的I2的物質(zhì)的量=(c1V1-12c2V2)10-3 mol,由“步驟2”中反應化學方程式可知:4I24NaIO(NH2)2CS,所以,溶液中(NH2)2CS的物質(zhì)的量=(c1V1-12c2V2)10-314 mol,則樣品中(NH2)2CS的質(zhì)量=(c1V1-12c2V2)10-31

31、47650020 g,故該樣品中(NH2)2CS的質(zhì)量分數(shù)=(c1V1-12c2V2)10-3147650020gag100%=0.475(c1V1-0.5c2V2)a100%。10.水的總硬度是指水中Ca2+、Mg2+的總濃度。我國“生活飲用水衛(wèi)生標準”規(guī)定總硬度(以等物質(zhì)的量的碳酸鈣在單位體積內(nèi)的質(zhì)量計)不得超過450 mgL-1。某課外小組采用EDTA(簡寫為H2Y2-)滴定法測定自來水的總硬度,自來水水樣中主要含有Ca2+、Mg2+、HCO3-、H2CO3等雜質(zhì)微粒。測定過程如下:配制EDTA溶液,用Ca2+標準溶液標定EDTA,標定后EDTA溶液濃度:0.003 8 molL-1。自

32、來水水樣的采集并進行酸化、煮沸、冷卻處理。自來水總硬度的測定。準確移取50.00 mL自來水樣于250 mL錐形瓶中,加入5 mL pH為10的NH3-NH4Cl緩沖溶液和4滴鉻黑T(簡寫為HIn2-)指示劑,立即用EDTA標準溶液滴定至溶液由紫紅色變?yōu)榧兯{色,平行測定三次消耗EDTA標準溶液的平均體積為13.90 mL。數(shù)據(jù)處理。已知滴定前和滴定時發(fā)生反應的方程式和部分離子的顏色可表示為:滴定前:HIn2-(藍色)+Mg2+ MgIn-(紫紅色)+H+滴定時:(先)H2Y2-(無色)+Ca2+ CaY2-(無色)+2H+(后)H2Y2-(無色)+Mg2+ MgY2-(無色)+2H+(1)配制

33、EDTA溶液時需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、試劑瓶和。(2)自來水水樣采集時,應打開自來水龍頭,先放水幾分鐘,這樣做的主要目的是。自來水水樣要酸化、煮沸,目的是除去,這樣做的原因是為了避免。(3)滴定前潤洗滴定管的操作方法是。(4)請寫出滴定終點發(fā)生反應的離子方程式。(5)由于鉻黑T與Ca2+結合較弱,所呈顏色不深,當水樣中的Mg2+含量較低時,用鉻黑T指示劑往往終點變色不敏銳。這時,可在加鉻黑T前在被滴定液中加入適量MgY2-溶液,請說明加入適量MgY2-溶液不影響滴定結果的原因。(6)該水樣的總硬度為 mgL-1(保留4位有效數(shù)字)。答案(1)量筒(2)使積留在水管中的雜質(zhì)及陳舊水排出HC

34、O3-、H2CO3在pH為10的NH3-NH4Cl的溶液中,Ca2+與HCO3-、H2CO3反應會產(chǎn)生CaCO3白色沉淀,影響滴定終點的準確判定(3)從滴定管上口加入少量待裝液,傾斜著轉(zhuǎn)動滴定管,使液體潤濕內(nèi)壁,然后從下口放出,重復23次(4)H2Y2-+MgIn- MgY2-+HIn2-+H+(5)滴定前加入的MgY2-先轉(zhuǎn)化為CaY2-和Mg2+,最后又轉(zhuǎn)化成MgY2-,故不影響滴定結果(6)105.6解析(1)EDTA溶液配制之后用Ca2+標準溶液標定準確濃度,配制只需要用燒杯、玻璃棒、試劑瓶和量筒。(4)滴定終點溶液由紫紅色變?yōu)榧兯{色,結合滴定前和滴定時發(fā)生反應的方程式和部分離子的顏色

35、可知,滴定終點時H2Y2-將MgIn-轉(zhuǎn)化為HIn2-,根據(jù)原子守恒、電荷守恒和得失電子守恒得到滴定終點發(fā)生反應的離子方程式。(5)鉻黑T與Mg2+顯色靈敏,而與Ca2+結合所呈顏色不深,在被滴定液中加入適量MgY2-溶液,發(fā)生轉(zhuǎn)化反應MgY2-+Ca2+ CaY2-+Mg2+,置換出來的Mg2+與鉻黑T配位,顯色靈敏,滴定時,EDTA先與Ca2+配位,當達到滴定終點時,EDTA奪取配合物中的Mg2+,形成MgY2-,游離出指示劑,顯藍色,顏色變化明顯;最終滴定終點顯純藍色,生成的MgY2-的物質(zhì)的量與滴定前加入的MgY2-相等,故不影響滴定結果。(6)水樣的總硬度為0.003 8molL-1

36、13.90 mL50 mL100 gmol-11 000 mgg-1105.6 mgL-1。11.二氧化氯(ClO2)是一種綠色消毒劑,常溫常壓下為黃綠色氣體,易溶于水。常見的化學合成方法有氧化法和還原法。(1) 過硫酸鹽氧化法:用原料亞氯酸鈉(NaClO2)和過硫酸鈉(Na2S2O8)直接反應,操作簡單,同時可得到副產(chǎn)品Na2SO4。 制備時發(fā)生反應的離子方程式為。 原料亞氯酸鈉的陰離子(ClO2-)中Cl原子的雜化方式為,副產(chǎn)品Na2SO4中陰離子的空間構型為。(2) 鹽酸還原法:此法制得的二氧化氯消毒液中常含有ClO2和Cl2兩種主要成分。為測定某二氧化氯消毒液中ClO2的濃度,進行如下

37、實驗:量取5.00 mL二氧化氯消毒液于錐形瓶中,加蒸餾水稀釋到25.00 mL,再向其中加入過量KI溶液,充分振蕩;用0.10 molL-1 Na2S2O3標準溶液滴定至淺黃色后,加入指示劑,繼續(xù)滴定至終點,消耗Na2S2O3標準溶液5.50 mL;加入稀硫酸調(diào)節(jié)溶液pH=3,再用0.10 molL-1 Na2S2O3標準溶液滴定,滴至淺黃色時加入指示劑,繼續(xù)滴定至終點,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標準溶液滴定時,均以淀粉溶液作指示劑,滴定終點的現(xiàn)象為。 計算該二氧化氯消毒液中ClO2的物質(zhì)的量濃度(寫出計算過程)。 答案(1)2ClO2-+S2O82- 2ClO2+2SO42-sp3雜化正四面體形(2)溶液由藍色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不恢復原來顏色依據(jù)反應原理得關系式: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)亞氯酸鈉(NaClO2)和過硫酸鈉(Na2S2O8)直接反應可得ClO2,并得到副產(chǎn)品N

39、a2SO4,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒可配平離子方程式。ClO2-中Cl原子的價層電子對數(shù)為2+7+1-222=4,采用sp3雜化;SO42-中S原子的價層電子對數(shù)為4+6+2-422=4,無孤電子對,所以空間構型為正四面體。(2)該實驗過程中先利用KI將ClO2還原為KClO2,然后用Na2S2O3標準溶液將被氧化生成的I2還原成I-,之后再加入稀硫酸調(diào)節(jié)溶液pH=3,該過程中發(fā)生反應KClO2+4KI+2H2SO4 KCl+2K2SO4+2I2+2H2O,然后再用Na2S2O3標準溶液滴定產(chǎn)生的I2,從而間接確定ClO2的量。達到滴定終點時碘單質(zhì)被完全反應,溶液由藍色變?yōu)闊o色,且

40、半分鐘內(nèi)不恢復原來顏色;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,依據(jù)反應原理得關系式:2ClO22KClO24I28Na2S2O3,n(ClO2)=0.1molL-120.0010-3L4=5.010-4 mol,c(ClO2)= 5.010-4mol5.0010-3L=0.1 molL-1。12.高鐵酸鉀(K2FeO4)為紫色固體,易溶于水,在KOH濃溶液中的溶解度較低,難溶于無水乙醇等有機溶劑,具有強氧化性,在酸性或中性溶液中不穩(wěn)定,能產(chǎn)生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定且堿性越強越穩(wěn)定。(1)用如圖所示的裝置制備K2

41、FeO4 (夾持裝置略)。A為Cl2發(fā)生裝置,B中盛裝的液體是。裝置C中生成大量紫色固體,發(fā)生的化學反應方程式為。向裝置C中通入的Cl2不能過量,原因是。(2)提純K2FeO4:將裝置C中的物質(zhì)過濾,得到高鐵酸鉀粗產(chǎn)品,請補充由該粗產(chǎn)品制得高純度K2FeO4的實驗方案:將粗產(chǎn)品置于燒杯中,得高純度 K2FeO4。(實驗中須使用的試劑和裝置:1 molL-1 KOH溶液、飽和KOH溶液、乙醇、真空干燥箱)。(3)測定高鐵酸鉀樣品的純度:稱取0.440 0 g高鐵酸鉀樣品,完全溶解于稀KOH溶液中,再加入足量亞鉻酸鉀KCr(OH)4溶液,反應后配成100.00 mL溶液;取上述溶液25.00 mL

42、于錐形瓶中,加入稀硫酸調(diào)至pH=2,用0.100 0 molL-1硫酸亞鐵銨(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定,消耗標準硫酸亞鐵銨溶液15.00 mL。已知測定過程中發(fā)生反應:Cr(OH)4- +FeO42- Fe(OH)3+CrO42-+OH-2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2OCr2O72-+Fe2+H+ Cr3+Fe3+H2O(未配平) 計算K2FeO4樣品的純度。 (寫出計算過程)答案(1) 飽和NaCl溶液 3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH 2K2FeO4+6KCl+8H2O防止氯氣過量使溶液堿性減弱,K2FeO4不穩(wěn)定產(chǎn)生O2。(2)邊攪拌邊滴加1 molL-1

43、KOH溶液至固體不再溶解,過濾,邊攪拌邊向濾液中加入飽和KOH溶液至靜置時向上層清液中繼續(xù)滴加飽和KOH溶液無固體析出,過濾,用乙醇洗滌固體23次,放置真空干燥箱中干燥。(3)根據(jù)關系式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則100.00 mL 溶液中含F(xiàn)eO42-的物質(zhì)的量為5.00010-4mol(100.00 mL/25.00 mL)=2.00010-3mol所以樣品中K2FeO4的質(zhì)量為:m(K2FeO4)=2.00

44、010-3mol198 gmol-1=0.396 0 g,故K2FeO4樣品的純度為0.396 0 g0.440 0 g100%=90.00%解析(1)A中生成的Cl2中混有揮發(fā)出來的HCl,可以用飽和食鹽水除去。Cl2在堿性條件下氧化Fe(OH)3生成K2FeO4,自身被還原為KCl,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平化學方程式。過量Cl2與KOH反應,使溶液堿性減弱,K2FeO4不穩(wěn)定產(chǎn)生O2。(2)高鐵酸鉀粗產(chǎn)品中有K2FeO4、KCl和難溶的Fe(OH)3,用1 molL-1 KOH的稀溶液溶解粗產(chǎn)品,過濾除去難溶的Fe(OH)3,再向濾液中加入飽和KOH析出K2FeO4晶體,過濾出的K2

45、FeO4,用乙醇洗滌,最后于干燥箱中干燥。(3)根據(jù)得失電子守恒,得關系式Cr2O72-6Fe2+;結合反應、,得關系式FeO42-CrO42-1/2 Cr2O72-3Fe2+;依據(jù)硫酸亞鐵銨的消耗量,可以計算出樣品中K2FeO4的質(zhì)量,進而算出K2FeO4的純度。13.草酸亞鐵晶體(FeC2O42H2O)可作為制備電池正極材料磷酸鐵鋰的原料。以FeSO4溶液制備電池級草酸亞鐵晶體的實驗流程如下:(1)“沉淀”步驟得到的混合體系不宜在空氣中久置,其原因是。(2)“轉(zhuǎn)化”在下圖所示的裝置中進行。導管A的作用是。(3)檢驗“洗滌”完全的實驗操作是。(4)以廢渣(主要含F(xiàn)e2O3、Al2O3、SiO

46、2等)為原料制備實驗所需的FeSO4溶液,請補充實驗方案:向廢渣中分批加入稀硫酸,邊加邊攪拌,當固體不再溶解時,過濾;。實驗中須使用的試劑:稀硫酸、鐵粉、NaOH溶液、KSCN溶液、蒸餾水(5)測定草酸亞鐵樣品純度的方法如下:準確稱取0.250 0 g樣品,加入適量水、濃H2SO4、磷酸,用0.045 00 molL-1 KMnO4標準溶液滴定至終點(草酸亞鐵轉(zhuǎn)化為Fe3+和CO2),消耗KMnO4標準溶液18.00 mL。計算樣品中FeC2O42H2O的純度(寫出計算過程)。答案(1)Fe(OH)2在空氣中易被O2氧化為Fe(OH)3,導致草酸亞鐵產(chǎn)率降低(2)平衡壓強,使H2C2O4溶液順

47、利滴入三頸燒瓶中(3)取最后一次洗滌濾液少許于試管中,先滴加鹽酸酸化,再滴加BaCl2溶液,若無白色沉淀生成,則已洗滌完全(4)在攪拌下向濾液中滴加NaOH溶液,沉淀先增加后減少,當沉淀不再減少時,過濾;用蒸餾水洗滌濾渣23次后,在攪拌下向濾渣中加入稀硫酸至濾渣完全溶解;在攪拌下向所得溶液中分批加入鐵粉,直至向取出的少量溶液中滴加KSCN溶液不再出現(xiàn)紅色,過濾(5)根據(jù)得失電子守恒,知關系式為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與氨水反應中生成(NH4)2SO4,洗滌濾液中含有SO42-,判斷洗滌是否干凈,即需要判斷濾液中是否含有SO42-。(4)Fe2O3、Al2O3、SiO2中加稀H2SO4,SiO2不溶,過濾除去;濾液中有Fe3+和Al3+,加入過量的NaOH,Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,Al3+先轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀,再溶解生成NaAlO2溶液,過濾;洗滌Fe(OH)3沉淀,向沉淀中加入稀H2SO4溶解得到Fe2(SO4)3溶液,最后向溶液中加入鐵粉,用KSCN檢測不到Fe3+的存在,即可證明溶液中Fe3+全部轉(zhuǎn)化為Fe2+。14.工

49、業(yè)上常利用含硫廢水生產(chǎn)Na2S2O35H2O,某小組同學用如下圖裝置(略去加熱儀器等)模擬生產(chǎn)過程。已知:i.燒瓶C中發(fā)生反應如下: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能被空氣中的O2氧化。(1)模擬實驗的操作步驟(說明:儀器中旋塞或玻璃塞的開或關不必敘述):檢查裝置的氣密性,并按圖示加入試劑;向A燒瓶中分步滴加足量濃硫酸,所得溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、真空干燥后即得到產(chǎn)品。(2)

50、為提高產(chǎn)品純度,理論上應使燒瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反應,則燒瓶C中Na2S和Na2SO3物質(zhì)的量之比為。(3)Na2S2O3常用作脫氯劑。S2O32-離子的空間構型為。Na2S2O3溶液與足量Cl2反應的離子方程式為。(4)Na2S2O3測定粗硒中硒的含量的操作步驟如下:.用濃H2SO4將樣品中的Se氧化為SeO2;.用KI溶液還原SeO2為Se,同時生成I2;.以淀粉為指示劑,用Na2S2O3標準溶液滴定中生成的I2(I2+2S2O32- 2I-+S4O62-)。實驗中準確稱量0.400 0 g粗硒樣品,滴定中消耗0.800 0 molL-1的Na2S2O3溶液20.00 mL

51、,則粗硒樣品中硒的質(zhì)量分數(shù)為(寫出計算過程)。答案(1)待裝置中產(chǎn)生SO2氣體一段時間后,向C中燒瓶加入Na2S和Na2SO3混合溶液,加熱C裝置,充分反應,直至燒瓶C中溶液變澄清為止(2)21(3)四面體S2O32-+4Cl2+5H2O 10H+2SO42-+8Cl-(4)根據(jù)關系式法得出: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)把燒瓶C中發(fā)生的3個反應a、b、c編號為、,根據(jù)蓋斯定律,2可得Na2S和Na2SO3反應的

52、總方程式為2Na2S+Na2SO3+3SO2 3Na2S2O3,所以燒瓶C中Na2S和Na2SO3物質(zhì)的量之比為21,恰好完全反應。(3)中心原子是一個S原子,采用sp3雜化,另一個S原子和3個O原子也是sp3雜化,所以S2O32-離子的空間構型為四面體;氯氣具有強氧化性,可將硫代硫酸根氧化成硫酸根,自身轉(zhuǎn)化成氯離子,所以Na2S2O3溶液與足量Cl2反應的離子方程式為S2O32-+4Cl2+5H2O 10H+2SO42-+8Cl-。15.維生素C(簡寫為Vc)的分子式為C6H8O6,溶于水后顯酸性,在高溫或堿性條件下極易被氧化。許多新鮮水果和蔬菜中含有豐富的Vc,新鮮橙汁中Vc含量約500

53、mg/L。某化學活動小組欲用滴定法測定某品牌軟包裝橙汁中Vc的含量,請幫助完成實驗報告。(1)實驗目的:。(2)實驗原理:酸性條件下,C6H8O6可被I2氧化為C6H6O6。寫出該反應的化學方程式:。(3)實驗用品:2.0010-3molL-1標準溶液、2 molL-1醋酸、蒸餾水、指示劑、儀器(略)。其中指示劑選用。(4)實驗步驟:檢查儀器:檢查酸式滴定管。洗滌儀器:所有儀器用蒸餾水洗凈后,還需用待裝溶液潤洗的儀器是。裝液:向兩支酸式滴定管中分別加入I2標準溶液和橙汁,使液面位于滴定管刻度處。按要求調(diào)整好液面,讀出讀數(shù)。取橙汁:從滴定管放出10.00 mL橙汁于錐形瓶中,加入10 mL 2 mol/L醋酸和數(shù)滴指示劑。滴定:用I2標準溶液滴定至即為終點。平行滴定3次。(5)數(shù)據(jù)記錄與處理:完成實驗數(shù)據(jù)記錄表格(能夠?qū)懗龅臄?shù)據(jù)必須給出)滴定次數(shù)待測橙汁體積/mLI2標準溶液123平均值數(shù)據(jù)處理后,滴定時消耗I2標準溶液的體積平均值為10.00 mL。則待測橙汁中Vc的含量為mgL-1。(6)討論從測定結果來看,此軟包裝橙汁(填寫“可能是”、“一定是”或“不是”)純天然橙汁。制造商生產(chǎn)該橙汁時,可能采用的做法是(填字母)。A.將天然橙汁濃縮B.向天然橙汁中添加VcC.加水稀釋天然橙汁D.用水和其他原料混合制作答案