第三章《水溶液中的离子平衡》单元检测题
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.在由水电离出的c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是( )
A. NH、Ba2+、NO、Cl- B. Cl-、NO、Na+、K+
C. SO、NO、Fe2+、Mg2+ D. Na+、K+、ClO-、I-
2.pH相同的氨水和NaOH两种溶液中,它们的( )
A. OH-的物质的量相同 B. H+物质的量相同
C. OH-的物质的量浓度不同 D. H+的物质的量浓度相同
3.常温下,某溶液中水的电离度α=%,该溶液的pH可能是( )
A. 12 B. 10 C. 4 D. 3
4.下列关于物质分类的说法正确的是( )
①稀豆浆、硅酸、氯化铁溶液都属于胶体 ②氯水、次氯酸都属于弱电解质
③Na2O、MgO、Al2O3均属于碱性氧化物 ④明矾、冰水混合物、四氧化三铁都不是混合物
⑤电解熔融的Al2O3、12C转化为14C都属于化学变化 ⑥葡萄糖、油脂都不属于有机高分子
A. ①② B. ②④ C. ③⑤ D. ④⑥
5.高氯酸、硫酸、盐酸和硝酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数:
从以上表格中判断下列说法正确的是( )
A. 在冰醋酸中这四种酸都完全电离
B. 在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中最弱的酸
C. 在冰醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO4===2H++
D. 水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但冰醋酸可以区别这四种酸的相对强弱
6.用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时,下列操作不正确的是( )
A. 酸式滴定管用蒸馏水洗净后,直接加入已知浓度的盐酸
B. 锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接加入一定体积的未知浓度的NaOH溶液
C. 滴定时,眼睛观察锥形瓶中溶液颜色的变化
D. 读数时,视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持水平
7.室温下,将1.000 mol·L-1盐酸滴入20.00 mL 1.000 mol·L-1氨水中,溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )
A. a点由水电离出的c(H+)=1.0×10-14mol·L-1
B. b点:c()+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
C. c点:c(Cl-)=c()
D. d点后,溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热
8.等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸比较,下列说法错误的是( )
A. 溶液中pH醋酸比盐酸大
B. 与足量的锌粉反应产生的氢气体积相同
C. 与足量锌粒反应时,一开始盐酸的速率快
D. 能中和NaOH溶液的物质的量醋酸较少
9.下列溶液中各组离子因水解而不能够大量共存的是( )
A.、Na+、、K+ B.、、Cl-、K+
C. K+、Al3+、Cl-、 D. Cu2+、、I-、Cl-
10.25 ℃ 时,用0.01 mol·L-1H2SO4溶液滴定0.01 mol·L-1NaOH溶液,中和后加水至100 mL。若在滴定时终点判断有误差:①多加了1滴H2SO4溶液;②少加了1滴H2SO4溶液(设1滴为0.05 mL),则①和②的溶液中由水电离出的c(H+)的比值是( )
A. 1 B. 50 C. 2.5×103 D. 104
11.某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A. 加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
B. 通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C. d点无BaSO4沉淀生成
D. a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
12.物质的量相同的下列溶液中,含粒子种类最多的是( )
A. CaCl2 B. CH3COONa C. NH3 D. K2S
13.25 ℃时,pH=5的盐酸和pH=9的NaOH溶液以体积比11∶9混合,混合液的pH为( )
A. 7.2 B. 8 C. 6 D. 无法计算
14.某二元弱酸H2A溶液,按下式发生电离:H2AH++HA-、HA-H++A2-,下列四种溶液中c(A2-)最大的是( )
A. 0.01 mol·L-1的H2A溶液
B. 0.01 mol·L-1的NaHA溶液
C. 0.02 mol·L-1的盐酸与0.04 mol·L-1的NaHA溶液等体积混合液
D. 0.02 mol·L-1的NaOH与0.02 mol·L-1的NaHA溶液等体积混合液
二、填空题
15.已知在25 ℃时,1 mol·L-1氨水中NH3·H2O的电离度为0.42%,则NH3·H2O的电离常数K(NH3·H2O)___________。
16.已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq),Ksp=cm(Mn+)·cn(Am-)称为溶度积。某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性,查得如下资料(25 ℃):
他们的实验步骤如下:
①往100 mL 0.1 mol·L-1的CaCl2溶液中加入0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液100 mL立即有白色沉淀生成。
②向上述悬浊液中加入固体Na2CO33 g,搅拌,静置后弃去上层清液。
③再加入蒸馏水搅拌,静置后再弃去上层清液。
④________________________________________________________________________。
(1)由题中信息知Ksp越大,表示电解质的溶解度越________(填“大”或“小”)。
(2)写出第②步发生反应的化学方程式____________________________________________。
(3)设计第③步的目的是什么_____________________________________________________。
(4)请补充第④步操作及发生的现象________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(5)请写出该转化在实际生活、生产中的一个应用____________________________________。
17.(1)浓度均为0.01 mol·L-1的8种溶液:
①HNO3 ②H2SO4 ③CH3COOH ④Ba(OH)2 ⑤NaOH ⑥CH3COONa ⑦KCl ⑧NH4Cl,这些溶液pH由小到大的顺序是(填编号)________________。
(2)pH=2的某酸HnA(An-为酸根)与pH=12的某碱B(OH)m等体积混合,恰好反应生成正盐,混合液pH=8。
①反应生成的正盐的化学式为________________。
②该盐中________离子一定能水解,其第一步水解的离子方程式为________________________________________________________________________。
18.实验证明AgCl可以转化为溶解度更小的AgBr,学生甲认为AgBr也能转化为溶解度更大的AgCl,学生乙对此作出的结论是________(填“正确”、“错误”或“无法确定”)。
19.已知H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7均具有强氧化性。将溶液中的Cu2+、
Fe2+、Fe3+沉淀为氢氧化物,需溶液的pH分别为6.4、9.6、3.7。现有含FeCl2杂质的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O),为制取纯净的CuCl2·2H2O,首先将其制成水溶液,然后按图示步骤进行提纯:
请回答下列问题:
(1)本实验最适合的氧化剂X是________(填序号)。
A.K2Cr2O7B.NaClO
C.H2O2D.KMnO4
(2)物质Y是____________。
(3)本实验用加碱沉淀法能不能达到目的?________,原因是____________________________________________________________。
(4)除去Fe3+的有关离子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)加氧化剂的目的是__________________________________________________________。
(6)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体?________,应如何操作?______________________________________________。
三、实验题
20.硫化碱法是工业上制备Na2S2O3的方法之一,反应原理:2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2(该反应ΔH>0),某研究小组在实验室用硫化碱法制备Na2S2O3·5H2O流程如下:
(1)吸硫装置如图所示:
①装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收效率,B中试剂是____________,表明SO2吸收效率低的实验现象是B中_______________________________________________________。
②为了使SO2尽可能吸收完全,在不改变A中溶液浓度、体积的条件下,除了及时搅拌反应物外,还可采取的合理措施是________、________。(写出两条)
(2)Na2S2O3溶液是定量实验中的常用试剂,测定其浓度的过程如下:准确称取ag KIO3(化学式量:214)固体配成溶液,加入过量KI固体和H2SO4溶液,滴加指示剂,用Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液的体积为VmL。则c(Na2S2O3)=_________ mol·L-1。(只列出算式,不作运算)
已知:+I2===+2I-
(3)某同学第一步和第二步的操作都很规范,第三步滴速太慢,这样测得的Na2S2O3浓度可能 ________(填“无影响”、“偏低”或“偏高”),原因是_____________________________。
21.测定某混合气中ClO2的含量:
①在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50 mL水溶解后,再加入一定体积稀硫酸;
②将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;
③用0.100 0 mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+===2I-+),指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。
(1)锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式是________________。
(2)锥形瓶中加入的指示剂通常是________;滴定达到终点的现象为_____________________________;滴定前尖嘴有气泡,滴定后气泡消失,使测量结果________(偏高、偏低、无影响);滴定后仰视读数则使得测量结果______(偏高、偏低、无影响)。
22.目前流行的关于生命起源假设的理论认为,生命起源于约40亿年前的古洋底的热液环境,这种环境系统中普遍存在铁硫簇结构,如Fe2S2、Fe4S4、Fe8S7等,这些铁硫簇结构参与了生命起源的相关反应。某化学兴趣小组在研究某铁硫簇结构的组成时,设计了下列实验。
实验Ⅰ:确定硫的质量:
按图连接装置,检查好装置的气密性后,在硬质玻璃管A中放入1.0 g铁硫簇结构(含有部分不反应的杂质),在试管B中加入50 mL 0.100 mol·L-1的酸性KMnO4溶液,在试管C中加入品红溶液。通入空气并加热,发现固体逐渐转变为红棕色。待固体完全转化后,将B中溶液转移至250 mL 容量瓶,洗涤试管B后定容。取25.00 mL该溶液用0.01 mol·L-1的草酸(H2C2O4)溶液滴定剩余的KMnO4。记录数据如下:
相关反应:①+2H2O+5SO2===2Mn2+++4H+
②+6H++5H2C2O4===2Mn2++10CO2↑+8H2O
实验Ⅱ:确定铁的质量:
将实验Ⅰ硬质玻璃管A中的残留固体加入稀盐酸中,充分搅拌后过滤,在滤液中加入足量的NaOH溶液,过滤后取滤渣,经充分灼烧得0.6 g固体 。
试回答下列问题:
(1)判断滴定终点的方法是_________________________________________________。
(2)试管C中品红溶液的作用是_____________________________________________。
有同学提出,撤去C装置对实验没有影响,你的看法是________(选填“同意”或“不同意”),理由是__________________________________________________________________。
(3)根据实验Ⅰ和实验Ⅱ中的数据可确定该铁硫簇结构的化学式为______________________________________________________________________。
四、计算题
23.已知:某离子被沉淀后,若其浓度小于1×10-5mol·L-1,则认为该离子沉淀完全。在1 L含0.001 mol·L-1的溶液中加入0.01 mol BaCl2,能否使沉淀完全?此时溶液中的浓度是多少?[已知Ksp(BaSO4)=1.08×10-10]
24.一溶液中含有Fe3+和Fe2+,它们的浓度都是0.050 mol·L-1。如果要求Fe3+沉淀完全而Fe2+不生成沉淀Fe(OH)2,需控制pH为何范围?已知:
Ksp[Fe(OH)3]=1.1×10-36(mol·L-1)4
Ksp[Fe(OH)2]=1.64×10-14(mol·L-1)3
(提示:当某离子浓度小于10-5mol·L-1时可以认为该离子沉淀完全了)
答案解析
1.【答案】B
【解析】水电离产生的c(H+)=1×10-12mol·L-1<1×10-7mol·L-1,水的电离被抑制,可能是酸的溶液(有大量H+),也可能是碱的溶液(有大量OH-)。碱溶液中不能大量存在NH,A不合题意;碱溶液中不能大量存在Fe2+、Mg2+,酸溶液中NO、Fe2+、H+发生氧化还原反应,不能大量共存,C不合题意;酸溶液中H+、ClO-、I-发生氧化还原反应,不能大量共存,D不合题意。
2.【答案】D
【解析】pH相同,溶液中的H+和OH-物质的量浓度也相同,但物质的量与体积有关,D正确。
3.【答案】A
【解析】常温下,1 L水的m(H2O)=1 000 g,n(H2O)=≈55.5 mol,则该温度下水电离的c(H+)==1×10-12mol·L-1,说明水的电离受到了抑制,也就是溶质要能产生H+或OH-,可能是酸的溶液也可能是碱的溶液。若为酸的溶液,溶液中c(H+)=mol·L-1=1×10-2mol·L-1,pH=2;若为碱的溶液,溶液中的氢离子全部来源于水的电离,溶液中c(H+)=1×10-12mol·L-1,pH=12,A正确。
4.【答案】D
【解析】①分散质微粒直径不同是分散系的本质区别,稀豆浆属于胶体分散系、硅酸是难溶的沉淀、氯化铁溶液不是胶体,故①错误; ②氯水是氯气的水溶液属于混合物,次氯酸属于弱电解质,故②错误;③Na2O、MgO和酸反应生成盐和水,均为碱性氧化物,Al2O3均既能与酸反应又能与碱反应,是两性氧化物,故③错误;④明矾是硫酸铝钾晶体属于化合物、冰水混合物是一种物质组成的纯净物、四氧化三铁是化合物,都不是混合物,故④正确;⑤12C转化为14C是核反应,既不属于物理变化又不属于化学变化,故⑤错误;⑥葡萄糖、油脂属于有机物,但是相对分子质量不大,不是高分子化合物,故⑥正确;故选D。
5.【答案】D
【解析】四种酸在冰醋酸中均有电离常数,均没有完全电离,A错误;高氯酸的电离常数最大,是四种酸中酸性最强的酸,B错误;硫酸在冰醋酸中不能完全电离,应分步表示其电离:H2SO4H++,H++,C错误。
6.【答案】A
【解析】在检查滴定管不漏液后,还需要先水洗后用所盛装的液体进行润洗2~3次,以保证不改变所盛装液体的浓度,A错误,其余正确。
7.【答案】C
【解析】a点为1.000 mol·L-1氨水,c(OH-) <1.000 mol·L-1,水电离出的c(H+)=溶液中
c(H+)>1.0×10-14mol·L-1,A错误;b点时pH>7,氨水过量,溶质为NH4Cl和NH3·H2O,NH3·H2O+OH-,+H2ONH3·H2O +H+,电离程度大于水解程度,水解可以忽略,c()>c(Cl-),则c()+c(NH3·H2O)>c(Cl-),B错误;c点pH=7,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知c(Cl-)=c(),C正确;d点时盐酸和氨水恰好完全反应形成NH4Cl溶液,再滴加盐酸时,也不会出现NH3·H2O,温度降低与NH3·H2O无关,可能与加入盐酸温度低有关,D错误。
8.【答案】D
【解析】盐酸和醋酸浓度相同时,醋酸电离产生的c(H+)小,pH大,A正确;等体积、等浓度的盐酸和醋酸中溶质的量相等,中和NaOH的物质的量相等,与锌反应生成氢气量相等,D错误,B正确;盐酸中c(H+)较大,开始时与锌反应速率较大,C正确。
9.【答案】C
【解析】水解显示酸性的阳离子(如Al3+、Fe3+等)与水解显示碱性的阴离子(如、、等),生成容易脱离溶液的沉淀或气体时,可相互促进而不能大量共存。、均是水解呈碱性,相互抑制;H++,+H++ H2O===Al(OH)3↓,促进的电离,使+===Al(OH)3+,不能大量共存,但该反应不属于水解反应,A不符合题意;和水解虽然相互促进,但水解产物不能脱离溶液,所以双水解程度仍很弱,离子仍能大量共存,B不符合题意;Al3++3H2OAl(OH)3+3H+、+H2O+OH-,+H2OH2CO3+OH-,Al3+与水解相互促进同时生成沉淀和气体,不能大量共存,C符合题意;Cu2+和I-可生成CuI和碘单质,发生氧化还原反应而不能共存,D不符合题意。
10.【答案】A
【解析】酸碱中和刚好反应时,n(OH-)=n(H+),H2SO4溶液滴定NaOH溶液,达到滴定终点时多加1滴H2SO4溶液,多出相应的n(H+),溶液呈酸性;少加1滴H2SO4溶液时,将多出与其n(H+)相等的对应n(OH-),溶液呈碱性。多加1滴H2SO4,溶液中多出c(H+)==10-5mol·L-1,溶液呈酸性,水电离程度可以用溶液中c(OH-)衡量,即c(OH-)=10-9mol·L-1;少加1滴H2SO4,溶液中多出c(OH-)==10-5mol·L-1,溶液呈碱性,水电离程度可以用溶液中c(H+)衡量,即c(H+)=10-9mol·L-1;A正确。
11.【答案】C
【解析】当加入Na2SO4溶液时,c()增大,Ksp不变,c(Ba2+)就会减小,A项错误;d点为不饱和溶液,蒸发可以使溶液中的c()和c(Ba2+)都变大,B项错误;在d点时,因其在沉淀溶解平衡点c点的下方,c(Ba2+)较小,浓度的乘积小于Ksp,无BaSO4沉淀生成,C项正确;因a、c两点对应的都是在相同的温度下的Ksp,温度不变Ksp不变,D项错误。
12.【答案】D
【解析】CaCl2溶液中所含粒子为Ca2+、Cl-、H2O、H+、OH-,共5种粒子;CH3COONa溶液中,CH3COO-要水解,所含粒子为CH3COO-、Na+、H2O、H+、OH-、CH3COOH,共6种粒子;氨气的水溶液中含有H+、OH-、NH3、NH3·H2O、、H2O,6种粒子;K2S溶液中硫离子分步水解,含有K+、S2-、HS-、OH-、H+、H2O、H2S,有7种微粒,含有粒子数最多的是硫化钾溶液。
13.【答案】C
【解析】强酸与强碱混合后,如果酸过量可直接求出混合后c(H+),再求pH;如果碱过量,一般先求出混合后的c(OH-),后由水的离子积常数转换成c(H+),再求pH;如果n(OH-)和n(H+)相等,溶液呈中性。盐酸c(H+)与NaOH溶液中c(OH-)均为1×10-5mol·L-1,二者混合后盐酸过量,溶液中c(H+)==1×10-6mol·L-1,pH=6,C正确。
14.【答案】D
【解析】C中HCl+NaHA===H2A+NaCl,最后得到0.01 mol·L-1H2A和0.01 mol·L-1NaHA的混合溶液, D中NaOH+NaHA===Na2A+H2O,最后得到0.01 mol·L-1Na2A溶液。A、B、C中都依靠HA-H++A2-产生A2-,电离程度小,产生离子浓度不大,而D中Na2A是强电解质,可完全电离产生A2-,c(A2-)最大。
15.【答案】1.76×10-5
【解析】溶液中的电离平衡:ABA++B-,Kb=,α=×100%,Kb=≈cα2。氨水中NH3·H2O的α=0.42%,K=≈cα2=1.76×10-5。
16.【答案】(1)大
(2)Na2CO3(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+Na2SO4(aq)
(3)洗去沉淀上附着的
(4)向沉淀中加入足量的盐酸,沉淀完全溶解,有气泡产生
(5)将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3,易于除去
【解析】Ksp越大,表示电解质的溶解度越大。知三步中,均未涉及证明沉淀是否可转化的实验目的,此实验目的只能由第④步操作承担;CaSO4不和盐酸反应,而CaCO3可完全溶于盐酸,向沉淀中加入盐酸,若沉淀不能全部溶解,则未完全转化;若沉淀全部溶解,则已完全转化。因为在实际生活、生产中利用此反应可以将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3,然后于加盐酸将碳酸钙转化为可溶性氯化钙溶解除去。
17.【答案】(1)②①③⑧⑦⑥⑤④ (2)①BnAm ②An- An-+H2OHA(n-1)+OH-
【解析】(1)首先分组:溶液呈酸性的有①②③⑧;溶液呈中性的有⑦;溶液呈碱性的有④⑤⑥。
(2)恰好完全反应所得正盐的溶液呈碱性,说明生成了强碱弱酸盐。
18.【答案】无法确定
【解析】当溶液中c(Ag+)·c(Br-)之积小于Ksp(AgBr)而c(Cl-)·c(Ag+)之积大于Ksp(AgCl)时,就会使AgBr转化为AgCl沉淀。即:向AgBr溶解的平衡体系中加入浓度足够大的Cl-,就会使AgBr转化为AgCl沉淀。沉淀既可以由溶解度大的转化为溶解度小的,也可由溶解度小的转化为溶解度大的,只要通过沉淀剂离子浓度控制这种转变。
19.【答案】(1)C (2)CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3] (3)不能 因加碱的同时也会使Cu2+生成Cu(OH)2沉淀 (4)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,CuO+2H+===Cu2++H2O[或Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O等] (5)将Fe2+氧化为Fe3+,便于生成沉淀而与Cu2+分离 (6)不能 应在HCl气流中加热蒸发
【解析】(1)能把Fe2+氧化为Fe3+,同时又不引入新的杂质,符合要求的只有H2O2。(2)当CuCl2溶液中混有Fe3+时,可以利用Fe3+的水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3或Cu2(OH)2CO3与溶液中的H+作用,从而使水解平衡右移,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。(3)若用加碱法使Fe3+沉淀,同时也必将使Cu2+沉淀。(6)为了抑制CuCl2水解,应在HCl气流中加热蒸发。
20.【答案】(1)①品红、溴水或KMnO4溶液 溶液颜色很快褪色
②控制SO2的流速 适当升高温度
(2)
(3)偏高 4I-+4H++O2===2I2+2H2O,第三步滴速太慢,过量KI会被氧化产生碘单质,导致消耗的硫代硫酸钠溶液的体积增加,c(Na2S2O3)=,V增大,c(Na2S2O3)偏低。
【解析】(1)①二氧化硫具有还原性、漂白性,所以可以用品红、溴水或KMnO4溶液等来检验二氧化硫是否被完全吸收;若SO2吸收效率低,则二氧化硫有剩余,B中的溶液会褪色。
②为了使SO2尽可能吸收完全,可减缓SO2的流速,使其与溶液充分接触反应;适当升高温度等。
(2)此过程中反应:KIO3+5KI+3H2SO4===3K2SO4+3I2+3H2O I2+2Na2S2O3===Na2S4O6+2NaI
n(KIO3)=mol,设参加反应的Na2S2O3为xmol:
x=,c(Na2S2O3)=mol·L-1
(3)4I-+4H++O2===2I2+2H2O,如果第三步滴速太慢,空气中的氧气可以把过量的I-氧化,导致消耗的硫代硫酸钠溶液的体积增加,根据计算式x=可得所测溶液浓度偏低。
21.【答案】(1) 2ClO2+10I-+8H+===2Cl-+5I2+4H2O
(2)淀粉溶液 当加入最后一滴标准液时溶液的颜色由蓝色变为无色且半分钟不变 偏高 偏高
【解析】(1) ClO2与酸性碘化钾溶液反应, I-被氧化为I2,自身被还原为Cl-,同时生成水,可得: 2ClO2+10I-+8H+===2Cl-+5I2+4H2O。
(2)锥形瓶中含有碘单质,可用淀粉溶液作指示剂;锥形瓶中加入淀粉溶液显色蓝色,当达到终点时,蓝色褪去且半分钟不变;c(待测)=,滴定过程中任何不当操作最终都表现为标准液体积的变化,标准液体积用量增多,待测液浓度偏高;标准液体积用量减少,待测液浓度偏低。
气泡的体积被记录为标准液的体积,标准液体积用量增多,待测液浓度偏高;V(标准液)=V(后)-V(前),滴定后仰视读数使V(后)增大,标准液体积用量增多,待测液浓度偏高。
22.【答案】(1)当滴入最后一滴草酸溶液时,锥形瓶中溶液由浅红色变为无色,且半分钟内不变化
(2)验证SO2是否被酸性KMnO4溶液完全吸收 同意 当B中溶液颜色不变化,即可证明SO2已被酸性KMnO4溶液完全吸收
(3)Fe3S4
【解析】(1)高锰酸钾溶液显色浅紫色,与草酸溶液反应后,自身被还原为Mn2+,溶液近乎无色,当滴入最后一滴草酸溶液时,锥形瓶中溶液由浅红色变为无色,且半分钟内不变化,滴定达到终点。
(2)SO2可使品红溶液褪色,试管中C的作用是验证SO2是否被酸性KMnO4溶液完全吸收;如果撤去C装置,B中颜色不再发生变化时同样也可以证明二氧化硫被完全吸收。
(3)第1次滴定时H2C2O4溶液体积误差较大,舍去,第2、3次取平均值,V(H2C2O4)=25.00 mL。与H2C2O4反应的KMnO4的物质的量为0.01 mol·L-1×0.025 L×= 0.000 1 mol,与SO2反应的KMnO4的物质的量=0.05 L×0.100 mol·L-1-10×0.000 1 mol=0.004 mol,n(SO2)=0.004 mol×=0.01 mol,n(S)=0.01 mol;0.6 g 固体为Fe2O3,n(Fe)=×2 mol=0.007 5 mol,,所以该铁硫簇结构的化学式为Fe3S4。
23.【答案】能 1.2×10-8mol·L-1
【解析】平衡时Ba2+浓度用c(Ba2+)平表示,浓度用c()平表示,则有c(Ba2+)平=0.01-[0.001-c()平]=0.009+c()平,Ksp=1.08×10-10=c(Ba2+)平·c()平=[0.009+c()平]×c()平,得c()平=1.20×10-8mol·L-1<10-5mol·L-1,故能使沉淀完全。
24.【答案】Fe3+沉淀完全时,c(Fe3+)为1×10-5mol·L-1,则Fe3+沉淀完全时所需的c(OH-) 为:
c(OH-)={Ksp[Fe(OH)3]/c(Fe3+)}1/3=(1.1×10-36/ 1×10-5)1/3=4.8×10-11mol·L-1
pH =14-pOH =14-10.3= 3.7 Fe2+开始沉淀时所需c(OH-)为:c(OH-) ={Ksp[Fe(OH)2]/c(Fe2+)}1/2=(1.64×10-14/0.050)1/2=5.7×10-7mol·L-1
pH = 14-pOH =14-6.2=7.8
因此,溶液的pH控制在3.7~7.8之间,可使Fe3+沉淀完全而Fe2+不沉淀。
【解析】Fe3+沉淀完全时,c(Fe3+)为1×10-5mol·L-1,则Fe3+沉淀完全时所需的c(OH-)为c(OH-)=mol·L-1=mol·L-1≈4.8×10-11mol·L-1,pH=14-pOH=14-10.3=3.7;Fe2+开始沉淀时所需c(OH-)为c(OH-)=mol·L-1≈5.7×10-7mol·L-1,
pH=14-pOH=14-6.2=7.8,因此,溶液的pH控制在3.7~7.8之间,可使Fe3+沉淀完全而Fe2+不沉淀。