- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
重铬酸钾(K2Cr2O7)是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用铬铁矿(主要成份为FeO•Cr2O3)为原料生产.实验室模拟工业生产如图:
请回答下列问题:
(1)①中发生的主要反应为:FeO•Cr2O3+NaOH+KClO3Na2CrO4+Fe2O3+KCl+H2O
则氧化剂是______(写化学式);Na2CrO4的系数是______.
(2)在反应器①中,有Na2CrO4生成,同时Fe2O3转变为NaFeO2,杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐,其中氧化铝与碳酸钠加热反应的化学方程式为______;NaFeO2能强烈水解,在操作②生成沉淀而除去,该反应的离子方程式为______.
(3)操作③调pH目的是将SiO32-和AlO2-转化为沉淀而除去,这两种沉淀的化学式为______.
(4)称取重铬酸钾(K2Cr2O7式量为294)试样m g配成VmL溶液,取出V1 mL于锥形瓶中,加入适量的稀H2SO4和足量碘化钾,放于暗处5min,然后加入100mL水,同时加入3mL淀粉溶液作指示剂,用c mol•L-1Na2S2O3标准溶液滴定(设杂质不反应),共用去Na2S2O3标准溶液V2mL,则所得产品中重铬酸钾纯度的代数式为______(不必化简,相关反应为:Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;I2+2S2O32-=2I-+S4O62- )
正确答案
(1)根据反应的元素化合价变化可知,反应中Cl元素的化合价由+5价降到-1价,反应中得电子,所以KClO3为反应中的氧化剂,根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂得失电子数目相等可写出反应的化学方程式为6FeO•Cr2O3+24NaOH+7KClO312Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O,则Na2CrO4的系数是12,故答案为:KClO3;12;
(2)Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐,生成NaAlO2,反应的化学方程式为Al2O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑,NaFeO2能强烈水解,为强碱弱酸液,水解呈碱性,生成氢氧化铁沉淀,反应的离子方程式为FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-,
故答案为:Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑;FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-;
(3)由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解,SiO32-+H2O
HSiO3-+OH-、HSiO3-+H2O
H2SiO3+OH-、AlO2-+2H2O
Al(OH)3+OH-,降低pH有利于水解平衡向正反应方向移动,当pH调到7~8时能使它们完全水解生成沉淀,
故答案为:H2SiO3、Al(OH)3;
(4)由反应Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得反应的关系式为Cr2O72-~3I2~6S2O32-,根据关系式计算.
Cr2O72-~3I2~6S2O32-
1mol 3mol 6mol
n cV2×10-3mol
n=,则Vml含重铬酸钾的物质的量为
×
,则所得产品中重铬酸钾纯度为
×100%,
故答案为:×100%.
医学上将高锰酸钾(硫酸酸化)溶液和草酸(H2C2O4)溶液的反应用于测定血钙的含量.回答下列问题:
(1)该反应中的还原剂是______.
(2)写出该反应的化学方程式______.
(3)反应转移了0.4mol电子,则参加反应的H2SO4物质的量为______.
(4)测定血钙的含量的方法是:取2mL血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量草酸铵晶体[化学式为(NH4)2C2O4],反应生成CaC2O4沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到H2C2O4后,再用KMnO4溶液滴定.
①稀硫酸溶解CaC2O4沉淀的化学方程式是______.
②用KMnO4溶液滴定H2C2O4时,判断滴定终点的方法是______.
③若消耗了1.0×10-4mol/L 的KMnO4溶液20.00mL,则100mL该血液中含钙______克.
正确答案
(1)高锰酸钾具有强氧化性,在硫酸条件下将H2C2O4氧化为CO2,自身被还原为MnSO4,反应中草酸是还原剂.
故答案为:H2C2O4.
(2)高锰酸钾,在硫酸条件下与H2C2O4反应生成硫酸钾、硫酸锰、CO2、水,反应方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O.
故答案为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O.
(3)在反应中Mn由+7价被还原到+2价,由方程式2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O可知,2molKMnO4反应转移电子为2mol×(7-2)=10mol,转移10 mol电子时消耗3molH2SO4,所以应转移了0.4 mol电子时,参加反应的H2SO4的物质的量为3mol×=0.12 mol.
故答案为:0.12mol.
(4)①稀硫酸与CaC2O4沉淀反应生成硫酸钙与草酸,反应方程式为CaC2O4+H2SO4═CaSO4+H2C2O4.
故答案为:CaC2O4+H2SO4═CaSO4+H2C2O4.
②高锰酸钾溶液本身有颜色,为紫色,在开始滴入草酸中时被还原,颜色消失,当达到滴定终点时,加入最后一滴高锰酸钾溶液颜色不褪去,溶液由无色变为浅紫色,并保持30s不消失.
故答案为:溶液由无色变为浅紫色,并保持30s不消失.
③由CaC2O4+H2SO4═CaSO4+H2C2O4、2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O可以得出关系式:5Ca2+~2KMnO4,所以n(Ca2+)=2.5n(KMnO4)=1.0×10-4mol/L×0.02L×2.5,所以可计算出100 mL该血液中含钙的质量为:1.0×10-4mol/L×0.02L×2.5×40g/mol×=0.01g.
故答案为:0.01.
如图所示与对应的叙述相符的是( )
正确答案
A.图Ⅰ表示的碱溶液pH<13,说明是弱碱溶液;反应后是强酸弱碱溶液,宜选择酸性变色突变的甲基橙,而不是碱性变色突变的酚酞作指示剂,故A错误;
B.图Ⅱ表示的各自量不变,平衡正向移动,可能是加压过程,故B正确;
C.明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液的拐点方程式是2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓+K2SO4、KAl(SO4)2+2Ba(OH)2═KAlO2+2BaSO4↓+2H2O,同样2mol KAl(SO4)2,按前者反应产生的沉淀质量是(2×78+3×233)g=855g,按后者反应产生的沉淀质量是4×233g=932g,图象形态正确,20mL Ba(OH)2溶液时,铝离子恰好变成AlO2-,故C错误;
D.盐酸与醋酸的稀释,pH变化大的是盐酸,故D错误.
故选B.
为测试一铁片中铁元素的含量,某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验(以下数据为多次平行实验测定结果的平均值):
方案一:将a g铁片完全溶解于过量稀硫酸中,测得生成氢气的体积为580 mL(标准状况);
方案二:将g铁片完全溶解于过量稀硫酸中,将反应后得到的溶液用0.02000 mol•L-1的KMnO4溶液滴定,达到终点时消耗了25.00mL KMnO4溶液.
请回答下列问题:
(1)配平下面的化学方程式(将有关的化学计量数填入答题卡的横线上):
______KMnO4+______FeSO4+______H2SO4=______Fe2(SO4)3+______MnSO4+______K2SO4+______H2O
(2)在滴定实验中不能选择______式滴定管,理由是______;
(3)根据方案一和方案二测定的结果计算,铁片中铁的质量分数依次为______和______;(铁的相对原子质量以55.9计)
(4)高锰酸钾是化学中常用强氧化剂.在实验室中可用下式配制少量高锰酸钾溶液:
______Mn2++______NaBiO3+______H+=______MnO4-+______Bi3++______Na++______H2O
1)、配平系数
2)、根据以上信息,下列各组离子在溶液中不能大量共存的是______
A.Na+、K+、H+、Cl-、NO3-、MnO4- B.Na+、K+、H+、SO42-、BiO3-、Cl-
C.Na+、Al3+、H+、NO3-、SO42-、MnO4- D.Na+、K+、Mn2+、NO3-、SO42-、Cl-.
正确答案
(1)Mn由+7价降为+2价,Fe由+2价升为+3价,利用化合价升降法容易配平,2KMnO4~10FeSO4,根据质量守恒完成整个方程式,
故答案为:2、10、8、5、2、1、8;
(2)考查酸式滴定管、碱式滴定管的特点及使用条件,由于KMnO4具有强氧化性,会对乳胶管有腐蚀性.所以,用KMnO4溶液滴定时,选用酸式滴定管,
故答案为:碱;KMnO4是强氧化剂,它会腐蚀乳胶管;
(3)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
55.9g 22.4L
ag×ω1 580×10-3L
ω1==
2KMnO4+8H2SO4+10FeSO4=2MnSO4+K2SO4+8H2O+5Fe2(SO4)3
2mol 10×56g
0.02000mol•L-1×25.00×10-3L g×ω2
ω2==
故答案为:;
;
(4)1)根据化合价的变化,Mn由+2价升为+7价,Bi由+5价降为+2价,利用化合价升降法容易配平,2Mn2+~5NaBiO3,再根据电荷守恒和质量守恒配平,
应为2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Bi3++5Na++7H2O,故答案为:2、5、14、2、5、5、7;
2)A、在酸性条件下MnO4- 离子氧化Cl-离子而不能大量共存,故A错误;
B、在酸性条件下BiO3-离子氧化Cl-离子而不能大量共存,故B错误;
C、D中离子之间不反应,能大量共存,
故答案为:AB.
酸、碱指示剂本身就是弱酸或弱碱,滴定操作时,酸(碱)首先和被滴定的碱(酸)反应,而后过量酸(碱)和指示剂作用变色,显然指示剂的酸碱性较弱.
沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂,滴定剂和被滴定物的生成物的溶解度比滴定剂和指示剂的生成物的溶解度______(填大、小、相同),否则不能用这种指示剂.
(1)若用AgNO3去滴定NaSCN溶液,可选用为滴定的指示剂的物质为______,达到滴定终点时的现象为______.
A.NaCl B.BaBr2 C.NaSCN D.Na2CrO4
(2)用AgNO3溶液滴定KCl等含氯离子溶液时常用K2CrO4溶液做指示剂,锥型瓶中现有氯离子浓度约为0.1mol/L KCl溶液18.90mL,向其中加入2滴(共0.1mL)0.2mol/L的Na2CrO4溶液,然后用浓度约为0.1mol/L AgNO3溶液进行滴定.试计算达到终点时溶液中氯离子的最大浓度.
正确答案
当滴定剂和被滴定物的生成物的溶解度比滴定剂和指示剂的生成物的溶解度小时,完全反应后,继续滴加滴定剂,滴定剂和指示剂反应生成沉淀,保证滴定剂和被滴定物完全反应,故答案为:小;
(1)若用AgNO3去滴定NaSCN溶液,可选用的滴定指示剂的物质的溶解度应比AgSCN大,且现象明显,应为Na2CrO4,混合物中有砖红色沉淀生成,
故答案为:D;混合物中有砖红色沉淀生成;
(2)由AgCl和Ag2CrO4的溶度积常数可知,要比较AgCl与Ag2CrO4的溶解度的大小,实际上是比较对应饱和溶液中阴离子浓度的大小.
由题意知Ksp(AgCl)=c(Ag+)・c(Cl-)=c2(Cl-)=1.8×10-10mol2・L-2,
Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)・c(CrO42-)=4c3(CrO4-)=1.9×10-12mol3・L-3,
AgCl的溶解度更小,加入硝酸银时先生成AgCl沉淀,所以当氯离子全部被消耗时,溶液的体积为18.90mL×2+0.1mL≈38mL,
此时c(CrO42-)==5.26×10-4mol/L,
c(Ag+)=mol/L=6×10-5mol/L,
c(Cl-)=mol/L=3×10-6mol/L,
答:达到终点时溶液中氯离子的最大浓度为3×10-6mol/L.
(1)下图是用已知浓度的盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液的示意图和某次滴定前、后的盛放盐酸的滴定管中液面的位置。请回答:
①仪器A的名称是 ________________________ ;
②盐酸的体积读数:滴定前读数为____________mL,所用盐酸的实际体积为____________mL 。
(2)我国是最早使用铜及其合金的国家之一,黄铜就是一种铜锌合金。已知下列反应:Zn+CuSO4=
ZnSO4+Cu,若利用该反应设计成原电池,则其中负极材料是________,正极反应式是____________;若反应结束后有32g铜析出,则导线中有________mol电子从________(填电极名称)流向________(填电极名称)。某学生想利用电解原理在锌表面镀上一层铜,则阳极材料是__________,阴极材料是__________,所用电镀液是_____________,阳极电极反应式是______________
正确答案
(1)①碱式滴定管;②0.80;22.00
(2)锌;Cu2++2e-==Cu;1.0;负极;正极;铜;锌;CuSO4;Cu-2e-==Cu2+
间接碘量法测定胆矾中铜含量的原理和方法如下:
已知:在弱酸性条件下,胆矾中Cu2+与 I-作用定量析出 I2;I2溶于过量的KI溶液中:I2+I-═I3-;且在溶液中:Fe3++6F-=[FeF6]3-( 六氟合铁(III)络离子 )
又知:微粒的氧化性强弱顺序为:Fe3+>Cu2+>I2>FeF63-
析出I2可用cmol/LNa2S2O3标准溶液滴定:2S2O32-+I3-═S4O62-+3I-.
现准确称取ag胆矾试样,置于250mL碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中,加50mL蒸馏水、5mL3mol/LH2SO4溶液,加少量NaF,再加入足量的10%KI溶液,摇匀.盖上碘量瓶瓶盖,置于暗处5min,充分反应后,加入1~2mL0.5%的淀粉溶液,用Na2S2O3标准溶液滴定到蓝色褪去时,共用去VmL标准液.
(1)实验中,在加KI前需加入少量NaF,推测其作用可能是______;
(2)实验中加入稀硫酸,你认为硫酸的作用是______;
(3)本实验中用碘量瓶而不用普通锥形瓶是因为______;
(4)硫酸铜溶液与碘化钾溶液反应生成白色沉淀(碘化亚铜)并析出碘,该反应的离子方程式为:______;
(5)根据本次实验结果,该胆矾试样中铜元素的质量分数ω(Cu)=______%.
正确答案
(1)胆矾加酸溶解后溶液中含有Fe3+,Fe3+能氧化I-生成I2,造成Cu的质量偏大,影响测定结果,加入少量NaF,发生反应Fe3++6F-=[FeF6]3-,FeF63-不能氧化I-,
故答案为:掩蔽Fe3+,防止造成偏大的误差;
(2)Cu2+能发生水解反应溶液呈酸性,提供酸性条件,抑制Cu2+的水解,故答案为:提供酸性条件,抑制Cu2+的水解;
(3)用碘量瓶溶液不与空气中氧气接触,而用普通锥形瓶能与空气中氧气接触,氧气能与碘化钾反应生成单质碘,所以用碘量瓶防止空气中的氧气与碘化钾反应,
故答案为:防止空气中的氧气与碘化钾反应;
(4)硫酸铜溶液与碘化钾溶液反应生成白色沉淀(碘化亚铜)并析出碘,离子方程式为:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,故答案为:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2;
(5)Na2S2O3标准溶液的物质的量为cmol/L×V×10-3L,由关系式:2Cu2+~I2~I3-~2S2O32-,可知:Cu2+的物质的量为cmol/L×V×10-3L,
Cu2+的质量为:cmol/L×V×10-3L×64g/mol,所以ω(Cu)=×100%=
×100%,
故答案为:×100%.
某学生用物质的量的浓度为amol/L的标准NaOH去测定VmL HCl溶液的物质的量浓度。
回答下列问题:
(1)实验前应先检查滴定管_____________,实验过程中眼睛_________________;
(2)其操作可分解为如下几步:
A.取V/4mL待测盐酸溶液注入洁净的锥形瓶中,并加入2~3滴酚酞试液;
B.用标准氢氧化钠溶液润洗滴定管2~3次;
C.把盛有标准氢氧化钠溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液;
D.取标准氢氧化钠溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上2~3mL处;
E.调节液面至“0”至“0”刻度以下,记下读数;
F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准氢氧化钠溶液滴定至终点并主下滴定管的读数。
正确的操作顺序是:_____、D 、 _____、 _____、 A、____ ;
(3)滴定至终点时的现象是:_____________________
(4)下图是碱式滴定管中液面在滴定前后的读数:
c (HCl) = ___________________。
(5)下列操作会使测定的HCl物质的量浓度偏大的是____________
A、滴定前碱式滴定管尖嘴部分留有气泡,滴定后滴定管尖嘴部分气泡消失;
B、滴定终点后溶液颜色迅速消失;
C、滴定前仰视,滴定终了平视;
D、实验前先用待测液润洗锥形瓶;
E、碱式滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准溶液润洗,使滴定结果;
正确答案
“略”
某硫酸厂进行硫铁矿(主要成分是FeS2)含量的测定.取样品0.1000g在空气中充分灼烧,将生成的SO2气体与足量的Fe2(SO4)3溶液反应,反应后的溶液用浓度为0.02000mol•L-1
的KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液30.00mL.已知:
SO2+2Fe3++2H2O=SO2-4+2Fe2++4H+;5Fe2++MnO-4+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
(1)滴定前______(填“需要”或“不需要”)滴加指示剂.滴定至终点的判断方法是______.
(2)样品中FeS2的质量分数是______(假定杂质不参加反应).
(3)若灼烧6g纯净FeS2产生的SO2全部被氧化为SO3气体,再将产生的SO3气体全部与水化合生成硫酸溶液时,放出13.03kJ热量,写出SO3气体转化为H2SO4溶液的热化学方程式:______.
(4)二氧化硫和氮的氧化物是大气的主要污染物,防止和治理环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一.
①用CH4催化还原NOx为N2可以消除氮氧化物的污染.试写出总反应的化学方程式:______.
②新型纳米材料氧缺位铁酸锌(ZnFe2Ox),常温下它能使工业废气中的氮的氧化物、SO2分解,减小工业废气对环境的影响,它可由铁酸锌(ZnFe2O4)经高温还原制得.转化流程如下图所示:
若2mol ZnFe2Ox与SO2反应可生成0.75mol S,则x=______.
正确答案
(1)高锰酸钾溶液为紫红色,当达到滴定终点时,再滴入高锰酸钾溶液时,溶液变成紫红色且半分钟内不褪色,
故答案为:不需要;溶液变成紫红色且半分钟内不褪色;
(2)KMnO4溶液中KMnO4的物质的量为n=C×V=0.02000mol•L-1×0.03L=6×10-4 mol,根据硫元素守恒:
5Fe2++MnO-4 +8H+=5Fe3++Mn2++4H2O; SO2 +2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+; FeS2 ~2SO2
5 1 1 2 1 2
3×10-3mol 6×10-4 mol 1.5×10-3mol 3×10-3mol 7.5×10-4mol 1.5×10-3mol
样品中FeS2的质量分数
×100%=90%,
故答案为:90%;
(3)6g纯净FeS2的物质的量为n==
=0.05mol,含有硫的物质的量为:0.1mol,全部被氧化为SO3气体,再将产生的SO3气体全部与水化合生成硫酸溶液时,放出13.03kJ热量,则1molSO3气体全部与水化合生成硫酸溶液时,放出130.3kJ热量,所以热化学方程式为:SO3(g)+H2O(l)═H2SO4(aq)△H=-130.3KJ/mol;
故答案为:SO3(g)+H2O(l)═H2SO4(aq)△H=-130.3KJ/mol;
(4)①用CH4催化还原NOx为N2可以消除氮氧化物的污染,反应物为CH4和NOx,生成物为N2,根据化学反应质量守恒,产物须有水和二氧化碳,然后配平得xCH4+4NOx═2N2+xCO2+2H2O,
故答案为:xCH4+4NOx═2N2+xCO2+2H2O;
②新型纳米材料ZnFe2OX可由化合物ZnFe2O4经高温还原制得,若2mol ZnFe2OX与SO2反应可生成0.75molS,则ZnFe2OX被还原为ZnFe2O4,令中铁元素的化合价为a,根据电子转移守恒,可知2mol×2×(3-a)=0.75mol×4,解得,a=2.25,利用化合价代数和为零,2+2.25×2=2x,解得x=3.25
故答案为:3.25.
Ⅰ.某学校研究性学习小组开展“不同条件对化学反应速率影响的探究”课题,选用4mL 0.01mol•L-1KMnO4溶液与2mL 0.1mol•L-1 H2C2O4溶液进行实验,改变条件如下:
(1)如果研究催化剂对化学反应速率的影响,使用实验______和______(用I~IV表示,下同);如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验______和______.
(2)对比实验I和IV,可以研究______对化学反应速率的影响,实验IV中加入1mL蒸馏水的目的是______.
Ⅱ.该小组查阅资料得知:C2O42-+MnO4-+H+→CO2↑+Mn2++H2O(未配平),欲利用该反应测定某草酸钠(Na2C2O4)样品中草酸钠的质量分数.该小组称量1.34g草酸钠样品溶于稀硫酸中,然后用0.200mol•L-1的酸性高锰酸钾溶液进行滴定(其中的杂质不跟高锰酸钾和稀硫酸反应).
(1)滴定前是否要滴加指示剂?______(填“是”或“否”),请说明理由______.
(2)滴定时用______(填a或b)滴定管盛装KMnO4标准溶液.
(3)达到终点时消耗了15.00mL的高锰酸钾溶液,样品中草酸钠的质量分数为______.
正确答案
Ⅰ.(1)由实验目的可知,探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率影响,需在相同的条件下对比实验,同浓度溶液,在相同温度下进行反应,Ⅰ无催化剂,Ⅱ有催化剂,对比实验;如果研究温度对化学反应速率的影响,需其它条件相同,温度不同,I有20℃,Ⅲ中温度为30℃,能进行对照实验,
故答案为:Ⅰ、Ⅱ;Ⅰ、Ⅲ;探究浓度、温度、接触面积对化学反应速率的影响,
(2)对比实验I和IV,10%硫酸的体积不同,其它物质,Ⅳ中加入了蒸馏水,说明两组实验中的反应物的浓度不同,所以可通过探究反应物的浓度对化学反应速率的影响;对比实验I和IV,Ⅳ中只加入1mL10%硫酸,与I中加入的溶液体积不等,就不能保证,4mL 0.01mol•L-1KMnO4溶液与2mL 0.1mol•L-1 H2C2O4溶液,反应物浓度相同,实验IV中加入1mL蒸馏水的目的是保证了KMnO4溶液与H2C2O4溶液的起始浓度相同;
故答案为:硫酸的浓度或氢离子浓度;确保①和④组对比实验中c(KMnO4)、c(H2C2O4)浓度不变或确保溶液总体积不变;
Ⅱ.(1)高锰酸钾溶液为紫红色,当达到滴定终点时,再滴入高锰酸钾溶液时,紫红色不再褪去,故答案为:否;KMnO4溶液呈紫红色,达滴定终点紫色不再褪去;
(2)高锰酸钾具有强氧化性,腐蚀橡皮管,应用酸式滴定管,故答案为:b;
(3)草酸钠(Na2C2O4)溶于稀硫酸中,然后用酸性高锰酸钾溶液进行滴定,离子方程式为:2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O. n(KMnO4)=0.015L×0.200mol•L-1=3×10-3mol,根据方程式可得:
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O.
2 5
3×10-3mol 7.5×10-3mol
样品中草酸钠的质量为m=7.5×10-3mol×134g/mol=7.5×134×10-3g,
样品中草酸钠的质量分数为×100%=75%,
故答案为:75%;
常温下,浓度均为0.1mol/L的四种溶液:①Na2CO3溶液 ②NaHCO3溶液 ③盐酸 ④氨水
试回答下列问题:
(1)上述溶液中有水解反应发生的是______(填编号,下同),溶液中溶质存在电离平衡的是______;
(2)比较①、②溶液,pH值较大的是______;
(3)在溶液④中加入少量NH4Cl固体,此时C(NH4+)/C(OH-)的值将______(填“变小”、“变大”或“不变”);
(4)用溶液③滴定V mL溶液④其滴定曲线如图所示:
①试分析在滴定过程中,滴定曲线上a、b、c、d四点,水的电离程度最大的是______点,理由是______;
②a点溶液中离子浓度大小关系是______;
③取少量c点溶液于试管,再滴加0.1mol/L NaOH溶液至中性.此时溶液中除H+、OH-外,离子浓度大小关系是______.
正确答案
(1)能水解的是盐溶液中的弱离子的性质,溶质存在电离平衡的是弱电解质或弱酸酸式酸根离子;①Na2CO3溶液是强碱弱酸盐,碳酸根离子水解; ②NaHCO3溶液强碱弱酸盐,碳酸氢根离子水解;碳酸氢根离子存在电离平衡;③盐酸 是强酸;④氨水是弱碱存在电离平衡,故答案为:①②;②④;
(2)同浓度的:①Na2CO3溶液 ②NaHCO3溶液 碳酸钠水解程度大于碳酸氢钠;溶液的pH①>②,故答案为:①;
(3)氨水中一水合氨是弱电解质,存在电离平衡,加入氯化铵,铵根离子抑制电离,平衡逆向进行,氢氧根离子浓度减小,铵根离子浓度增大;此时C(NH4+)/C(OH-)的值将增大,
故答案为:变大;
(4)①用溶液③盐酸滴定V mL溶液④氨水,溶液PH随反应进行减小,到恰好完全反应生成氯化铵溶液时,铵根离子水解显酸性,此时促进水的电离;依据0.1mol/L的氨水溶液Vml和0.1mol/L的盐酸溶液恰好反应需要溶液体积为Vml,确定c点是恰好反应;酸过量或碱碱过量对水的电离起到抑制作用,
故答案为:c;恰好完全反应生成氯化铵溶液时,铵根离子水解显酸性,促进水的电离,酸过量或碱碱过量对水的电离起到抑制作用;
②a点反应情况是:0.1mol/L的氨水溶液Vml和0.1mol/L的盐酸溶液0.5VL反应,溶液中为同浓度的氯化铵和一水合氨的混合溶液;依据一水合氨电离大于铵根离子的水解分析判断溶液中的离子浓度为:c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故答案为:c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);
③取少量c点NH4Cl溶液于试管,再滴加0.1mol/L NaOH溶液至中性.此时溶液中除H+、OH-外,离子浓度大小关系可以依据溶液中电荷守恒得到c(H+)+c(NH4+)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-);溶液中除H+、OH-外存在的离子浓度关系为:c(NH4+)+c(Na+)=c(Cl-),故答案为:c(NH4+)+c(Na+)=c(Cl-).
滴定法是化学研究中常用的定量实验方法.
(1)某化学兴趣小组用已知浓度的硫酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液测定其浓度.
①实验中应选用的指示剂为______.
②下列操作导致测定结果偏高的有______.
a.酸式滴定管用蒸馏水润洗后未用硫酸润洗
b.锥形瓶用蒸馏水润洗后未用待测氢氧化钠溶液润洗
c.酸式滴定管滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
(2)莫乐法是一种沉淀滴定法.测定某溶液的c(Cl-),以K2CrO4为指示剂,用标准硝酸银溶液滴定待测液[Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.10×10-12,Ag2CrO4为砖红色]
①滴定终点的现象是______.
②该滴定适宜的pH范围是6.5~10.5,若溶液中有铵盐存在,c(NH4+)<0.05mol/L时,应将溶液的pH控制在6.5~7.2,.下列有关说法你认为正确的有______.
a.若溶液pH<6.5,则平衡Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+左移,导致滴定终点滞后.
b.若溶液中有铵盐存在,当pH>7.2时,则因可能生成[Ag(NH3)2]+,导致终点滞后.
c.滴定时应剧烈摇动,促使被AgCl沉淀吸附的Cl-及时释放出来,防止滴定终点滞后.
(3)氧化还原滴定是水环境监测的常用方法可用于测定废水中的化学耗氧量(单位mg/L--每升水样中还原性物质被氧化需O2的质量).某兴趣小组每次取100mL废水,用硫酸酸化后,加入0.01667mol/LK2CrO7溶液25.00mL,使水样中的还原性物质完全氧化,然后用0.1000mol/LFeSO4标准溶液滴定剩余的Cr2O72-.实验数据记录如下:
试回答下列问题:
①______Cr2O72-+______Fe2++______═______Cr3++______Fe3++______H2O
②计算该废水的化学耗氧量.(写出计算过程,结果保留一位小数.)
正确答案
(1)①强酸强碱相互滴定,生成的盐不水解,溶液显中性,可选择酚酞或甲基橙作指示剂,
故答案为:酚酞(甲基橙);
②a.酸式滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗就直接盛入标准盐酸溶液,势必使滴定管中标准盐酸被冲稀,滴定待测碱液时消耗标准盐酸的体积数增大,因而测出待测碱液的浓度偏大,故a正确;
b.锥形瓶水洗后未用待测碱液润洗,实际的待测碱液量等于应取的量,测出的待测碱液浓度正确,故b错误;
c.酸式滴定管滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,使记录的数值比实际偏大,因而测出待测碱液的浓度偏大,故c正确;
故选ac.
(2)①由Ksp(AgCl)=1.56ⅹ10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.10ⅹ10-12,
转化为AgCl沉淀需要的c(Ag+)==1.4×10-5mol/L,
转化为Ag2CrO4沉淀需要的c(Ag+)=mol/L>1.4×10-5mol/L,
即AgCl先转化为沉淀,则滴入最后一滴硝酸银溶液时,溶液中出现砖红色深沉,故答案为:生成砖红色沉淀;
②a.已知该滴定适宜的酸度范围是pH 6.5~10.5,但当溶液中有铵盐存在,c(NH4+)<0.05mol/L时,应将溶液的pH控制在6.5~7.2.a.若溶液pH<6.5,则Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+平衡左移,导致Ag2CrO4沉淀过迟,故a正确;
b..若溶液中有铵盐存在时,当pH>7.2,则有可能因为生成[Ag(NH3)2]+,导致银子里浓度降低终点滞后,故b正确;
c.滴定时应剧烈摇动,以使被AgCl沉淀吸附的Cl-及时释放出来,防止滴定终点提前,故c错误;
故选ab.
(3)①用硫酸酸化后,加入0.01667mol/L的K2Cr2O7溶液25.00mL,使水样中的还原性物质在一定条件下完全被氧化,所以,氢离子是反应物,水是生成物.根据化合价升高降低一致可得该离子方程式是:_1__Cr2O72-+__6_Fe2++___14_H+_____=___2_Cr3++_6___Fe3++___7_H2O,故答案为:1;6;14H+;2;6;7;
②分析实验数据记录表,第一次实验数据有误,故剔除这一数据.
消耗的FeSO4标准溶液平均体积为:[(15.31-0.30)+(15.19-0.20)]/2=15.00mL
则废水中消耗的K2Cr2O7总物质的量为:0.01667mol/L×0.025L-1/6×15.00×10-3L×0.1000mol/L=1.667×10-4mol=0.1667mmol
据2K2Cr2O7~3 O2可知,废水中化学耗氧量m(O2)=(0.1667mmol×1.5×32g/mol)÷0.1000L=80.0mg/L;
故答案为:80.0mg/L.
已知:I2+2=
+2I-.相关物质的溶度积常数见下表:
(1)某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3,为得到纯净的CuCl2•2H2O晶体,加入______,调至pH=4,使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)=______.过滤后,将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶,可得到CuCl2•2H2O晶体.
(2)在空气中直接加热CuCl2•2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2,原因是______(用化学方程式表示).由CuCl2•2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是______.
(3)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2•2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性质杂质)的纯度,过程如下:取0.36g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀.用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL.
①可选用______作滴定指示剂,滴定终点的现象是______.
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为______.
③该试样中CuCl2•2H2O的质量百分数为______.
正确答案
(1)为得到纯净的CuCl2•2H2O晶体要除去氯化铁,加入的物质和氯化铁反应生成氢氧化铁且不能引进新的杂质,所以加入物质后应能转化为氯化铜,所以应该加入含铜元素和氢氧根离子的物质,可以是氢氧化铜或碱式碳酸铜,
溶液的pH=4,所以溶液中氢氧根离子浓度为10-4 mol/L,则氢氧根离子浓度为10-10 mol/L,c(Fe3+)==
=2.6×10-9mol/L,
故答案为:Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3 ;2.6×10-9mol/L;
(2)由于CuCl2在加热过程中水解被促进,且生成的HCl又易挥发而脱离体系,造成水解完全,碱式氯化铜或氢氧化铜,以至于得到CuO固体,而不是CuCl2,2CuCl2•2H2OCu(OH)2•CuCl2+2HCl+2H2O;想得到无水CuCl2的合理方法是,让CuCl2•2H2O晶体在干燥的HCl气流中加热脱水,
故答案为:2CuCl2•2H2OCu(OH)2•CuCl2+2HCl+2H2O;在干燥的HCl气流中加热脱水;
(3)测定含有CuCl2•2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性质杂质)的纯度,过程如下:取0.36g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀.用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL;反应的化学方程式为:2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,
①硫代硫酸钠滴定碘单质,利用碘单质遇淀粉变蓝选择指示剂为淀粉;终点为蓝色褪去一段时间不恢复颜色,
故答案为:淀粉溶液;蓝色褪去,放置一定时间后不恢复原色;
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为为:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,故答案为:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2;
③依据2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,2Cu2++4I-=2CuI↓+I2;
得到 2Na2S2O3~2Cu2+
2 2
0.1000mol/L×0.0200L 0.1000mol/L×0.0200L=0.002mol
试样中CuCl2•2H2O的质量百分数=×100%=95%,
故答案为:95%.
实验题
Ⅰ、下列有关仪器的使用,能实现的是______(填序号)
A.用托盘天平称取11.70g食盐
B.用量筒量取12.36ml盐酸
C.用酸式滴定管量取21.20ml 0.10mol/L H2SO4溶液
D.用200ml容量瓶配制500ml 0.1mol/L NaCl溶液
Ⅱ、现用物质的量浓度为a mol/L的标准盐酸去测定V mL NaOH溶液的物质的量浓度,请填写下列空白:
(1)酸式滴定管用蒸馏水洗净后,还应该进行的操作是______.
(2)下图是酸式滴定管中液面在滴定前后的读数,则c (NaOH)=______.
(3)若在滴定前滴定管尖嘴部分留有气泡,滴定后滴定管尖嘴部分气泡消失,则测定的NaOH物质的量浓度会偏______.
正确答案
ⅠA.托盘天平精确到0.1,无法称出11.70g食盐,故A错误; B.量筒精确到0.1,无法量取12.36ml盐酸,故B错误;
C.滴定管精确到0.01,可量取21.20ml 0.10mol/L H2SO4溶液,故C正确;
D.配制500ml 0.1mol/L NaCl溶液应用500ml容量瓶,故D错误.
故选C.
Ⅱ(1)滴定管使用前应用待测液润洗,故答案为:用标准盐酸润;(2)中和滴定中酸和碱的物质的量相等,(V2-V1)a=c (NaOH)V,故答案为:;
(3)滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后尖嘴部分充满溶液,会导致体积读数偏大,测量结果偏大,故答案为:大;
(1)化学是一门以实验为基础的学科,化学实验是化学学习的重要内容.根据你掌握的知识判断,下列实验操作的描述中,正确的是______.(填写下列各项序号)
A.从试剂瓶中取出的任何药品,若有剩余不能再放回原试剂瓶
B.用稀盐酸洗涤盛放过石灰水的试剂瓶
C.配制硫酸溶液时,可先在量筒中加入一定体积的水,再在搅拌下慢慢加入浓硫酸
D.各放一张质量相同的滤纸于天平的两托盘上,将NaOH固体放在左盘纸上称量
E.Na2CO3溶液不能保存在带有玻璃塞的试剂瓶中
F.将用水润湿的pH试纸,浸人稀盐酸溶液,测定溶液的pH
(2)化学实验中,不正确的操作会对实验结果的准确性造成一定的影响,请用“>”、“<”或“一”填写下列空白:
①实验时未用标准液润洗滴定管,则测得锥形瓶中待测液的浓度______实际浓度.
②用托盘天平称取10.4g氯化钠,若将砝码和氯化钠的位置放颠倒了,所称取氯化钠的质量为______10.4g.
③用容量瓶配制500mL0.1mol•L-1.NaOH溶液,定容时仰视刻度线,所得溶液的物质的量浓度______0.1mol•L-1.
正确答案
(1)A.若有剩余再放回原试剂瓶,则会污染药品,注意“三不一要”,要放指定位置,故A错误;
B.用稀盐酸洗涤盛放过石灰水的试剂瓶,故B正确;
C.量筒不能作反应容器,受热不均,可能会炸裂,故C错误;
D.NaOH固体具有强腐蚀性,易潮解;且应“作物右码”,故D错误.
E.碳酸根离子和硅酸根离子水解显碱性,和玻璃中的二氧化硅反应,生成硅酸钠是矿物胶粘结瓶口和瓶塞,故E正确;
F.不能用水湿润pH试纸,否则稀释了待测溶液,使溶液的酸碱性减弱,测定结果不准确,故F错误;
故答案为:BE;
(2)①装标准液的滴定管未用标准液润洗,浓度减小,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=分,可知c(标准)偏大,则测得待测液的浓度偏大,故答案为:>;
②由药品的质量═左盘质量=右盘的质量+游码的质量可知:砝码质量=药品质量+游码的质量,所以药品质量=砝码质量-游码质量,即药品质量=10.0g-0.4g=9.6g,故答案为:<;
③若定容时仰视刻度线,导致溶液的体积偏大,所以配制溶液的浓度偏低,故所得溶液浓度小于0.1mol/L,故答案为:<.
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