2019届高考化学二轮复习微专题4酸碱中和滴定及迁移应用学案

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文档介绍

2019届高考化学二轮复习微专题4酸碱中和滴定及迁移应用学案

微专题4 酸碱中和滴定及迁移应用 ‎1.“中和滴定”考点归纳 ‎(1)“考”实验仪器 酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹(带铁架台)、锥形瓶。其中常考的是滴定管,如正确选择滴定管(包括量程),滴定管的检漏、洗涤和润洗,滴定管的正确读数方法等。‎ ‎(2)“考”操作步骤 ‎①滴定前的准备:查漏、洗涤、润洗、充液(赶气泡)、调液面、读数;②滴定:移液、滴加指示剂、滴定至终点、读数;③计算。‎ ‎(3)“考”指示剂的选择 ‎①强酸强碱相互滴定,可选用甲基橙或酚酞;②若反应生成的强酸弱碱盐溶液呈酸性,则选用酸性变色范围的指示剂(甲基橙),若反应生成强碱弱酸盐,溶液呈碱性,则选用碱性变色范围的指示剂(酚酞);③石蕊溶液因颜色变化不明显,且变色范围过宽,一般不作指示剂。‎ ‎(4)“考”误差分析 写出计算式,分析操作对V标的影响,由计算式得出对最终测定结果的影响,切忌死记硬背结论。此外对读数视线问题要学会画图分析。‎ ‎(5)“考”数据处理 正确“取舍”数据,计算“平均”体积,根据反应式确定标准液与待测液浓度和体积的关系,从而列出公式进行计算。‎ ‎2.滴定终点规范描述 ‎(1)用a mol·L-1的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,用酚酞作指示剂,达到滴定终点的现象是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________;‎ 若用甲基橙作指示剂,滴定终点现象是________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案 当滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复红色 当滴入最后一滴标准液,溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复黄色 ‎(2)用标准碘溶液滴定溶有SO2的水溶液,以测定水中SO2的含量,应选用____________作指示剂,达到滴定终点的现象是________________________________________________。‎ 答案 淀粉溶液 当滴入最后一滴标准液,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色 ‎(3)用标准酸性KMnO4溶液滴定溶有SO2的水溶液,以测定水中SO2的含量,是否需要选用指示剂________(填“是”或“否”),达到滴定终点的现象是_________________________‎ ‎_______________________________________________________________________________________________________________________。‎ 答案 否 当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液,溶液由无色变为紫红色,且半分钟内不褪色 ‎(4)用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再用KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+,滴定Ti3+时发生反应的离子方程式为_________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________,‎ 达到滴定终点时的现象是_____________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案 Ti3++Fe3+===Ti4++Fe2+ 当滴入最后一滴标准液,溶液变成红色,且半分钟内不褪色 ‎(5)用标准KI溶液滴定含有Fe3+的溶液,应选用________作指示剂,滴定终点现象是________________________________________________________________________。‎ 答案 KSCN溶液 当滴入最后一滴标准KI溶液,溶液的红色褪去,且半分钟内不恢复红色 ‎1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”‎ ‎(1)用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂(×)‎ ‎(2018·全国卷Ⅲ,10B)‎ ‎(2)左图是室温下用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·‎ L-1某一元酸HX的滴定曲线,说明HX是一元强酸(×)‎ ‎(2018·江苏,13C)‎ ‎(3)滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁(√)‎ ‎(2016·海南,8C)‎ ‎(4)记录滴定终点读数为12.20 mL(×)‎ ‎(2015·安徽理综,8D)‎ ‎2.(2015·广东理综,12)准确移取20.00 mL某待测HCl溶液于锥形瓶中,用0.100 0 mol·L-1‎ NaOH溶液滴定。下列说法正确的是(  )‎ A.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入NaOH溶液进行滴定 B.随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH由小变大 C.用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定 D.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则测定结果偏小 答案 B 解析 A项,滴定管用蒸馏水洗涤后,还要用待装溶液润洗,否则将要引起误差,错误;B项,在用NaOH溶液滴定盐酸的过程中,锥形瓶内溶液由酸性逐渐变为中性,溶液的pH由小变大,正确;C项,用酚酞作指示剂,锥形瓶中溶液应由无色变为红色,且半分钟内不褪色时才能停止滴定,错误;D项,滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则碱液的体积偏大,测定结果偏大,错误。‎ ‎3.(2017·全国卷Ⅱ,28)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下:‎ Ⅰ.取样、氧的固定 用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。‎ Ⅱ.酸化、滴定 将固氧后的水样酸化,MnO(OH)2被I-还原为Mn2+,在暗处静置5 min,然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2O+I2===2I-+S4O)。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)取水样时应尽量避免搅动水体表面,这样操作的主要目的是_________________________‎ ‎_______________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为_________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)Na2S2O3溶液不稳定,使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和________;蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,其目的是杀菌、除________及二氧化碳。‎ ‎(4)取100.00 mL水样经固氧、酸化后,用a mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,终点现象为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________;‎ 若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL,则水样中溶解氧的含量为________ mg·L-1。‎ ‎(5)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)使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差 ‎(2)2Mn(OH)2+O2===2MnO(OH)2‎ ‎(3)量筒 氧气 ‎(4)当最后一滴标准液滴入时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内无变化 80ab ‎(5)低 解析 本题采用碘量法测定水中的溶解氧的含量,属于氧化还原滴定。‎ ‎(2)根据氧化还原反应原理,Mn(OH)2被氧气氧化为MnO(OH)2,由此可得方程式2Mn(OH)2+O2===2MnO(OH)2。‎ ‎(3)一定物质的量浓度溶液的配制还需要量筒量取液体体积;煮沸可以除去溶解的氧气,避免实验结果不准确。‎ ‎(4)该实验用硫代硫酸钠标准液滴定I2,因此终点现象为当最后一滴标准液滴入时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内无变化;‎ 根据关系式O2~2MnO(OH)2~2I2~4Na2S2O3‎ 可得水样中溶解氧的含量为[(ab×10-3) mol÷4×32×103 mg·mol-1]÷0.1 L=80ab mg·L-1。‎ ‎(5)终点读数时有气泡,气泡占据液体应占有的体积,会导致消耗的Na2S2O3体积偏小,最终结果偏低。‎ 题组一 中和滴定的基本操作 ‎1.用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列各操作中,会引起实验误差的是(  )‎ A.取干燥洁净的酸式滴定管立即装入标准盐酸 B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,立即装入一定体积的NaOH溶液后进行滴定 C.向盛有20.00 mL NaOH溶液的锥形瓶中,滴入几滴酚酞指示剂后进行滴定 D.用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,然后装入一定体积的NaOH溶液 答案 D 解析 滴定管若干燥洁净,不必用水洗涤,故也不需用标准液润洗,A不会引起误差;锥形瓶内存有少量蒸馏水,但待测液的物质的量不变,消耗标准液的体积不变,B不会引起误差;锥形瓶不能用待测液润洗,否则会使测定结果偏高,D会引起误差。‎ 题组二 中和滴定的拓展应用 ‎2.(2017·天津,9)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。‎ Ⅰ.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 mol·L-1 NH4SCN标准溶液,备用。‎ Ⅱ.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 mol·L-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.用0.100 0 mol·L-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。三次测定数据如下表:‎ 实验序号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ 消耗NH4SCN标准溶液体积/mL ‎10.24‎ ‎10.02‎ ‎9.98‎ f.数据处理。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有________________________________________________________________________。‎ ‎(2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是______________________________‎ ‎__________________________________________。‎ ‎(3)滴定应在pH<0.5的条件下进行,其原因是_______________________________________‎ ‎_________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(4)b和c两步操作是否可以颠倒________,说明理由__________________________________‎ ‎______________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(5)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为______ mL,测得c(I-)=________ mol·L-1。‎ ‎(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为________________________‎ ‎________________________________________________。‎ ‎(7)判断下列操作对c(I-)测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)‎ ‎①若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果________。‎ ‎②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果________。‎ 答案 (1)250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管 ‎(2)避免AgNO3见光分解 ‎(3)防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解)‎ ‎(4)否(或不能) 若颠倒,Fe3+与I-反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点 ‎(5)10.00 0.060 0‎ ‎(6)用NH4SCN标准溶液润洗滴定管2~3次 ‎(7)①偏高 ②偏高 解析 (1)配制AgNO3标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管。(2)因AgNO3见光易分解,所以AgNO3标准溶液应放在棕色细口试剂瓶中并避光保存。(3)NH4Fe(SO4)2为强酸弱碱盐,且Fe3+的水解程度很大,为防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解),所以滴定应在pH<0.5的条件下进行。(4)因Fe3+能与I-发生氧化还原反应,而使指示剂耗尽,无法判断滴定终点,所以b和c两步操作不能颠倒。(5)由三次测定数据可知,第1组数据误差较大,应舍去,所以所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为=10.00 mL,测得c(I-)=[n(AgNO3)-n(NH4SCN)]/V[NaI(aq)]=(25.00×10-3 L×0.100 0 mol·L-1-10.00×10-3 L×0.100 0 mol·L-1)/(25.00×10-3L)=0.060 0 mol·L-1。(6) 在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,用NH4SCN标准溶液润洗滴定管2~3次。(7)①若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,造成溶质减少,则使配制AgNO3标准溶液的浓度偏低,则使消耗的n(NH4SCN)偏小,由c(I-)=[n(AgNO3)-n(NH4SCN)]/V[NaI(aq)]可推断,对c(I-)测定结果影响将偏高。②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,使读取的NH4SCN标准溶液的体积偏低,由c(I-)=[n(AgNO3)-n(NH4SCN)]/V[NaI(aq)]可推断,对c(I-)测定结果影响将偏高。‎ 专题强化练 ‎1.(2018·大连市高三二模)在不同温度下,水溶液中c(H+)与c(OH-)有如图所示关系。下列说法正确的是(  )‎ A.b点溶液中不可能存在NH3·H2O B.b、c两点pH相同,但溶液的酸碱性不同 C.通过降温的方法,可使溶液的状态从d点变为a点 D.a点溶液中可能大量共存的离子:Fe3+、Na+、Cl-、SO 答案 B 解析 A项,b点溶液中c(H+)=10-6 mol·L-1,溶液显酸性,如NH4Cl溶液中,NH+H2O===NH3·H2O+H+,溶液显酸性,也有NH3·H2O存在,错误;B项,b、c两点pH 相同,但溶液的温度不同,b点溶液中c(H+)=10-6 mol·L-1,溶液显酸性,c点溶液为中性,正确;D项,a点溶液中c(H+)=10-7 mol·L-1,溶液为中性,Fe3+发生水解,生成氢氧化铁沉淀,所以a点溶液中Fe3+、Na+、Cl-、SO不能大量共存,错误。‎ ‎2.若用AG表示溶液的酸度,其表达式为AG=lg 室温下,实验室里用0.1 mol·L-1的盐酸滴定10 mL 0.1 mol·L-1 MOH溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是(  )‎ A.该滴定过程可选择酚酞作为指示剂 B.若B点加入的盐酸体积为5 mL,所得溶液中:c(M+)+2c(H+)=c(MOH)+2c(OH-)‎ C.滴定过程中从A点到D点溶液中水的电离程度:A<B<C<D D.MOH的电离平衡常数为1×10-17‎ 答案 B 解析 A项,用0.1 mol·L-1的盐酸溶液滴定10 mL 0.1 mol·L-1 MOH溶液,AG=-8,AG=lg ,=10-8,c(H+)·c(OH-)=10-14,c(OH-)=10-3 mol·L-1,说明MOH为弱碱,恰好反应溶液显酸性,选择甲基橙判断反应终点,错误;B项,若B点加入的盐酸溶液体积为5 mL,得到等浓度的MCl和MOH混合溶液,溶液中存在电荷守恒c(M+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),物料守恒为:c(M+)+c(MOH)=2c(Cl-),消去氯离子得到:c(M+)+2c(H+)=c(MOH)+2c(OH-),正确;C项,滴定过程中从A点到D点溶液中水的电离程度,A~C滴入盐酸使溶液中氢氧根离子浓度减小,对水的抑制程度减小,到恰好反应生成MCl,M+水解促进水电离,电离程度最大,继续加入盐酸抑制水电离,滴定过程中从A点到D点溶液中水的电离程度,D<A<B<C,错误;D项,室温下,0.1 mol·L-1 MOH溶液,AG=-8,即AG=lg =-8,即=10-8,而水的离子积Kw=c(H+)·c(OH-)=10-14,两式联立可知:c(H+)=10-11,c(OH-)=10-3,在MOH溶液中,c(M+)≈c(OH-)=10-3,故电离平衡常数Kb==10-5,错误。‎ ‎3.在常温下,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是(  )‎ A.1 L 0.1 mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的溶液中:c(NH)+c(Fe2+)+c(H+)=c(OH-)+c(SO)‎ B.0.1 mol·L-1 NH4HS溶液中:‎ c(NH)<c(HS-)+c(H2S)+c(S2-)‎ C.向饱和氯水中加入NaOH溶液至pH=7,所得溶液中:c(Na+)>c(ClO-)>c(Cl-)>c(OH-)‎ D.向0.10 mol·L-1 Na2CO3溶液中通入少量CO2得到的溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)‎ 答案 B 解析 (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的溶液中,一定存在电荷守恒:c(NH)+2c(Fe2+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO),选项A错误;NH4HS溶液中存在物料守恒:c(NH)+c(NH3·H2O)=c(HS-)+c(H2S)+c(S2-),所以有:c(NH)<c(HS-)+c(H2S)+c(S2-),选项B正确;向饱和氯水中加入NaOH溶液至pH=7,则根据得失电子守恒,氯有一个升高为+1价,必然有一个降低为-1价,-1价的氯一定为氯离子,+1价的氯可以是次氯酸分子或者次氯酸根,所以得到:c(Cl-)=c(ClO-)+c(HClO),所以有c(Cl-)>c(ClO-),选项C错误;向0.10 mol·L-1Na2CO3溶液中通入少量CO2得到的是碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液,而c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)实际是碳酸钠溶液的质子守恒式,选项D错误。‎ ‎4.(2018·烟台市高三模拟)常温下,用0.10 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液,所得滴定曲线如图。下列说法正确的是(  )‎ A.点①所示溶液中:‎ c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)‎ B.点②所示溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-),酸碱恰好完全反应 C.点③所示溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(CH3COOH)‎ D.滴定过程中:‎ c(CH3COO-)+c(CH3COOH)= 0.10 mol·L-1‎ 答案 C 解析 A项,点①所示溶液是CH3COONa与CH3COOH物质的量之比为1∶1的混合物,CH3COOH电离程度大于CH3COO-的水解程度,故c(Na+)c[(CH3)2NH·H2O],C错误;由分析可以知道,曲线①为滴定(CH3)2NH溶液的曲线,b点溶液中溶质为(CH3)2NH2Cl和(CH3)2NH·H2O,(CH3)2NH·H2O电离出氢氧根离子抑制水的电离,c点溶质为NaCl,对水的电离无影响,d点为(CH3)2NH2Cl,水解促进水的电离,e点的溶液中溶质为(CH3)2NH2Cl和HCl,HCl抑制水的电离,所以b、c、e三点的溶液中,水的电离程度最大的是c点,D错误。‎ ‎7.(2018·沙市中学高三高考冲刺考试)某温度下,向10 mL 0.1 mol·L-1 CuCl2溶液中滴加0.1 mol·L-1的Na2S溶液,滴加过程中溶液中-lg c(Cu2+)与加入Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。已知:lg 2=0.3,Ksp(ZnS)=3×10-25 。下列有关说法正确的是(  )‎ A.a、b、c三点中,水的电离程度最大的为b点 B.Na2S溶液中:c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+)‎ C.该温度下Ksp(CuS)=4×10-36‎ D.向100 mL Zn2+、Cu2+浓度均为10-5 mol·L-1的混合溶液中逐滴加入10-4 mol·L-1的Na2S溶液,Zn2+先沉淀 答案 C 解析 CuCl2、Na2S水解促进水电离, b点是CuCl2与Na2S溶液恰好完全反应的点,溶质是氯化钠,对水的电离没有作用,水的电离程度最小的为b点,故A错误;根据物料守恒Na2S溶液中:2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)=c(Na+),故B错误;b点是CuCl2与Na2S溶液恰好完全反应的点,c(Cu2+)=c(S2-),根据b点数据,c(Cu2+)=2×10-18 mol·L-1,该温度下Ksp(CuS)‎ ‎=4×10-36,故C正确;Ksp(ZnS)=3×10-25大于Ksp(CuS),所以向100 mL Zn2+、Cu2+浓度均为10-5 mol·L-1的混合溶液中逐滴加入10-4 mol·L-1的Na2S溶液,Cu2+先沉淀,故D错误。‎ ‎8.(2018·潍坊市高三二模)25 ℃时,用Na2SO4溶液沉淀Ba2+、Pb2+、Ca2+三种金属离子(M2+),所需SO最低浓度的对数值p(SO)=-lg c(SO)与p(M2+)=-lg c(M2+)关系如图所示。下列说法正确的是(  )‎ A.Ksp(CaSO4)Ksp(PbSO4)>Ksp(BaSO4),A错误;根据图像可知,a点在曲线上,可表示CaSO4的饱和溶液,但是c(Ca2+)>c(SO),B错误;图像中坐标数值越大,对应离子实际浓度越小,b点在曲线下方,表示PbSO4的过饱和溶液,且c(Pb2+)=c(SO),C错误;由于Ksp(CaSO4)>Ksp(BaSO4),溶解度较大的沉淀可以向溶解度较小的沉淀转化,向Ba2+浓度为10-5 mol·L-1的废水中加入CaSO4粉末,沉淀由CaSO4转化为BaSO4沉淀,D正确。‎ ‎9.(2018·河北省衡水中学高三第十五次模拟)常温下将盐酸溶液滴加到联氨(N2H4)的水溶液中,混合溶液中的微粒的物质的量分数δ(X)随-lg c(OH-)变化的关系如图所示。下列叙述错误的是(  )‎ A.Kb1(N2H4)=10-6‎ B.反应N2H+N2H4===2N2H的pK=9.0(已知:pK=-lg K)‎ C.N2H5Cl溶液中c(H+)>c(OH-)‎ D.N2H5Cl溶液中存在c(Cl-)+c(OH-)=c(N2H)+2c(N2H)+c(H+)‎ 答案 B 解析 A项,由图像可知当-lg c(OH-) =6时,N2H4和N2H的物质的量分数相等,可推知其浓度相等,由N2H4的电离方程式N2H4+H2ON2H+OH-,得Kb1(N2H4)==c(OH-)=10-6,正确;B项,由N2H的电离方程式N2H+H2ON2H+OH-,得Kb2(N2H4)==c(OH-)=10-15,则Kb1(N2H4)/Kb2(N2H4)=,即为反应N2H+N2H4===2N2H的K==Kb1(N2H4)/ Kb2(N2H4)==109,所以pK= -9.0,错误;C项,N2H5Cl溶液中因N2H的水解使溶液呈酸性,所以c(H+)>c(OH-),正确;D项,N2H5Cl溶液中存在的电荷守恒为c(Cl-)+c(OH-)=c(N2H)+2c(N2H)+c(H+),正确。‎ ‎10.(2018·珠海市高三3月质检)常温下,向20 mL 0.2 mol·L-1的H2SO3溶液中滴加0.2 mol·L-1 NaOH溶液,含硫微粒的物质的量(n)变化曲线如图所示,下列有关说法正确的是(  )‎ A.曲线Ⅱ代表H2SO3‎ B.a、b、c三个交点处水的电离程度大小:a(HSO)>c(SO)>c(H+)>c(OH-)‎ D.若c点pH=6.5,则Ka2(H2SO3)=10-7.5‎ 答案 B 解析 向20 mL 0.2 mol·L-1的H2SO3溶液中滴加0.2 mol·L-1 NaOH溶液,滴加前,溶液中H2SO3的物质的量最大,随着NaOH的加入,n(H2SO3)减小,n(HSO)逐渐增大,则Ⅰ代表H2SO3,Ⅱ代表HSO,当NaOH的体积为20 mL时,n(HSO)达到最大值,继续滴加NaOH,n(HSO)减小,n(SO)增大,所以Ⅲ代表SO。A项,由以上分析可知,Ⅰ代表H2SO3,错误;B项,随着NaOH的加入,溶液中酸电离的氢离子逐渐减少,水的电离程度逐渐增大,所以水的电离程度大小:a<b<c,正确;C项,根据图像知,当V(NaOH)=20 mL时,发生的反应为NaOH+H2SO3===NaHSO3+H2O,溶质主要为NaHSO3,以电离为主,HSO电离程度大于水解程度,则c(H+)>c(SO),则溶液中离子浓度的大小关系为:c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-),错误;D项,c点pH=6.5,则溶液中c(H+)=10-6.5 mol·L-1,已知c(SO)=c(HSO),则Ka2==10-6.5,错误。‎ ‎11.研究化学反应原理对于生产、生活及环境保护具有重要意义。请回答下列问题:‎ ‎(1)常温下,物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的四种溶液①NH4NO3,②CH3COONa,③(NH4)2SO4,④Na2CO3,pH由大到小排列顺序为________________(填序号)。‎ ‎(2)常温下,向20 mL 0.2 mol·L-1 H2A溶液中滴加0.2 mol·L-1 NaOH溶液。有关微粒物质的量变化如下图所示。‎ 则当V(NaOH)=20 mL时,溶液中离子浓度大小关系:‎ ‎________________________________________________________________________,‎ 水的电离程度比纯水________(填“大”“小”或“相等”)。‎ ‎(3)含有Cr2O的废水毒性较大,某工厂废水中含5.0×10-3mol·L-1的Cr2O。为了使废水的排放达标,进行如下处理:‎ Cr2OCr3+、Fe3+Cr(OH)3、Fe(OH)3‎ ‎①该废水中加入绿矾(FeSO4·7H2O)和H+,发生反应的离子方程式为________________‎ ‎___________________________________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎②若处理后的废水中残留的c(Fe3+)=2.0×10-13 mol·L-1,则残留的Cr3+的浓度为________________________________________________________________________。‎ ‎(已知:Ksp[Fe(OH)3)]=4.0×10-38, Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)‎ ‎(4)用氧化还原滴定法可测定废水中Cr2O的浓度。取100 mL废水样品,加入少许稀硫酸和过量的KI溶液,充分反应后滴入几滴淀粉溶液,用0.2 mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定生成的I2,当滴入30 mL Na2S2O3溶液时恰好反应完全,反应的原理是Cr2O+14H++6I-===3I2 +2Cr3++7H2O;I2 +2S2O===2I- +S4O,则该废水中Cr2O的物质的量浓度是______________。‎ 答案 (1)④>②>①>③‎ ‎(2)c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-) 小 ‎(3)①Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O ②3.0×10-6 mol·L-1‎ ‎(4)0.01 mol·L-1‎ 解析 (1)①NH4NO3、③(NH4)2SO4中铵根离子水解溶液呈酸性,(NH4)2SO4中铵根离子的浓度大于NH4NO3,所以(NH4)2SO4的酸性强;②CH3COONa、④Na2CO3都是强碱弱酸盐,溶液显碱性,碳酸根离子水解大于醋酸根离子,所以碱性Na2CO3大于CH3COONa,所以pH由大到小排列顺序为④>②>①>③。(2)向20 mL 0.2 mol·L-1 H2A溶液中滴加20 mL 0.2 mol·L-‎ ‎1 NaOH溶液,恰好生成NaHA,根据图示此时H2A小于A2-,说明HA-电离大于水解,所以溶液呈酸性,所以溶液中离子浓度大小关系:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-);HA-电离出的氢离子抑制水的电离,故水的电离程度比纯水小。‎ ‎(3)①Cr2O与Fe2+发生氧化还原反应,生成Cr3+、Fe3+,离子方程式是Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O。②根据=,c(Cr3+)=×c(Fe3+)=3.0×10-6 mol·L-1。‎ ‎(4)由电子转移守恒,可得关系式Cr2O~3I2 ~6S2O,则该废水中Cr2O的物质的量为n(Cr2O)=n(S2O)=×30×10-3 L×0.2 mol·L-1=0.001 mol,所以此100 mL废水样品中,Cr2O的物质的量浓度是0.01 mol·L-1。‎ ‎12.三氯氧磷(POCl3)广泛用于农药、医药等生产。工业制备三氯氧磷的过程中会产生副产品亚磷酸(H3PO3)。回答下列问题:‎ ‎(1)三氯氧磷可由三氯化磷、水、氯气加热反应生成,反应的化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(2)已知亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸,则Na2HPO3溶液中,各离子浓度的大小关系为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)常温下,将NaOH溶液滴加到亚磷酸(H3PO3)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示,则表示lg 的是曲线________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),亚磷酸(H3PO3)的Ka1=________,反应HPO+H2OH2PO+OH-的平衡常数的值是________。‎ ‎(4)工业上生产三氯氧磷的同时会产生含磷废水(主要成分为H3PO4、H3PO3)。向废水中先加入适量漂白粉,再加入生石灰调节pH,将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收。若处理后的废水中c(Ca2+)=5×10-6 mol·L-1,则溶液中c(PO)=________mol·L-1。(已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10-29)‎ 答案 (1)PCl3+H2O+Cl2POCl3+2HCl ‎(2)c(Na+)>c(HPO)>c(OH-)>c(H2PO)>c(H+)‎ ‎(3)Ⅰ 10-1.4 10-7.5‎ ‎(4)4×10-7‎ 解析 (2)由于H3PO3为二元弱酸,所以Na2HPO3为正盐;溶液中水解方程式和电离方程式为HPO+H2OH2PO+OH-、H2PO+H2OH3PO3+OH-、H2OH++OH-,其离子浓度大小顺序为:c(Na+)>c(HPO)>c(OH-)>c(H2PO)>c(H+)。‎ ‎(3)H3PO3H2PO+H+,‎ H2POH++HPO Ka1==10-2.4×10=10-1.4,‎ Ka2==10-5.5×10-1=10-6.5,‎ 所以HPO+H2OH2PO+OH-‎ Kh==10-7.5。‎ ‎(4)Ca3(PO4)2(s)3Ca2+(aq)+2PO(aq)‎ Ksp[Ca3(PO4)2]=c3(Ca2+)·c2(PO)=2×10-29,‎ c(PO)= mol·L-1=4×10-7 mol·L-1。‎ ‎13.(2018·保定市高三二模)利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下:‎ 已知硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。‎ ‎(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有__________、____________(答出两点)。‎ ‎(2)H2O2 的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O,则此反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为________。‎ ‎(3)常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:‎ 阳离子 Fe3+‎ Al3+‎ Cr3+‎ 开始沉淀时的pH ‎2.7‎ ‎—‎ ‎—‎ 沉淀完全时的pH ‎3.7‎ ‎5.4(>8溶解)‎ ‎9(>9溶解)‎ ‎①用NaOH调节溶液的pH不能超过8,其理由是_______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②当pH=8时,Mg2+是否开始沉淀(溶液中镁离子浓度不超过1 mol·L-1)。________(填“是”或“否”)(已知Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11)。‎ ‎(4)上述流程中,加入NaOH溶液后,溶液呈碱性,Cr2O转化为CrO,写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式:____________________________________________‎ ‎____________________________________________________________________________________________________。‎ 答案 (1)升高温度(加热) 搅拌 ‎(2)3∶2‎ ‎(3)①pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成AlO,最终影响Cr回收与再利用 ②否 ‎(4)3SO2+2CrO+12H2O===2CrOH(H2O)5SO4↓+SO+2OH-‎ 解析 (1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是延长浸取时间、增大接触面积加快溶解速度、升高温度增大物质的溶解度或加快搅拌速度。‎ ‎(2)H2O2 将Cr3+转化为Cr2O,H2O2 作氧化剂,Cr3+被氧化,发生的反应为:2Cr3++3H2O2+H2O===Cr2O+8H+,氧化剂和还原剂物质的量之比为3∶2。‎ ‎(3)①pH=8时,Fe3+、Al3+已沉淀完全,滤液Ⅱ中主要阳离子有:Na+、Mg2+、Ca2+ ,pH>8时, 会使部分Al(OH)3溶解生成AlO,会影响Cr回收与再利用。‎ ‎②当pH=8时,c(Mg2+)·c2(OH-)=Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,c(Mg2+)===18 mol·L-1, 产生沉淀时溶液中镁离子浓度不超过1 mol·L-1,因此,此时Mg2+不沉淀。‎ ‎(4)流程中用SO2进行还原时,Na2CrO4被还原为CrOH(H2O)5SO4,SO2被氧化为SO,根据原子守恒写出反应的离子方程式:3SO2+2CrO+12H2O===2CrOH(H2O)5SO4↓+SO+2OH-。‎
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