第三节 沉淀溶解平衡酸碱中和滴定

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第三节 沉淀溶解平衡 酸碱中和滴定

1. 实验中许多量器的结构不一样,使用时要先了解其构造特点,才能尽可能地减少误差,晓

明同学用某种仪器量取液体体积时,平视时读数为n mL,仰视时读数为x mL,俯视时读

数为y mL,若x>n>y,请你判断她所用的仪器是( )

A.量筒 B.滴定管 C.容量瓶 D.以上均不对

解析:仰视时读数在平视时读数的下面。量筒0刻度(无)在最下边,xn>y。 答案:B

2.某强酸溶液pH=a,强碱溶液pH=b,已知a+b=12,酸碱溶液混合后pH=7,则酸溶液

体积V(酸)和碱溶液体积V(碱)的正确关系为( )

A.V(酸)=102V(碱) C.V(酸)=2V(碱)

-a

B.V(碱)=102V(酸) D.V(碱)=2V(酸)

-1

1014--+-

解析:强酸中c(H)=10 mol·L,强碱中c(OH)=-b mol·L1=1014b mol·L1=

1010

-14+12-a

mol·L1=10

-2-a

mol·L1,混合后pH=7,即n(H)=n(OH),故V(碱)=102V(酸)。

答案:B

3.一定体积的KMnO4溶液恰好能氧化一定质量的KHC2O4·H2C2O4·2H2O。若用0.100 0 mol/L

的NaOH溶液中和相同质量的KHC2O4·H2C2O4·2H2O,所需NaOH溶液的体积恰好为KMnO4溶液的3倍,则KMnO4溶液的浓度(mol/L)为( )

提示:①H2C2O4是二元弱酸

②10[KHC2O4·H2C2O4]+8KMnO4+17H2SO4===8MnSO4+9K2SO4+40CO2↑+32H2O A.0.008 889 B.0.080 00 C.0.120 0 D.0.240 0

1解析:可设NaOH溶液体积为1 L,则KMnO4溶液体积为 L,n(NaOH)=0.100 0 mol/L×

3111

1 L=0.1 mol,n(KHC2O4·H2C2O4·2H2O)=n(NaOH)=×0.1 mol= mol

33308818

n(KMnO4)=·n(KHC2O4·H2C2O4·2H2O)=· mol= mol

101030300c(KMnO4)=答案:B

4.下列说法正确的是( )

A.难溶电解质的溶度积Ksp越小,则它的溶解度越小

B.任何难溶物在水中都存在沉淀溶解平衡,溶解度大小都可以用Ksp表示 C.溶度积常数Ksp与温度有关,温度越高,溶度积越大

8/300 mol

=0.080 00 mol/L

1/3 L

D.升高温度,某沉淀溶解平衡逆向移动,说明它的溶解度是减小的,Ksp也变小 解析:本题易错选A或B。同类型的难溶电解质Ksp越小,溶解度越小,不同类型的电解质无法由溶度积比较溶解度大小,如CuS与Ag2S,故A错;B选项错在“任何难溶物”,而不是“难溶电解质”。 答案:D

5.已知Ag2SO4的Ksp为2.0×105,将适量Ag2SO4固体溶于100 mL水中至刚好饱和,该过程

+-+-

中Ag和SO2L1]。若4浓度随时间变化关系如右图[饱和Ag2SO4溶液中c(Ag)=0.034 mol·

-1

t1时刻在上述体系中加入100 mL 0.020 mol·L Na2SO4溶液,下列示意图中,能正确表示

+2-

t1时刻后Ag和SO4浓度随时间变化关系的是( )

解析:当Ag2SO4刚好溶解为100 mL的饱和溶液时,c(Ag)=0.034 mol·L1,c(SO24)=

0.017 mol·L1;当加入100 mL 0.020 mol·L

-1

的 Na2SO4溶液后,c(SO2L1, 4)=0.018 5 mol·

c(Ag)=0.017 mol·L1(此时Q

6. 在25℃的条件下,将体积都为10 mL,pH都等于3的醋酸和盐酸,加水稀释到a mL和

b mL,测得稀释后溶液的pH均为5,则稀释时加入水的体积( ) A.a=b=10 mL B.a=b>10 mL C.ab

解析:在溶液中,HCl电离是不可逆的,而CH3COOH的电离是可逆的,存在电离平衡,

在加水稀释的过程中,HCl溶液里c(H)的主要变化只有一个,即减小;CH3COOH溶液里

c(H)的主要变化有两个,即减小和增大。若a=b,稀释后的CH3COOH溶液pH<5,若使CH3COOH溶液pH=5,就必须进一步加水稀释,即a>b。 答案:D

7. 一种一元强碱MOH溶液中加入一种酸HA反应之后,溶液呈中性,下列判断正确的是

( )

A.加入的酸过量 B.混合前碱与酸中溶质物质的量相等

C.生成的盐不发生水解 D.反应后溶液中的A、M物质的量浓度相等

解析:当HA为强酸时,两者的物质的量相等,恰好完全反应,生成的盐不水解,溶液呈

中性;当HA为弱酸时,两者恰好完全反应时,因生成的A水解使溶液显碱性,欲使溶液

-+-

显中性,需再加HA来抑制A水解,则HA过量;溶液呈中性,则c(H)=c(OH),根据

++--+-

电荷守恒,c(H)+c(M)=c(OH)+c(A),所以,c(M)=c(A)。 答案:D

8. 下列说法正确的是( )

A.HCl溶液中无OH B.NaOH溶液中无H C.NaCl溶液中无H和OH

D.常温下,任何溶液中都有H和OH,且KW=[H]·[OH]=1×10

-14

+-

mol2·L2

解析:在任何物质的水溶液中都存在水的电离平衡:H2O H+OH,因此,在任何

+-+--

物质的水溶液中,既存在H又存在OH,且常温下,KW=[H]·[OH]=1×1014 mol2·L2。

答案:D

9. Al(OH)3为两性氢氧化物,在水溶液中存在酸式电离和碱式电离两种形式,试根据平衡移动反应物质,解释下列有关问题。

(1)向Al(OH)3沉淀中加入盐酸,沉淀溶解,其原因是__________________________,有关离子方程式是_____________________________________________________________。 (2)向Al(OH)3沉淀中加入苛性钠溶液,沉淀溶解,其原因是__________________,有关离子方程式是_____________________________________________________________。 解析:难溶电解质溶解的实质是沉淀溶解平衡的移动,在Al(OH)3溶液中,存在如下电离

-++-

平衡:Al(OH)3+H2O [Al(OH)4]+H;Al(OH)3 Al3+3OH,所以改变溶液的酸碱度时,平衡就会发生移动,使Al(OH)3向着溶解的方向移动,最终转化为离子。 答案:(1)Al(OH)3的碱式电离为Al(OH)3 Al3+3OH,加入盐酸溶液,由于H与

Al(OH)3电离出来的少量OH中和生成水,使Al(OH)3的电离平衡向电离方向移动

+++

Al(OH)3+3H===Al3+3H2O (2)Al(OH)3的酸式电离为Al(OH)3+H2O H+

--+

[Al(OH)4],当向Al(OH)3沉淀中加入碱溶液时,OH与H反应生成水,Al(OH)3的酸式

--

电离平衡向正方向移动 Al(OH)3+OH===[Al(OH)4]

10.某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质,为了测定其纯度,进行以下滴定操作:

A.在250 mL容量瓶中配制250 mL烧碱溶液;

B.用移液管(或碱式滴定管)量取25.00 mL烧碱溶液于锥形瓶中并加几滴甲基橙指示剂; C.在天平上准确称取烧碱样品w g,在烧杯中加蒸馏水溶解;

D.将物质的量浓度为m mol/L的标准H2SO4溶液装入酸式滴定管,调整液面,记下开始刻度V1 mL;

E.在锥形瓶下垫一张白纸,滴定到终点,记录终点消耗硫酸体积为V2 mL。 回答下列问题:

(1)正确的操作步骤是(填写字母)。

________―→________―→________D―→________。

(2)操作中锥形瓶下垫一张白纸的作用是

________________________________________________________________________。 (3)操作D中液面应调整到______;尖嘴部分应______。 (4)滴定到终点时锥形瓶内溶液的颜色变化是

________________________________________________________________________。 (5)若酸式滴定管没用标准H2SO4润洗,会对测定结果有何影响________ (填“偏高”、“偏低”或“无影响”,其他操作均正确)。

(6)该烧碱样品的纯度计算式是

________________________________________________________________________。 解析:(1)本题应先配制250 mL NaOH溶液,取25.00 mL于锥形瓶中,用H2SO4溶液进行滴定,故正确的操作步骤是C―→A―→B―→D―→E。 (2)放一白纸便于准确判断滴定终点时溶液的颜色变化情况。

(3)调整液面时应调至零刻度或零刻度以下某一刻度。尖嘴部分应充满溶液,无气泡。 (4)终点时溶液颜色由黄色变为橙色。

(5)若酸式滴定管没有用标准H2SO4润洗,则滴定时消耗H2SO4溶液的体积偏大,所测烧碱浓度会偏高。

(V2-V1)·m

mol,则反应掉NaOH的物质的量为

1 000

2(V2-V1)m-

mol×40 g·mol1×10

1 0002(V2-V1)·m

mol。NaOH的纯度为:×100%=

1 000w g80m(V2-V1)

% w(6)滴定时消耗溶质H2SO4物质的量为

答案:(1)C A B E (2)便于准确判断滴定终点时溶液的颜色变化情况 (3)零刻度或零刻度以下的某一刻度 充满溶液,无气泡 (4)由黄色变为橙色 (5)偏高 80m(V2-V1)(6)%

w11.某学生用0.1 mol·L

-1

的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作分解为如下几步:

A.移取20 mL待测盐酸注入洁净的锥形瓶,并加入2~3滴酚酞 B.用标准溶液润洗滴定管2~3次

C.把盛有标准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KOH溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上1~2 cm E.调节液面至“0”或“0”以下刻度,记下读数

F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度 就此实验完成填空:

(1)正确操作步骤的顺序是(用序号字母填写)________________________________; (2)上述B步骤操作的目的是

________________________________________________________________________; (3)上述A步骤操作之前,先用待测液润洗锥形瓶,则对滴定结果的影响是

________________________________________________________________________; (4)判断到达滴定终点的实验现象是

________________________________________________________________________;

(5)若称取一定量的KOH固体(含少量NaOH)配制标准溶液并用来滴定上述盐酸,则对滴定结果产生的影响是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案:(1)B、D、C、E、A、F (2)洗去滴定管内壁附着的水,防止将标准溶液稀释而产生误差

(3)使测得的未知溶液浓度偏大 (4)当滴入最后一滴标准液后,溶液由无色变为浅红色,且在半分钟内不退色 (5)使测得未知溶液浓度偏小,同质量下KOH中和的盐酸比NaOH中和的盐酸少

1.下列说法正确的是( )

①pH=2和pH=1的HNO3中c(H)之比为1∶10 ②0.2 mol/L与0.1 mol/L醋酸中,c(H)之比大于2∶1 ③Na2CO3溶液中c(Na)与c(CO23)之比为2∶1

++

④纯水在100℃和20℃时,pH前者大

⑤同温时,pH=10的KOH溶液和pH=10的KCN溶液中由水电离的OH浓度后者大

⑥100 mL 0.1 mol/L的醋酸溶液与10 mL 1.0 mol/L的醋酸溶液中H的数目,前者多 A.①④⑤ B.①⑤⑥ C.①②⑤ D.①②③⑥

解析:0.2 mol/L CH3COOH溶液电离程度比0.1 mol/L CH3COOH溶液电离程度小,c(H)

-+-

之比小于2∶1;CO2Na2CO3溶液中c(Na)与c(CO2纯水在100℃3水解,3)之比大于2∶1;

时电离程度大,H浓度大,其pH小于20℃时的pH。 答案:B

2. 将固体MnC2O4·2H2O放在一个可以称出质量的容器里加热,固体质量随温度变化关系如图

所示。纵坐标是固体的相对质量。下列关于5个温度区间存在的物质及其稳定性或物质发生的变化(用化学方程式表示)的说法不正确的是( )

A.0~50℃为MnC2O4·2H2O的稳定区域

B.在50~100℃,发生反应为:MnC2O4·2H2O===MnC2O4+2H2O(g) C.在100~214℃,固体的质量不变,所以为MnC2O4的稳定区域 D.在214~280℃,发生的反应为:MnC2O4===MnO2+2CO↑

解析:从图像中可知:①平行于横坐标的线段,表示容器内固体物质的质量在此温度范围

内不随时间而变化,属固体的稳定区域;②向下倾斜的线段,表示某固体物质的质量在此温度范围内逐渐减少,减少的原因是该固体发生了某种分解反应。分解反应生成什么物质,氧化反应生成何种价态的氧化物,应先根据物质的性质进行猜测,再根据固定物质减少的质量或增加的质量进行验证。

0~50℃:为MnC2O4·2H2O的稳定区域,A正确。 50~100℃:猜测:MnC2O4·2H2O===MnC2O4+2H2O(g) 179 143 此时固体的相对质量为143/179≈0.8,符合题意,B正确。 100~214℃:为MnC2O4的稳定区域,C正确。 214~280℃:猜测:MnC2O4===MnO2+2CO↑ 143 87

此时固体的相对质量为:87/179≈0.49>0.4,不符合题意。

答案:D

3. 用0.1 mol·L1NaOH溶液滴定0.1 mol·L1盐酸,如达到滴定的终点时不慎多加了1滴NaOH(1滴溶液的体积约为0.05 mL),继续加水至50 mL,所得溶液的pH是( )

A.4 B.7.2 C.10 D.11.3 解析:运用化学反应进行中和反应计算

0.1 mol·L1×0.05×103 L--

c(OH)==1×104 mol·L1,pH=10。 -350×10 L

答案:C

4.用0.01 mol·L1 H2SO4溶液滴定0.01 mol·L1 NaOH溶液,中和后加水至100 mL。若滴定

时终点判断有误差:①若多加了1滴H2SO4 ②若少加了1滴H2SO4溶液(设1滴约为

0.05 mL),则①和②的c(H)之比的值为( ) A.10 B.50 C.5×103 D.104

解析:当多加1滴硫酸时,过量的H为:0.05 mL×

1--

×2×0.01 mol·L1=1×106 mol, 1 000

1×106 mol---

c(H)1==105 mol·L1,当少加1滴H2SO4时,即NaOH过量1×106 mol,

100

L1 000

--

1×106 mol1014--5-1+--

c(OH)==10 mol·L。则c(H)2=-5=109 mol·L1,

10010

L1 000c(H)11054∴+=-9=10。 c(H)210

答案:D

5.下图是向100 mL的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时,溶液的pH变化图像,根据如图所得结

论正确的是( )

A.原来盐酸的物质的量浓度为0.1 mol·L1

B.X为0.1 mol·L

-1

的NaOH溶液

C.原来盐酸的物质的量浓度为1 mol·L1 D.X为0.01 mol·L

-1

的NaOH溶液

解析:原盐酸的pH=1,则c(HCl)=0.1 mol·L1,A正确。若加入的NaOH溶液的量为无

限多时,原盐酸溶液的量可以忽略不计,c(NaOH)=0.01 mol·L1,题目中没说明NaOH的

用量只能理解为c(NaOH)>0.01 mol·L1。 答案:A

6.(2008·全国理综Ⅱ,7)实验室现有3种酸碱指示剂,其pH变色范围如下

甲基橙:3.1~4.4 石蕊:5.0~8.0 酚酞:8.2~10.0

用0.100 0 mol/L NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应恰好完全时,下列叙述中正确的是( )

A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂 B.溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂

C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂 D.溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂

解析:NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好反应生成CH3COONa时,CH3COO水解显碱性,而酚酞的变色范围为8.2~10.0,比较接近。因此答案为D。 答案:D

2

7.将pH为5的硫酸溶液稀释500倍,稀释后溶液中c(SO4)∶c(H)约为( )

A.1∶1 B.1∶2 C.1∶10 D.10∶1

6

解析:pH=5的硫酸溶液中,c(H)=105mol·L1,c(SO2L1。将此溶液稀4)=5×10mol·

--8-+--

释500倍后,稀释液中c(SO2L1,而c(H)趋近于1×107mol·L1,则4)=1×10mol·

-+

c(SO24)∶c(H)约为1∶10。故选C。本题若不能很好地理解酸、碱溶液稀释的pH计算,则很容易误选B。

答案:C

8. 常温下,用0.1 mol·L1的HCl溶液滴定a mL NaOH稀溶液。反应恰好完全时,消耗HCl

溶液b mL。此时溶液中氢氧根离子的浓度c(OH)是( )

A.1×107 mol·L1

-B.1×107 mol·L1

C.0.1b/a mol·L1

-D.0.1b/(a+b) mol·L1

解析:由于此题是酸碱中和滴定,且是一元强酸与一元强碱的中和,当恰好完全反应时,

+---

溶液的pH为7,溶液呈中性,常温下c(H)=c(OH)=1×107 mol·L1,故选A。 答案:A

9.某化工厂在生产过程中产生的废水检测指标为:pH=9~11,悬浮物1 000 mg·L1,色度深。若对该厂废水进行处理,其中有一步操作需要加入某种物质将废水调至中性,该物质应是( )

A.氨水 B.盐酸 C.碳酸钠 D.氯化钠

解析:由题意知,此废水呈碱性,欲调至中性,只有加入盐酸,因为氨水、碳酸钠溶于水,溶液呈碱性,氯化钠溶于水,溶液呈中性。 答案:B

10.对于难溶盐MX,其饱和溶液中M和X的物质的量浓度之间的关系类似于[H]·[OH]=

+-

KW,存在等式[M]·[X]=Ksp。现将足量的AgCl分别放入下列物质中,AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是( )

①20 mL 0.01 mol·L1KCl溶液 ②30 mL 0.02 mol·L1CaCl2溶液

③40 mL 0.03 mol·L1HCl溶液 ④10 mL蒸馏水 ⑤50 mL 0.05 mol·L1AgNO3溶液

A.①>②>③>④>⑤ B.④>①>③>②>⑤ C.⑤>④>②>①>③ D.④>③>⑤>②>①

解析:AgCl(s) Ag(aq)+Cl(aq),由于[Ag]·[Cl]=Ksp,c(Cl)或c(Ag)越大,越

能抑制AgCl的溶解,AgCl的溶解度就越小。注意AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag或-

Cl的浓度有关,而与溶液体积无关。 ①中c(Cl)=0.01 mol·L1

-+

②中c(Cl)=0.04 mol·L1

③中c(Cl)=0.03 mol·L1

④中c(Cl)=0 mol·L1

⑤中c(Ag)=0.05 mol·L1

Ag或Cl浓度由小到大的顺序为④<①<③<②<⑤,故AgCl的溶解度由大到小的排列顺序为④>①>③>②>⑤。 答案:B

11.在100 mL 0.01 mol·L1 KCl溶液中,加入1 mL 0.01 mol·L1 的AgNO3溶液,下列说法正

--

确的是(已知AgCl的Ksp=1.8×1010 mol2·L2)( )

+-

A.有AgCl沉淀析出 B.无AgCl沉淀析出 C.无法确定 D.有沉淀但不是AgCl 解析:Qc=c(Cl)·c(Ag)=0.01 mol·L1×

100---

×0.01/101 mol·L1≈106 mol2·L2> 101

1.8×10

-10

mol2·L2=Ksp,故有AgCl沉淀生成。

答案:A

12.室温下,在pH=11的某溶液中,由水电离的c(OH)可能为( )

①1.0×107 mol·L1 ②1.0×106 mol·L1

③1.0×103 mol·L1 ④1.0×10

-11

mol·L1

A.③ B.④ C.①③ D.③④

解析:pH=11即c(OH)=103 mol·L1是碱性溶液,碱性溶液有两种情况:一是碱溶液,

一是强碱弱酸盐的溶液。解此题要注意一个关键问题,由水电离出的c(H)始终等于由水电

-1014--+--

离出的c(OH)。若为碱溶液,由水电离出的c(OH)=c(H)=-3=1011 mol·L1;

10

若为强碱弱酸盐的溶液,由水电离出的c(OH)=103 mol·L1。

答案:D

13.在BaSO4饱和溶液中,加入Na2SO4(s),达平衡时( )

A.c(Ba2)=c(SO24)

1/2B.c(Ba2)=c(SO24)=[Ksp(BaSO4)]

2C.c(Ba2)≠c(SO2c(SO24),c(Ba)·4)=Ksp(BaSO4)

2D.c(Ba2)≠c(SO2c(SO24),c(Ba)·4)≠Ksp(BaSO4)

2解析:BaSO4饱和溶液中存在溶解平衡,c(Ba2)=c(SO2c(SO24)且c(Ba)·4)=Ksp(BaSO4)。

2-2-

加入Na2SO4(s),Na2SO4溶于水中电离出SO4使c(SO4)增大,溶解平衡逆向移动,使

2

c(Ba2)减小,但达到平衡时离子积不变,仍然有c(Ba2)·c(SO4)=Ksp(BaSO4)。

答案:C

14. 有等体积、等pH的Ba(OH)2、NaOH和NH3·H2O三种碱溶液,滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和,用去盐酸的体积分别为V1、V2、V3,则三者的大小关系正确的是( )

A.V3>V2>V1 B.V3=V2=V1 C.V3>V2=V1 D.V1=V2>V3

解析:Ba(OH)2、NaOH为强碱,pH相同即c(OH)相同耗用等体积的盐酸,NH3·H2O为弱碱,中和时会继续电离消耗盐酸多。 答案:C

15.往含I和Cl的稀溶液中滴入AgNO3溶液,沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如

--

图所示。则原溶液中c(I)/c(Cl)的比值为( )

A.(V2-V1)/V1 B.V1/V2 C.V1/(V2-V1) D.V2/V1

解析:从图像变化情况看,O―→V1主要是生成AgI沉淀,V1―→V2段主要是生成AgCl沉

V1--

淀,所以溶液中c(I)/c(Cl)=。

V2-V1答案:C

16.在一定温度下,一定量的水中,石灰乳悬浊液存在下列平衡:Ca(OH)2(s)Ca(OH)2(aq)

+-

Ca2(aq)+2OH(aq),当向此悬浊液中加入少量生石灰时,下列说法正确的是( )

A.n(Ca2)增大 B.c(Ca2)不变 C.n(OH)增大 D.c(OH)增大

解析:当向悬浊液中加入少量生石灰时,会发生:CaO+H2O===Ca(OH)2,原饱和溶液中溶剂H2O减少,Ca(OH)2会有部分从溶液中析出形成沉淀,故n[Ca(OH)2]减少,A、C错误,但在一定温度下Ca(OH)2的溶解度不变,其浓度不变,故B正确。 答案:B

17.将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合,再加入足量浓AgNO3溶液,发生的反应为( )

A.只有AgBr沉淀生成 B.AgCl和AgBr沉淀等量生成

C.AgCl和AgBr沉淀都有,但以AgCl沉淀为主 D.AgCl和AgBr沉淀都有,但以AgBr沉淀为主 解析:在AgCl和AgBr的饱和溶液中存在: AgCl(s) AgBr(s)

Ag(aq)+Cl(aq) Ag(aq)+Br(aq)

当加入浓AgNO3溶液时,上述平衡均向左移动,由于AgBr的溶解度小于AgCl的溶解度,

原溶液中Cl浓度大,故AgCl沉淀生成的多。 答案:C

18.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=[Mn]·[Am]n,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℃)

难溶电解质 Ksp 实验步骤如下: ①往100 mL 0.1 mol·L

白色沉淀生成。

-1

CaCO3 2.8×109 -CaSO4 9.1×106 -MgCO3 6.8×106 -Mg(OH)2 1.8×10-11 的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 mol·L

-1

的Na2SO4溶液,立即有

②向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g,搅拌,静置,沉淀后弃去上层清液。 ③再加入蒸馏水搅拌,静置,沉淀后再弃去上层清液。

④________________________________________________________________________。 (1)由题中信息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

________________________________________________________________________。

(4)请补充第④步操作及发生的现象:

________________________________________________________________________。 解析:本题考查的知识点为教材新增加的内容,题目在设计方式上为探究性实验,既注重基础知识,基本技能的考查,又注重了探究能力的考查。由Ksp表达式不难看出其与溶解度

-2+

的关系,在硫酸钙的悬浊液中存在着:CaSO4(s) SO2而加入Na2CO34(aq)+Ca(aq),

-2-2-2+

后,溶液中CO3浓度较大,而CaCO3的Ksp较小,故CO3与Ca结合生成沉淀,即CO23

+Ca2===CaCO3↓。既然是探究性实验,必须验证所推测结果的正确性,故设计了③④步操作,即验证所得固体是否为碳酸钙。

答案:(1)大 (2)Na2CO3+CaSO4===Na2SO4+CaCO3 (3)洗去沉淀中附着的SO24 (4)向沉淀中加入足量的盐酸,沉淀完全溶解

19. 许多在水溶液中的反应,往往有易溶物转化为难溶物或难溶物转化为更难溶物的现象。下

表为相同温度下某些物质的溶解度。

物质 溶解度/g 物质 溶解度/g AgCl 1.5×104 -Ag2S 1.3×106 -CaSO4 0.2 NH4HCO3 21 Ca(OH)2 0.165 (NH4)2SO4 75.4 Ca(HCO3)2 16.6 CaCO3 1.5×103 -(1)若在有氯化银固体的水中加入硫化钠溶液,可能发生的现象是________________________________________________________________________。 (2)生成硫酸铵化肥的方法之一是:把石膏粉(CaSO4)悬浮于水中,不断通入氨气并通入适量的二氧化碳,充分反应后立即过滤,滤液经蒸发而得到硫酸铵晶体,写出该反应的化学方程式________________________________________________________________________。 解析:(1)通过简单计算,可知Ag2S更难溶,因此AgCl可以转化为Ag2S,白色沉淀消失,同时会生成黑色的Ag2S沉淀。

(2)由于NH3溶于水显碱性,而CO2溶于水显酸性(注意:必须先通NH3后通CO2),两者生

+-+2+2-2-

成NH4、CO23,Ca与CO3结合生成溶解度更小的CaCO3沉淀,所以SO4和NH4会生成(NH4)2SO4。

答案:(1)白色固体消失,同时会生成黑色固体 (2)CaSO4+CO2+H2O+2NH3===CaCO3↓+(NH4)2SO4

20.三氯化铁是中学化学实验室中必不可少的重要试剂。某同学利用废铁屑(含少量铜等不与盐

酸反应的杂质)来制备FeCl3·6H2O,该同学设计的实验装置如图所示,A中放有废铁屑,烧杯中盛有过量的稀硝酸,实验时打开a,关闭b,从分液漏斗内向A中加过量的盐酸,此时溶液呈浅绿色,再打开b进行过滤,过滤结束后,取烧杯内溶液倒入蒸发皿加热,蒸发掉部分水并使剩余HNO3分解,再降温结晶得FeCl3·6H2O晶体。填写下列空白:

(1)收集B处的气体可采用的方法是

________________________________________________________________________。 (2)滴加盐酸时,发现反应速率较盐酸与纯铁粉反应的要快,其原因是

________________________________________________________________________。 (3)烧杯内盛放过量稀HNO3的原因是

________________________________________________________________________, 反应的离子方程式是

________________________________________________________________________。 (4)整个实验过程中,旋塞a都必须打开,除了为排出产生的气体外,另一个目的是________________________________________________________________________。 (5)将烧杯内溶液用蒸发、浓缩、再降温结晶法制得FeCl3·6H2O,而不用直接蒸干的方法来制得晶体的理由是

________________________________________________________________________。 解析:(1)从导管B处排出的气体是H2,可用向下排空气法或排水集气法收集。 (2)废铁屑中含有少量铜,Fe—Cu—稀盐酸三者构成原电池,加快了反应速率。

(3)Fe与盐酸反应产生的FeCl2溶液经过滤装置进入稀HNO3中,HNO3将Fe2氧化成Fe3,

++-+

反应的离子方程式为:3Fe2+4H+NO3===3Fe3+NO↑+2H2O

(4)实验时旋塞a必须打开,是使容器A中的压强和外界气压相等,便于装置A中的液体顺利流下。

(5)因FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,若将溶液直接蒸干,HCl挥发,上述平衡向正反应方向移动,FeCl3水解,则得不到三氯化铁晶体,故采用蒸发、浓缩、再降温结晶的方法制得FeCl3·6H2O。 答案:(1)排水集气法或向下排空气法 (2)废铁屑中有Cu杂质,形成了铜、铁原电池 (3)确保所有的Fe2转化为Fe3

3Fe2+4H+NO3===3Fe3+NO↑+2H2O

(4)与大气相通,保证装置A中的液体顺利流下,便于过滤操作的顺利进行 (5)防止加热时FeCl3水解而得不到FeCl3·6H2O

21.在25 mL氢氧化钠溶液中逐滴加入0.2 mol/L醋酸溶液,滴定曲线如下图所示。

(1)写出氢氧化钠溶液与醋酸溶液反应的离子方程式:

________________________________________________________________________。 (2)该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为______mol/L。

(3)在B点,a______12.5 mL(填“>”、“<”或“=”,下同)。若由体积相等的氢氧化钠和醋酸溶液混合而恰好呈中性,则混合前c(NaOH)________c(CH3COOH),混合前酸中 c(H)和碱中c(OH)的关系:c(H)______c(OH)。

(4)在D点,溶液中离子浓度大小关系为:

________________________________________________________________________。 解析:(2)由图像知,当不加醋酸时,pH=13,则氢氧化钠溶液的物质的量浓度为0.1 mol/L;(3)由图像知,B点pH=7,若a=12.5 mL,则酸碱恰好完全反应,则生成了强碱弱酸盐,溶液呈碱性,故若要pH=7,醋酸要过量,即a>12.5 mL。若体积相等混合呈中性,氢氧化

+-

钠浓度应小于醋酸浓度。由于酸是弱酸,碱是强碱,故混合前c(H)

+---

醋酸过量,溶液呈酸性,即c(H)>c(OH),又由电荷守恒,c(CH3COO)+c(OH)= c(Na)+c(H),所以各种离子浓度大小顺序为c(CH3COO)>c(Na)>c(H)>c(OH)。 答案:(1)OH+CH3COOH===CH3COO+H2O (2)0.1 (3)> < < (4)c(CH3COO)>c(Na)>c(H)>c(OH)

22. 常温下,pH=2的高碘酸(HIO4)溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,所得溶液显酸

性;0.01 mol/L的碘酸(HIO3)或高锰酸(HMnO4)溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,所得溶液显中性。

请回答下列问题:

(1)高碘酸是________(填“强酸”或“弱酸”),理由是

________________________________________________________________________。 (2)0.01 mol/L的碘酸(HIO3)溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合所得溶液中IO3与Na+的浓度关系是________(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(3)已知高碘酸和硫酸锰在溶液中反应生成高锰酸、碘酸和硫酸,此反应中的还原剂是__________(写化学式),该反应的离子方程式为

________________________________________________________________________。 解析:pH=2的高碘酸(HIO4)溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,所得溶液显酸性,则高碘酸必定是不完全电离,可推知高碘酸是弱酸;同理可推出碘酸(HIO3)和高锰酸为强

-+

酸,等物质的量反应后,IO3与Na的浓度相等。

答案:(1)弱酸 pH=2的高碘酸电离出的c(H)和pH=2的NaOH溶液电离出的c(OH)相等,且两者体积相等,但所得溶液显酸性,则高碘酸必定是不完全电离,所以高碘酸是

+--+

弱酸 (2)等于 (3)MnSO4 2Mn2+5HIO4+3H2O===2MnO4+5IO3+11H

23.测血钙的含量时,可将2.0 mL血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量草酸铵(NH4)2C2O4

晶体,反应生成CaC2O4沉淀。将沉淀用稀硫酸处理得H2C2O4后,再用酸性KMnO4溶液

+-

滴定,氧化产物为CO2,还原产物为Mn2,若终点时用去20.0 mL 1.0×104 mol/L的KMnO4溶液。

(1)写出用KMnO4滴定H2C2O4的离子方程式

________________________________________________________________________。 (2)判断滴定终点的方法是

________________________________________________________________________。 (3)计算:血液中含钙离子的浓度为________g·mL1。

解析:因为KMnO4溶液至反应完毕过量时,会使溶液呈紫色,故可用滴入一滴酸性KMnO4溶液由无色变为浅紫色且半分钟不退色的方法来判断终点。由题意知可能发生反应的离子

-+++2-

方程式为:2MnO4+5H2C2O4+6H===2Mn2+10CO2↑+8H2O、Ca2+C2O4

++

===CaC2O4↓、CaC2O4+2H===Ca2+H2C2O4。 设2 mL血液中含Ca2的物质的量为x,则

5Ca2~5CaC2O4~5H2C2O4~2MnO4

5 2

x 20.0×103 L×1.0×104 mol/L

5.0×106 mol×40 g·mol1

x=5.0×10 mol,1 mL血液中Ca的浓度为

2.0 mL

-6

2+

=1.0×104 g·mL1。

答案:(1)2MnO4+5H2C2O4+6H===2Mn2+10CO2↑+8H2O (2)当滴入1滴酸性

KMnO4溶液后溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不退色 (3)1.0×104

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