题目内容

14.常温下,用0.1000mol/L NaOH溶液分别滴定20.00mL 0.1000mol/L HCl溶液和20.00mL 0.1000mol/L
 CH3COOH溶液,得到2条滴定曲线,如图所示:以下说法正确的是(  )
A.图1是滴定CH3COOH 溶液的曲线
B.图2若用甲基橙作指示剂达到滴定终点时,则溶液由黄色变为红色
C.点D所示溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+
D.如果C、E两点对应的pH分别为3、9,则水电离的氢离子浓度之比为1:100

分析 A.图1中0.1000mol/L酸的pH=1,而醋酸为弱酸,0.1000mol/L的醋酸的pH一定>1;
B.用氢氧化钠滴定醋酸,滴定终点时溶液由橙色变为黄色;
C.D点溶液为中性,则c(Na+)=c(CH3COO-)、c(OH-)=c(H+);
D.酸、碱溶液抑制了水的电离,C点中的氢氧根离子、E点中的氢离子是水电离的,据此结合溶液的pH计算出水电离的氢离子浓度之比.

解答 解:A.图1中0.1000mol/L酸的pH=1,说明该酸在溶液中完全电离,为强电解质,而醋酸为弱酸,0.1000mol/L的醋酸的pH一定>1,图1应该为盐酸、图2为醋酸,故A错误;
B.图2为氢氧化钠溶液滴定醋酸,甲基橙变色范围为3.1-4.4,颜色为红、橙、黄,当滴定终点时溶液颜色应该由橙色变为黄色,故B错误;
C.根据图示可知,D点为中性,则c(OH-)=c(H+),结合电荷守恒可知:c(Na+)=c(CH3COO-),溶液中正确的离子浓度大小为:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+),故C错误;
D.C点为酸溶液,pH=3的醋酸中,氢离子抑制了水的电离,溶液中氢氧根离子是水电离的,则水电离的氢离子浓度为10-11mol/L,E点为碱性溶液,NaOH过量,氢氧根离子抑制了水的电离,溶液中氢离子是水电离的,则水电离的氢离子浓度为10-9mol/L,故C、E两点水电离的氢离子浓度之比为:10-11mol/L:10-9mol/L=1:100,故D正确;
故选D.

点评 本题考查了酸碱混合的定性判断及溶液pH的计算、离子浓度定性比较等知识,题目难度中等,注意掌握酸碱混合的定性判断方法,明确溶液酸碱性与溶液pH的关系,能够根据电荷守恒、物料守恒及盐的水解原理判断溶液中各离子浓度大小.

练习册系列答案
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3.二茂铁(难溶于水,易溶于乙醚等有机溶剂,是易升华的橙色晶体)可用作燃料的节能消烟剂、抗爆剂等.实验室制备二茂铁反应原理及装置示意图如下:
I.反应原理:2KOH+FeCl2+2C5H6→(C5H5)Fe+2KCl+2H2O
                (环戊二稀)(二茂铁)

Ⅱ.实验装置

Ⅲ.实验步骤
步骤l.在三颈烧瓶中加入25g粉末状的KOH,并从仪器a中加入60mL无水乙醚到烧瓶中,充分搅拌,同时通氮气约10min(图l).
步骤2.再从仪器a滴入5.5mL新蒸馏的环戊二烯,搅拌.
步骤3.将6.5g无水FeCl2与(CH32SO(二甲亚砜)配成的溶液装入仪器a中,慢慢滴入烧瓶中,45min滴完,继续搅拌45min.
步骤4.再从仪器a加入25mL无水乙醚搅拌.
步骤5.将烧瓶中的液体转入分液漏斗,依次用盐酸、水各洗涤两次,分液得橙黄色溶液.
步骤6.蒸发橙黄色溶液,得二茂铁粗产品.
步骤7.粗产品升华提纯(图2)
(1)写出题21B一图l中仪器名称:a为滴液漏斗,b为球形冷凝管.
(2)步骤l中通入氮气的目的是排尽装置中空气,防止实验过程中亚铁离子被氧化.
(3)步骤5在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后D(填序号)
A.直接将二茂铁乙醚溶液从分液漏斗上口倒出
B.直接将二茂铁乙醚溶液从分液漏斗下口放出
C.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将二茂铁乙醚溶液从下口放出
D.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将二茂铁乙醚溶液从上口倒出
(4)升华提纯时,图2漏斗颈处棉花球的作用是过滤二茂铁固体,防止逸散到空气中.
(5)为了确证得到的是二茂铁,还需要进行的一项简单实验是测定所得固体的熔点.
(6)确定二茂铁的结构是图c而不是d可测定的谱图为核磁共振氢谱.
10.欲将某铜矿加工厂产生的含铜酸性污水(如表-1所示)处理成达标水,并回收某些金属化合物,设计如下工艺流程:

相关信息:
①含铜酸性污水主要污染物离子(见表-1)

 l离子 H+Cu2+ Fe3+Fe2+ 
 浓度/(mol•L-1 0.1 0.05 0.04 0.002
②国家规定含铜污水排放标准为:pH=7;c(Cu2+)≤1.0×10-7mol•L-1;铁元素含量低于1.0×10-5mol•L-1
③FeS能溶于pH<4的酸性溶液.
④25℃时,某些难溶电解质的溶度积(Ksp)(见表-2)

 物质 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cu(OH)2 FeSCuS 
 Ksp 4.0×10-22 8.0×10-16 2.2×10-20 6.4×10-126.0×10-26 
请回答:
(1)该含铜酸性污水的pH=1.
(2)步骤Ⅰ中所发生的主要反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O.
(3)步骤Ⅱ中,调节溶液的pH=4的目的为使沉淀完全,防止沉淀,防止FeS溶解.
(4)有人认为,步骤Ⅱ中只需加入Ca(OH)2调节溶液的pH=7,即可将污水处理成符合标准的达标水,该观点不合理(填“合理”或“不合理”),试通过简单计算说明理由pH=7时溶液中c(Cu2+)=$\frac{2.2×1{0}^{-20}}{(1×1{0}^{-7})^{2}}$=2.2×10-6mol•L-1,大于国家规定的排放标准c(Cu2+)≤1.0×10-7mol•L-1
(5)步骤Ⅲ中发生的主要反应的离子方程式为Cu2++FeS=CuS+Fe2+;该过程不选用易溶的Na2S作沉淀剂的,其原因可能为Na2S价格高且引入过多杂质离子.
(6)上述整个处理工艺中,可以回收的金属化合物有Fe(OH)3、CuS(填化学式).

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