题目内容

(16分)草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,主要用作还原剂和漂白剂。草酸的盐可用作碱土金属离子的广谱沉淀剂。
(1)40 ℃时混合一定体积的0.1mol/L H2C2O4溶液与一定体积0.01mol/L酸性KMnO4溶液,填写表中空格。
温度
v(H2C2O4)
v(KMnO4)
KMnO4褪色时间
40 ℃
10 ml
10 ml
40 s
40 ℃
20 ml
20 ml
               
(2)用甲基橙作指示剂,通过酸碱滴定可测定草酸溶液浓度。甲基橙是一种常用的酸碱指示剂,甲基橙(用化学式HIn表示)本身就是一种有机弱酸,其电离方程式为:HInH++In。则酸根离子In的颜色是        。甲基橙的酸性与草酸相比,                 (填前者强、前者弱、十分接近、无法判断)。
(3)常温下有pH均为3的盐酸和草酸溶液各10 ml,加水稀释,在答题卷上画出稀释过程中两种溶液中c(H+)变化的示意图并作必要的标注。

(4)常温下MgC2O4的Ksp=8.1×10-5,已知当溶液中某离子的浓度≤10-5 mol/L时可认为该离子已沉淀完全。现为了沉淀1 L0.01 mol/LMgCl2溶液中的Mg2+,加入100 mL0.1 mol/L的(NH4)2C2O4溶液,通过计算判断Mg2+是否已沉淀完全。
(5)(NH4)2C2O4溶液因NH4+水解程度稍大于C2O42-而略显酸性,0.1 mol/L(NH4)2C2O4溶液pH值6.4。现有某未知溶液,常温下由水电离出的c(H+)=1.0×10-5mol/L,该溶液pH可能是                (填字母)。
A.5                   B.6               C.7                 D.9
(1)40 s (2分)
(2)黄色  前者弱(各2分)
(3)如图(3分,起点、终点各1分,斜率1分)

(4)MgCl2与(NH4)2C2O4恰好完全反应,但有
MgC2O4(s)Mg2+(aq)+C2O42-(aq),c(Mg2+)·c(C2O42-)=Ksp=8.1×10-5
而c(Mg2+)=c(C2O42-),
c(Mg2+)=(8.1×10-5)-1/2=9×10-3 mol/L>10-5 mol/L
故Mg2+未沉淀完全。(4分)
(5)ABCD (3分,选对1个得1分,选对2个得2分,选对3个以上得3分)
(1)反应速率与反应物的浓度有关,与反应物的物质的量多少无关,草酸和高锰酸钾的浓度并没有发生变化,而且温度也没有改变,所以反应速率是不变的,即褪色时间是不变的。
(2)甲基橙的变色范围是3.1~4.4,小于3.1时显红色,大于4.4时显黄色。根据甲基橙的电离方程式可知,当溶液碱性增强时平衡是向正反应方向移动的,所以该酸根的颜色是显黄色的。因为草酸钠溶液水解显碱性,此时甲基橙显黄色。若草酸的酸性弱于甲基橙的,则在草酸溶液中甲基橙显黄色,所以通过颜色的变化无法判断滴定终点。因此草酸的酸性要强于甲基橙的,这样在滴定过程中颜色才能发生变化。
(3)盐酸是强酸,草酸是弱酸,存在电离平衡,所以在稀释过程中盐酸中氢离子的浓度始终小于草酸中氢离子的浓度。但当无限稀释时二者的PH均要无限接近7。
(4)1 L0.01 mol/LMgCl2溶液中的Mg2+的物质的量是0.01mol,100 mL0.1 mol/L的(NH4)2C2O4溶液的物质的量也是0.01mol,即二者恰好反应。根据溶解平衡MgC2O4(s)Mg2+(aq)+C2O42-(aq)可知c(Mg2+)·c(C2O42-)=Ksp=8.1×10-5
因为c(Mg2+)=c(C2O42-),所以c(Mg2+)=(8.1×10-5)-1/2=9×10-3 mol/L>10-5 mol/L
故Mg2+未沉淀完全。
(5)常温下由水电离出的c(H+)=1.0×10-5mol/L,说明该溶液中水的电离是被促进的,若只有阳离子水解,则溶液显酸性,即此时溶液的pH为5。若只有阴离子水解,则溶液显碱性,此时溶液中的c(OH)=1.0×105mol/L,则溶液中的c(H+)=1.0×109mol/L所以溶液的pH是9。若溶液阴离子和阳离子同时都水解。若阳离子的水解程度大于阴离子的水解程度,则溶液显碱性;若阳离子的水解程度小于阴离子的水解程度,则溶液显酸性;阳离子的水解程度和阴离子的水解程度相同,则溶液显中心,所以选项A、B、C、D均正确。
练习册系列答案
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(16分)某学生用0.2000mol·L-1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作步骤如下:①量取20.00mL待测液注入洁净的锥形瓶中,并加入3滴酚酞溶液。
②用标准液滴定至终点,记录滴定管液面读数,所得数据如下表:
滴定次数
盐酸体积
NaOH溶液体积读数(mL)
滴定前
滴定后
1
20.00
0.00
18.10
2
20.00
0.00
16.30
3
20.00
0.00
16.22
请回答下列问题:
(1)步骤①中,量取20.00mL待测液应使用                 (填仪器名称),若在锥形瓶装液前残留少量蒸馏水,将使测定结果__________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(2)判断到达滴定终点的现象是___________________________________________。
(3)第一次滴定记录的NaOH溶液的体积明显多于后两次的体积,其可能的原因是___________________(填字母)
A.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束时无气泡
B.锥形瓶装液前用待测液润洗
C.NaOH标准液保存时间过长,有部分Na2CO3生成
D.滴定终点时,俯视读数
(4)由以上数据,该盐酸的物质的量浓度为              ,若要计算盐酸溶液中盐酸的质量分数还缺少的物理量是:               ;(请注明单位)。如缺少的数据用字母a表示,则盐酸溶液中盐酸的质量分数为                    
(5)下列操作会使结果偏高的是    (多选倒扣分)
A.碱式滴定管用蒸馏水洗净后,即注入标准NaOH溶液
B.用酸式滴定管取用待测酸液前,尖嘴部分有气泡,取用过程中气泡消失
C.滴定前,读碱液体积时仰视;滴定后,读碱液体积时俯视
D.滴定前,盛放盐酸的锥形瓶不干燥

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