题目内容
【题目】请根据要求填写下列空白:
(1)NaHCO3溶液呈碱性的原因是 ______________(用方程式和必要文字表示),写出该溶液存在的物料守恒的关系式 ________________。
(2)把AlCl3溶液蒸干、灼烧,最后得到的主要产物是________________________。
(3)若想除去CuCl2 溶液中混有FeCl3杂质,则往往加入试剂 ______________。
①NaOH ②NH3·H2O ③CuO ④CuCO3
(4)在酸碱滴定中,我们用0.1000mol/L HCl来滴定未知浓度的NaOH溶液,①在滴定过程中,操作或说法错误的是_______________。
a.滴定终点为:当滴完最后一滴恰好变色,且在半分钟内不恢复原色
b.进行中和滴定操作时,左手震荡锥形瓶,右手转动活塞控制液滴流速,眼睛要始终注视滴定管内溶液液面的变化
c.酸式滴定管中的盐酸装液前未经润洗,导致所测定的c(NaOH)偏低。
d.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,导致所测定的c(NaOH)偏高
②某学生根据三次实验分别记录有关数据如下:
滴定次数 | 待测氢氧化钠 溶液的体积/mL | 0.1000mol/L盐酸的体积(mL) | ||
滴定前刻度 | 滴定后刻度 | 溶液体/mL | ||
第一次 | 25.00 | 0.00 | 26.11 | 26.11 |
第二次 | 25.00 | 1.56 | 30.30 | 28.74 |
第三次 | 25.00 | 0.22 | 26.31 | 26.09 |
请选用其中合理的数据列式计算该氢氧化钠溶液的物质的量浓度:c(NaOH)=________________
【答案】溶液中存在的HCO3-水解平衡和电离平衡:HCO3-+H2OH2CO3+OH-;HCO3-
H++CO32-;HCO3-水解程度> HCO3-电离程度,所以溶液显碱性 c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3) Al2O3 ③④ bc 0.1044mol/L
【解析】
(1)根据HCO3-电离程度和水解程度分析判断;结合物料守恒判断;
(2)根据盐水解产物的稳定性和易挥发性分析;
(3)除去杂质不能引入新的杂质离子;
(4)①根据c=分析误差,结合滴定操作方法判断操作正误;
②先对实验数据进行处理,计算出消耗标准酸溶液的体积,根据n(NaOH)=n(HCl)计算氢氧化钠溶液的物质的量浓度。
(1)NaHCO3是强碱弱酸,在溶液中HCO3-既存在电离作用:HCO3-H++CO32-;也存在水解作用:HCO3-+H2O
H2CO3+OH-;电离产生H+使溶液显酸性,水解产生OH-,使溶液显碱性,由于HCO3-水解程度>HCO3-电离程度,所以溶液中c(OH-)>c(H+),因此溶液显碱性;
NaHCO3电离方程式为NaHCO3=Na++HCO3-,HCO3-极易电离产生CO32-,也水解产生H2CO3,但主要以HCO3-存在,根据C元素守恒可知c(HCO3-) (始)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3),根据盐电离方程式可知c(Na+)=c(HCO3-) (始),所以c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3);
(2)将AlCl3溶液蒸干时,铝离子水解生成Al(OH)3和HCl,升高温度促进HCl挥发,所以蒸干溶液时得到Al(OH)3,灼烧氢氧化铝时,氢氧化铝会分解产生Al2O3,反应方程式为2 Al(OH)3Al2O3+3H2O,所以最终得到的是固体Al2O3;
(3)由于FeCl3形成Fe(OH)3沉淀需要的pH较小,而CuCl2形成Cu(OH)2沉淀需要的pH较大,可以通过加入物质,消耗溶液中的H+,使pH增大到Fe3+形成沉淀而Cu2+仍然以离子形式存在于溶液中,同时不引入其它杂质离子的方法,根据题干提供的物质,可知需加入CuO、CuCO3,而NaOH会引入杂质Na+,NH3·H2O会引入杂质NH4+,故合理选项是③④;
(4)①a.滴定终点为:当滴完最后一滴恰好变色,且在半分钟内不恢复原色,说明恰好达到滴定终点,不产生误差,a合理;
b.进行中和滴定操作时,应该左手转动活塞控制液滴流速,右手振荡锥形瓶,眼睛要始终注视锥形瓶中溶液颜色变化,b操作不合理;
c.酸式滴定管中的盐酸装液前未经润洗,导致标准溶液的浓度偏小,使的消耗标准酸溶液的体积偏大,则所测定的c(NaOH)偏高,c误差分析不合理;
d.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,则消耗标准酸酸溶液体积偏大,导致所测定的c(NaOH)偏高,d正确;
故合理选项是bc;
②根据实验数据可知第二次的数据偏差较大,舍去,消耗标准酸溶液的体积V==26.10mL,HCl与NaOH反应的物质的量的比是1:1,所以c(NaOH)·V(NaOH)= c(HCl)·V(HCl),因此c(NaOH)=
=0.1044mol/L。
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