题目内容
【题目】H2C2O4为二元弱酸,且具有还原性。
Ⅰ.20℃时,改变0.1mol·L-1H2C2O4溶液的pH,溶液中的H2C2O4、HC2O4—、C2O42—的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示。
已知
(1)Ka1(H2C2O4)=___________。
(2)0.1mol·L-1NaHC2O4溶液中离子浓度由大到小的顺序是___________。
(3)已知20℃时K(HCOOH)=1.77×10-4,向HCOONa溶液中加入少量H2C2O4,反应的离子方程式是___________。
Ⅱ.KMnO4溶液常用作氧化还原反应滴定的标准液,由于KMnO4的强氧化性,它的溶液很容易被空气中或水中的某些少量还原性物质还原,因此使用前须用H2C2O4·2H2O配制的标准溶液标定(已知:5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O)。
(4)准确量取一定体积的KMnO4溶液需要使用的仪器是____________。
(5)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表所示,该KMnO4溶液的物质的量浓度为___________mol·L-1。
实验序号 | 消耗0.1000mol·L-1的H2C2O4溶液的体积/mL | 待测KMnO4溶液的体积/mL |
1 | 29.90 | 25.00 |
2 | 30.00 | 25.00 |
3 | 30.10 | 25.00 |
(6)在上述滴定过程中,下述操作可导致被测定的KMnO4浓度偏高的是___________
a.未用标准液润洗滴定管
b.达到滴定终点,读数时俯视液面
c.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未润洗
d.滴定前滴定管下端尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失
【答案】10-1.2 酸式滴定管 0.048 ad
【解析】
Ⅰ(1),由图可知,pH=1.2时,,所以此时;
(2)结合(1)中的分析可知比的水解平衡常数大,即溶液显酸性;此外也要注意,不能忽略水的电离,所以草酸氢钠溶液中的离子浓度大小顺序为:;
(3)通过分析可知,<Ka(HCOOH)=1.77×10-4<=10-1.2,所以向甲酸钠溶液中加少量的草酸,离子方程式为:;
Ⅱ(4)由于高锰酸钾溶液具有强氧化性,所以量取时,应用酸式滴定管;
(5)三次平均消耗的草酸体积为30mL,因此高锰酸钾溶液的浓度为:=0.048mol/L;
(6)a.未用标准液润洗滴定管,由于标准液滴定管中残留的水分会稀释标准液,造成滴定过程中需要加入体积更多的标准液,根据(5)中的计算公式,最终浓度偏大,a正确;
b.滴定结束后俯视液面,会使记录的标准液体积偏小,浓度最终偏小,b错误;
c.装待测液的锥形瓶未润洗,对结果无影响,c错误;
d.滴定前,滴定管中有气泡,结束后消失,这样会使记录的标准液体积偏大,所以浓度偏大,d正确;
答案选ad。
【题目】合成气(CO+H2)广泛用于合成有机物,工业上常采用天然气与水蒸气反应等方法来制取合成气。
(1)在150℃时2L的密闭容器中,将2molCH4和2molH2O(g)混合,经过15min达到平衡,此时CH4的转化率为60%。回答下列问题:
①从反应开始至平衡,用氢气的变化量来表示该反应速率v(H2)=__。
②在该温度下,计算该反应的平衡常数K=__。
③下列选项中能表示该反应已达到平衡状态的是__。
A.v(H2)逆=3v(CO)正
B.密闭容器中混合气体的密度不变
C.密闭容器中总压强不变
D.C(CH4)=C(CO)
(2)合成气制甲醚的反应方程式为2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=bkJ/mol。有研究者在催化剂(Cu—Zn—Al—O和A12O3)、压强为5.OMPa的条件下,由H2和CO直接制备甲醚,结果如图所示。
①290℃前,CO转化率和甲醚产率的变化趋势不一致的原因是__;
②b__0,(填“>”或“<”或“=”)理由是__。
(3)合成气中的氢气也用于合成氨气:N2+3H22NH3。保持温度和体积不变,在甲、乙、丙三个容器中建立平衡的相关信息如下表。则下列说法正确的是__;
A.n1=n2=3.2 B.φ甲=φ丙>φ乙 C.ν乙>ν丙>ν甲 D.P乙>P甲=P丙
容器 | 体积 | 起始物质 | 平衡时NH3的物质的量 | 平衡时N2的 体积分数 | 反应开始时的速率 | 平衡时容器内压强 |
甲 | 1L | 1molN2+3molH2 | 1.6mol | φ甲 | ν甲 | P甲 |
乙 | 1L | 2molN2+6molH2 | n1mol | φ乙 | ν乙 | P乙 |
丙 | 2L | 2molN2+6molH2 | n2mol | φ丙 | ν丙 | P丙 |