题目内容
【题目】实验是化学学习中非常重要的内容,根据下面两个实验回答问题。
(一)某研究小组进行Mg(OH)2沉淀溶解和生成的实验探究。
(查阅资料)25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38
(实验探究)向2支均盛有1mL0.1mol/LMgCl2溶液的试管中分别加入2滴2mol/L NaOH溶液,制得等量Mg(OH)2沉淀。
(1)分别向两支试管中加入不同试剂,记录实验现象如表:(表中填空填下列选项中字母代号)
试管编号 | 加入试剂 | 实验现象 |
Ⅰ | 2滴0.1mol/LFeCl3溶液 | ①_____ |
Ⅱ | 4mL2mol/LNH4Cl溶液 | ②_____ |
A.白色沉淀转化为红褐色沉淀 B.白色沉淀不发生改变
C.红褐色沉淀转化为白色沉淀 D.白色沉淀溶解,得无色溶液
(2)同学们猜想实验Ⅱ中沉淀溶解的主要原因有两种:
猜想1:NH4+结合Mg(OH)2电离出的OH-,使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动。
猜想2:____________________________________________________________。
(3)为验证猜想,同学们取少量相同质量的氢氧化镁盛放在两支试管中,一支试管中加入醋酸铵溶液(pH=7),另一支试管中加入NH4Cl和氨水混合液(pH=8),两者沉淀均溶解。该实验证明猜想正确的是____(填 “1”或“2”)。
(二)测定某品牌的碘盐(含有碘酸钾)中碘元素的百分含量。准确称取5.000 0 g该碘盐,溶于蒸馏水,然后与足量的KI溶液在酸性条件下混合(发生的反应为KIO3+3H2SO4+5KI===3K2SO4+3I2+3H2O),充分反应后将混合溶液稀释至250 mL,然后取25.00 mL用5.0×10-4 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液进行滴定(用淀粉作指示剂,反应为I2+2S2O32-===2I-+S4O62-)。有关实验数值如下表所示。
滴定次数 | 待测液的体积(mL) | 滴定前的读数(mL) | 滴定后的读数(mL) |
第一次 | 25.00 | 0.00 | 15.90 |
第二次 | 25.00 | 0.00 | 14.99 |
第三次 | 25.00 | 0.00 | 15.01 |
该碘盐中碘元素的百分含量为________。(保留三位有效数字)下列操作中,会导致所测得的碘元素的百分含量偏大的是________。
a.滴定终时,俯视刻度
b.没有用Na2S2O3标准溶液润洗相应的滴定管
c.锥形瓶中有少量的蒸馏水
【答案】A D NH4Cl水解出来的H+与Mg(OH)2电离出OH-结合成水,使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动 1 3.18×10-4×100% b
【解析】
(一)(1)已知n(MgCl2)=1×10-3L×0.1mol/L=1×10-4mol,n(NaOH)≈0.1×10-3L×2mol/L=2×10-4mol,由反应Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓可知,二者基本反应完全,生成白色沉淀Mg(OH)2,当向其中加入FeCl3溶液时,由于Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38远小于Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,所以白色沉淀Mg(OH)2转化为红褐色沉淀Fe(OH)3;当向其中加入NH4Cl溶液,NH4+与Mg(OH)2电离出的OH-结合生成弱电解质NH3·H2O,使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动,最终使Mg(OH)2完全溶解得无色溶液;故答案选A、D;
(3)NH4Cl因水解而呈酸性,生成的H+可与Mg(OH)2电离出OH-结合生成水,使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动,故猜想2为:NH4Cl水解出来的H+与Mg(OH)2电离出OH-结合成水,使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动;
(3)由于醋酸铵溶液(pH=7)呈中性,能使Mg(OH)2沉淀溶解,说明不是NH4+水解呈酸性导致Mg(OH)2溶解;当加入弱碱性的NH4Cl和氨水混合液(pH=8)时,沉淀也溶解,说明猜想2是错误的。因此证明Mg(OH)2沉淀溶解的根本原因是NH4+与Mg(OH)2电离出OH-结合生成弱电解质NH3·H2O,促进Mg(OH)2溶解平衡正向移动,最终得无色溶液,所以猜想1是正确的。故答案为:1;
(二)第一次读数V=15.90mL,读数与后两者相差较大,应舍弃,消耗体积平均为(14.99+15.01)/2=15.00mL,KIO3~3I2~6S2O32-,m(I)=15×10-3×5×10-4×=1.59×10-4g,则样品中碘元素的百分含量:=3.18×10-4×100%;a.俯视刻度,消耗标准液的体积减小,百分含量偏小,不符合题意;b.没有润洗滴定管,消耗标准液的体积增大,百分含量偏大,符合题意;c.锥形瓶中有少量的蒸馏水,对待盛液的物质的量不影响,则百分含量不变,不符合题意;故答案为:3.18×10-4×100%;b;