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【题目】氢叠氮酸(HN3)和莫尔盐[NH42SO4·FeSO4·6H2O]是两种常用原料。

1)氢叠氮酸易溶于水,25℃时,该酸的电离常数为Ka=10×10-5

①氢叠氮酸在水溶液中的电离方程式为_______

0.2mol/LHN3溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合后,恢复到25℃,此时,溶液呈酸性,则混合溶液中各离子和HN3分子浓度由大到小的顺序为_______

2)在FeSO4溶液中,加入(NH42SO4固体可制备莫尔盐晶体[NH42FeSO42·6H2O],为了测定产品纯度,称取ag产品溶于水,配制成500mL溶液,用浓度为cmol/L的酸性高锰酸钾溶液滴定,每次所取待测液体积均为25.00mL,实验结果记录如下:(已知莫尔盐的分子量为392

实验次数

第一次

第二次

第三次

消耗KMnO4溶液体积/mL

25.52

25.02

24.98

①配制莫尔盐溶液,所使用的玻璃仪器除了烧杯和玻璃棒外还有_______

②滴定终点的现象是_______,通过实验数据,计算该产品的纯度为_______(用含字母ac的式子表示)。

③上表第一次实验中记录数据明显大于后两次,其原因可能是_______

A 第一次滴定时,锥形瓶用待装液润洗

B 该酸性高锰酸钾标准液保存时间过长,部分变质

C 滴定前酸式滴定管中尖嘴处有气泡,滴定结束后气泡消失

【答案】HN3H++N3- cN3->cNa+>cHN3+>cH+>cOH- 500mL容量瓶,胶头滴管 滴入最后一滴标准液,溶液变为浅紫红色,且半分钟不变色 980c/a×100% AC

【解析】

(1)①氢叠氮酸是一元弱酸;

0.2mol/LHN3溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合后,溶液中含有等物质的量浓度的HN3NaN3

(2)溶液的配置需要的仪器有:烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管;高锰酸钾溶液本身是紫色的,可以根据高锰酸钾溶液颜色变化判断滴定终点;第一次实验中记录数据明显大于后两次,即高锰酸钾溶液体积偏大。

(1)①氢叠氮酸易溶于水,25℃时,该酸的电离常数为Ka=10×10-5,说明氢叠氮酸为弱酸,在水溶液中的电离方程式为HN3H++N3-,故答案为HN3H++N3-

0.2mol/LHN3溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合后,溶液中存在等物质的量浓度的HN3Na N3,恢复到25℃,溶液显酸性,以HN3的电离为主,混合溶液中各离子和HN3分子浓度由大到小的顺序为c(N3-)>c(Na+)>c(HN3)>c(H+)>c(OH-),故答案为c(N3-)>c(Na+)>c(HN3)>c(H+)>c(OH-)

(2) 500mL溶液的配置需要的仪器有:烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,故答案为:500mL容量瓶,胶头滴管;

②利用高锰酸钾的强氧化性,Fe2+的强还原性,两者发生氧化还原反应,Fe2+被氧化成Fe3+,化合价升高1Mn+7→+2,化合价降低5,最小公倍数5,根据原子个数、电荷守恒,配平得MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,向溶液中滴加中高锰酸钾,高锰酸钾显紫红色,因此滴定到终点:滴入最后一滴标准液,溶液由无色变为浅紫色,且30s不变色,故答案为:滴入最后一滴标准液,溶液由无色变为浅紫色,且30s不变色;因为第一次与第二次、第三次相差较大,忽略不计,消耗高锰酸钾溶液的体积为mL=25mL,根据离子反应方程式,得出:n[(NH4)2SO4FeSO46H2O]=5n(KMnO4) =25×10-3×c×5mol,则500mL溶液中含有n[(NH4)2SO4FeSO46H2O] =25×10-3×c×5×500/25mol =2.5cmol,所以质量分数=2.5c××100%=×100%,故答案为:×100%

A.第一次滴定时,锥形瓶用待装液润洗,锥形瓶中亚铁离子的量偏多,消耗的高锰酸钾偏多,A项正确;B.三次使用的高锰酸钾都是一样的,消耗的高锰酸钾体积应是相同的,B项错误;C.滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡,所消耗的液体体积增加,故C项正确;故答案为:AC

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