题目内容
【题目】某同学查阅资料得知25℃时部分弱酸的电离常数如下表:
酸 | HCOOH | HClO | H2CO3 | H2C2O4 | H2S |
电离常数(Ka) | 1.8×10-4 | 3×10-8 | K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11 | K1=5.4×10-2 K2=5.4×10-5 | K1=1.3×10-7 K2=7.1×10-15 |
据此回答以下几个问题:
(1)四位同学根据表中数据写出以下几个反应方程式
甲:
乙:
丙:
丁:
上述反应可以成功进行的是______(填同学代号)。
(2)甲同学为证明 HCOOH 为弱酸,采用以下方法一定能证明的是_______(填序号)。
①常温下测得HCOONa溶液的pH大于7
②用HCOOH 溶液做导电实验,灯泡很暗
③HCOOH与Na2S能发生反应产生臭鸡蛋气味的气体
④采用pH计测得常温下 0.1 mol/L HCOOH 溶液的pH=1.37
⑤HCOONa和H3PO4反应,生成 HCOOH
⑥pH=2的HCOOH溶液稀释至100倍后,测得pH约为3.4
(3)乙同学取10.00 mL 0.1 mol/L H2C2O4在室温下用0.1 mol/L NaOH 溶液进行滴定,并使用氢离子浓度监测仪进行实时监控,当电脑显示 pH=7并稳定时停止滴定,此时测得消耗NaOH 溶液体积为V mL。
①该实验可使用________量取10.00 mL 0.1 mol/L H2C2O4(填仪器名称)。
②V____10.00 mL(填“>”“="或“<”)。
③滴定结束后溶液中所含离子浓度由大到小为:_________(书写离子浓度符号并用“>”连接)。
④丙同学与甲同学做同样实验。但他将0.1 mol/L H2C2O4换成0.1 mol/L H2S溶液,丙同学实验结束后溶液c(HS-)___ c(S2-)(填">""<"或“=”)。
(4)已知酸性高锰酸钾可将甲酸氧化成二氧化碳,丁采用 HCOOH 溶液对某KMnO4样品进行纯度测定(杂质不参导反应),取0.200 g KMnO4样品(M=158 g/mol)在锥形瓶中溶解并酸化后,用0.100 mol/L的标准HCOOH溶液进行滴定,滴定至终点时消耗 HCOOH 溶液20.00 mL。
①对 KMnO
②确定达到滴定终点的判断方法是_________。
③该样品中KMnO4的纯度为 _______(用百分数表示)。
【答案】甲、乙、丁 ①④⑤⑥ 酸式滴定管(或移液管) > > 硫酸 当滴入最后一滴标准液时,溶液由红色变为无色,且半分钟内不变色 63.2%
【解析】
由题目所给表格可知,酸性,得到质子的能力
。
(1)根据“强酸制弱酸”原理以及上述分析中酸性和得质子能力的强弱,可判断甲、乙、丁三名同学的方程式能够发生,而丙同学,HClO具有强氧化性,S2-具有还原性,二者会发生氧化还原反应,而不是复分解反应,故答案为甲、乙、丁;
(2)①常温下测得HCOONa溶液的pH大于7,说明HCOONa为强碱弱酸盐,则HCOOH为弱电解质;
② 溶液的导电性与离子浓度成正比,用HCOOH 溶液做导电实验,灯泡很暗,只能说明溶液中离子浓度很小,不能说明HCOOH的电离程度,则不能说明HCOOH为弱电解质;
③ HCOOH与Na2S能发生反应产生臭鸡蛋气味的气体,说明HCOOH的酸性强于H2S,不能说明其为弱电解质;
④采用pH计测得常温下 0.1 mol/L HCOOH 溶液的pH=1.37,说明HCOOH不完全电离,溶液中存在电离平衡,所以能说明其为弱电解质;
⑤强酸可以制取弱酸,HCOONa和H3PO4反应,生成 HCOOH,说明HCOOH的酸性弱于H3PO4,可以说明其为弱电解质;
⑥pH=2的HCOOH溶液稀释至100倍后,测得pH约为3.4,说明HCOOH溶液中存在电离平衡,说明其为弱电解质;
故答案选①④⑤⑥;
(3)①中和滴定实验中,应使用酸式滴定管或移液管量取H2CO4溶液;
②当V=10mL时,溶液中的溶质为NaHC2O4,显酸性,因此当pH=7时,加入NaOH的体积V>10mL;
③ 由题目可知pH=7并稳定时停止滴定,因此滴定结束后溶液中,根据②可知,该溶液可以看作向NaHC2O4溶液中继续滴加NaOH溶液至中性,因此可得
;
④由于HS-离子的水解程度大于电离程度,因此当滴定至pH=7时,溶液中c(HS-)> c(S2-);
(4)①对KMnO4溶液进行酸化时,通常选用的酸是稀硫酸;
②确定达到滴定终点的判断方法是当滴入最后一滴标准液时,溶液由红色变为无色,且半分钟内不变色;
③该滴定发生的反应为,滴定过程参与反应的草酸的物质的量为0.100 mol/L×20.00 mL=0.002mol,方程式计量关系可知反应的KMnO4物质的量为
,其质量为0.0008mol×158g/mol=0.1264g,该样品中KMnO4的纯度为
×100%=63.2%。
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