题目内容
【题目】NaOH和盐酸都是中学化学常见的试剂。
Ⅰ.某同学用0.200 0 mol·L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液浓度
(1)将5.0 g烧碱样品(杂质不与酸反应)配成250 mL待测液,取10.00 mL待测液,如图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为________ mL。
(2)由下表数据得出NaOH的百分含量是________。
滴定次数 | 待测NaOH溶液体积(mL) | 标准盐酸体积 | |
滴定前的刻度(mL) | 滴定后的刻度(mL) | ||
第一次 | 10.00 | 0.40 | 20.50 |
第二次 | 10.00 | 4.10 | 24.00 |
Ⅱ.氧化还原滴定实验与酸碱中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。测血钙的含量时,进行如下实验:
①可将2 mL血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量草酸铵(NH4)2C2O4晶体,反应生成 CaC2O4沉淀,将沉淀用稀硫酸处理得H2C2O4溶液。
②将①得到的H2C2O4溶液,再用酸性KMnO4溶液滴定,氧化产物为CO2,还原产物为Mn2+。
③终点时用去20 mL l.0×l0﹣4 mol/L的KMnO4溶液。
(1)写出用KMnO4滴定H2C2O4的离子方程式_____________________。
(2)滴定时,将KMnO4溶液装在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
(3)判断滴定终点的方法是________________________。
(4)误差(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①如果滴定管用蒸馏水洗后未用酸性KMnO4标准液润洗,则测量结果________。
②滴定前后读数都正确,但滴定前有气泡,而滴定后气泡消失,则测量结果________。
(5)计算:血液中含钙离子的浓度为________mol/L。
Ⅲ.50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液测定计算中和反应的反应热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃用品是__________。如改用0.0275 mol NaOH固体与该盐酸进行实验,则实验中测得的“中和热”数值将________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(2)已知盐酸和NaOH稀溶液发生中和反应生成0.1 mol H2O时,放出5.73 kJ的热量,则表示该反应中和热的热化学方程式为:___________________________。
【答案】22.60 80.0%(或80%) 2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+=2Mn2++l0CO2↑+8H2O 酸式 当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色 偏高 偏高 2.5×10﹣3 环形玻璃搅拌棒 偏大 NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
【解析】
I(1)凹液面与刻度相切的数据,即为准确读数;
(2)由表格数据计算出消耗盐酸平均体积,根据H++OH-=H2O计算出n(NaOH),再根据计算出氢氧化钠质量,由百分含量=计算出氢氧化钠百分含量;
II(1)高锰酸根离子具有强的氧化性,酸性环境下能够氧化草酸生成二氧化碳,本身被还原为二价锰离子,依据得失电子、原子个数守恒配平方程式;
(2)依据酸式滴定管用来量取酸性或者强氧化性溶液,碱式滴定管用来量取碱性溶液判断;
(3)高锰酸根为紫色,二价锰离子为无色,所以当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色,即可证明达到滴定终点;
(4)结合操作对消耗标准溶液的体积影响判断误差;
(5)依据可知,列示计算即可;
III(1)由图可知,缺少环形玻璃搅拌棒;氢氧化钠固体溶解会放出热量;
(2)中和热为稀强酸和稀强碱发生生成1mol水放出的热量,由此写出热化学方程式即可。
I(1)由图可知,凹液面对应的刻度为22.60;
(2)两次消耗稀盐酸体积平均数为20.00mL,故n(H+)=4×10-3mol,由H++OH-=H2O可知,n(OH-)=25×4×10-3mol=0.1mol,m(NaOH)=0.1mol×40g/mol=4g,故NaOH的百分含量==80%;
II(1)高锰酸根离子具有强的氧化性,酸性环境下能够氧化草酸生成二氧化碳,本身被还原为二价锰离子,依据得失电子、原子个数守恒配平方程式得该离子方程式为:2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+=2Mn2++l0CO2↑+8H2O;
(2)因高锰酸钾具有强氧化型,会氧化橡胶,使橡胶老化,故应装在酸式滴定管中;
(3)高锰酸根为紫色,二价锰离子为无色,所以当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色,即可证明达到滴定终点,故答案为:当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色;
(4)①如果滴定管用蒸馏水洗后未用酸性KMnO4标准液润洗,导致标准液浓度降低,消耗标准液体积偏大,则测量结果偏高;
②滴定前后读数都正确,但滴定前有气泡,而滴定后气泡消失,导致消耗标准液体积偏大,则测量结果偏高;
(5)由原子守恒以及转移电子守恒可列出下列关系式:
1 0.4
n(Ca2+) c(标)V(标)
即,由此可知c(Ca2+)×2mL=2.5×20mL×l.0×l0﹣4mol/L,解得c(Ca2+)=2.5×10﹣3mol/L。
III(1)由图可知,该装置缺少的玻璃仪器为环形玻璃搅拌棒;氢氧化钠固体溶解会放出热量,导致最终温度偏大,计算出的热量偏大,即实验中测得的“中和热”数值将偏大;
(2)中和热为稀强酸和稀强碱发生生成1mol水和可溶性盐放出的热量,当生成0.1mol水时,放出5.73kJ热量,故生成1mol水时,放出57.3kJ热量,故表示该反应中和热的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。
【题目】利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(III)的处理工艺流程如下:
已知:①硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe2+、Al3+、Ca2+和Mg2+。②Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+。③常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:
阳离子 | Fe2+ | Mg2+ | Al3+ | Cr3+ |
沉淀完全时的pH | 3.2 | 11.1 | 5.4(>8溶解) | 9(>9溶解) |
(1) 实验室用18.4mol/L的浓硫酸配制480mL2mol/L的硫酸,需量取浓硫酸_____mL;配制时除量筒、烧杯和玻璃棒外,还需用到的玻璃仪器有______________。
(2) H2O2的作用是将滤液I中的Cr3+转化为Cr2O72-,写出此反应的离子方程式:__________。
(3过滤II操作得到的滤渣主要为______(填化学式),滤液II中含有的离子主要有__。
(4) 钠离子交换树脂的反应原理为:Mn++nNaR=MRn+nNa+,则利用钠离子交换树脂可除去滤液II中的金属阳离子有_______________。
(5) 写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式__________。