Question

盐酸在中学化学占有重要的地位，实验室有一未知浓度的盐酸溶液．
（1）为了测定该盐酸的浓度，取2.0mL该盐酸加水稀释后用0.10mol?L^-1NaOH标准溶液滴定．实验数据如下：

实验编号	1	2	3
滴入NaOH溶液的体积（mL）	21.90	19.95	20.05

①第1组实验的数据不合理，造成这种误差的原因可能是

 

（填字母）．
A．碱式滴定管用清水洗净后未经标准液润洗
B．滴定前仰视读数，滴定终了俯视读数
C．锥形瓶未用待测液润洗
②计算该盐酸物质的量浓度为

 

 mol?L^-1（数据精确到0.01）．
（2）某实验小组设计如下装置探究盐酸溶液中阴、阳离子在电场中的迁移情况：
常温下，在垂直的玻璃细管内，先放入CdCl₂溶液及显色剂，然后小心放入盐酸溶液，在aa'处形成清晰的界面．通电后，可观察到清晰界面缓缓向上移动．下列说法不正确的是

 

．
A．通电时，H⁺、Cd²⁺向Pt电极迁移，Cl^-向Cd电极迁移
B．装置中总反应的化学方程式为：Cd+2HCl

通电  .

CdCl₂+H₂↑
C．如果电源正负极反接，则下端产生大量Cl₂，界面不再清晰，实验失败
（3）上述实验中Cd²⁺会污染环境，实验结束后要对溶液进行处理：在实验后的溶液中投入石灰，使镉离子变为难溶的Cd（OH）₂沉淀．（已知Cd（OH）₂的Ksp=5×10^-15）
①若实验后溶液中c（Cd²⁺）=0.005mol?L^-1，要生成Cd（OH）₂沉淀，应调整溶液的酸碱性，使之pH大于

 

．
②若向Cd（OH）₂饱和溶液中加入少量NaOH固体，Cd（OH）₂的质量将

 

（填“增大”“减小”“不变”），原因是

 

．
③也可将Cd（OH）₂转化成更难溶的CdS除去：Cd（OH）₂（s）+S^2-（aq）=CdS（s）+2OH^-（aq），已知298K时，Ksp（CdS）=8×10^-27，求此温度下该反应的平衡常数K=

 

．

Answer 1

考点：难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,电解原理,中和滴定

专题：电离平衡与溶液的pH专题,电化学专题,化学实验基本操作

分析：（1）①由三组数据可知，标准液NaOH溶液的体积偏大，然后分析操作的影响；
②根据c（酸）×V（酸）=c（碱）×V（碱）计算；
（2）A．根据电源的正负极来判断Cd为阳极，Pt为阴极，在电解池中阳离子流向阴极，阴离子流向阳极；
B．根据电源的正负极来判断Cd为阳极，Pt为阴极，Cd为活泼金属，本身失去电子形成Cd²⁺，阴极氢离子得到电子形成氢气；
C．如果电源正负极反接，Cd为阴极，Pt为阳极，则下端Cd²⁺放电产生大量Cd，上端氯离子放电，界面清晰；
（3）①在常温下如果要生成Cd（OH）₂沉淀，应满足c（Cd²⁺）×c²（OH^-）≥5×10^-15，以此计算溶液的c（OH^-），可确定溶液的pH；
②根据生成物的浓度增大，平衡逆向移动；
③沉淀向更难溶的方向转化，K=

c2(OH-)

c(S 2-)

=

Ksp(Cd(OH)2)

Ksp(CdS)

来计算．

解答： 解：（1）①A．碱式滴定管用清水洗净后未经标准液润洗，导致标准液的浓度偏小，所需体积偏大，故A正确；
B．滴定前仰视读数，滴定终了俯视读数，导致标准液的体积偏小，故B错误；
C．锥形瓶未用待测液润洗，不影响标准液的体积，故C错误；
故选：A；
②第1组实验的数据不合理，则消耗滴入NaOH溶液的体积为

19.95+20.05

2

mL，根据c（酸）×V（酸）=c（碱）×V（碱），则该盐酸的浓度为

0.10mol?L-1×20mL

2.0mL

=1.00 mol?L^-1，故答案为：1.00；
（2）A．由电源的正负极来判断Cd为阳极，Pt为阴极，通电时，H⁺、Cd²⁺向Pt电极迁移，Cl^-向Cd电极迁移，故A正确；
B．由电源的正负极来判断Cd为阳极，Pt为阴极，Cd为活泼金属，本身失去电子形成Cd²⁺，阴极氢离子得到电子形成氢气，总反应方程式为：Cd+2HCl

通电  .

CdCl₂+H₂↑，故B正确；
C．如果电源正负极反接，Cd为阴极，Pt为阳极，则下端Cd²⁺放电产生大量Cd，上端氯离子放电，界面清晰，故C错误；
故选：C；
（3）①常温下如果要生成Cd（OH）₂沉淀，应满足c（Cd²⁺）×c²（OH^-）≥5×10^-15，c（Cd²⁺）=0.005mol?L^-1，则c（OH^-）≥

5×10 -15 0.005

=10^-6mol/L，C（H⁺）＜

1×10-14

10-6

mol/L=10^-8，调节溶液pH大于8，
故答案为：8；
②若向Cd（OH）₂饱和溶液中加入少量NaOH固体，NaOH电离出的OH^-使Cd（OH）₂（S）?Cd²⁺（aq）+2OH^-（aq）的平衡向左移动，Cd（OH）₂的质量将增大，
故答案为：增大；NaOH电离出的OH^-使Cd（OH）₂（S）?Cd²⁺（aq）+2OH^-（aq）的平衡向左移动；
③沉淀向更难溶的方向转化，K=

c2(OH-)

c(S 2-)

=

Ksp(Cd(OH)2)

Ksp(CdS)

=

5×10-15

8×10-27

=6.25×10¹¹，
故答案为：6.25×10¹¹．

点评：本题考查中和滴定操作，电解原理，沉淀转化的分析判断，题目难度中等，注意把握实验基本方法，电解原理，平衡移动原理的应用和方向判断．