题目内容

【题目】某工厂废水中含游离态氯,通过下列实验测定其浓度。

①取水样10.0ml于锥形瓶中,加入10.0ml的KI溶液(足量),发生的反应为:Cl2+2KI=2KCl+I2,滴入指示剂2~3滴。

②②取一滴定管依次用自来水、蒸馏水洗净后,再用0.01mol·L-1Na2S2O3溶液润洗,然后装入0.01mol·L-1Na2S2O3溶液到0刻度以上,排出下端尖嘴内的气泡,调整液面至0刻度或0刻度下某一位置,记下读数。

③将锥形瓶置于滴定管下进行滴定,发生的反应为:I2+2Na2S2O3=2NaI+ 2Na2S4O6 试回答下列问答:

(1)步骤①加入的指示剂是_______________________________。

(2)步骤②应使用________式滴定管。

(3)判断达到滴定终点的实验现象是___________________________________;

(4)用0.1032mol/L HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,下列情况对实验结果无影响的是____________

A.酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗

B.锥形瓶未用待测液润洗

C.滴定前滴定管尖嘴中有一气泡,滴定后气泡消失了

D.滴定时将标准液溅出锥形瓶外

(5)碳酸H2CO3,K1=4.3×10-7,K2=5.6×10-11,草酸H2C2O4,K1=5.9×10-2,K2=6.4×10-50.1 mol/L Na2CO3溶液的pH____________0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。(选填“大于”、“小于”或“等于”)。若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合,溶液中各种离子浓度大小的顺序正确的是_____________。(选填编号)

A.c(H+)>c(HC2O4-)>c[HCO3-)>c[CO32-) B.c(HCO3-)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(CO32-)

C.c(H+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(CO32-) D.c(H2CO3) >c(HCO3-)>c(HC2O4-)>c(CO32-)

(6)已知:①难溶电解质的溶度积常数:Ksp(CaF2)=1.5×10-10 ②25℃时,2.0×10-3mol·L-1氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略体积变化),得到c(HF)、c(F-)与溶液pH的变化关系,如下图所示:请根据以下信息回答下列问题:

①25℃时,HF电离平衡常数的数值Ka≈_______________________________。

②4.0×10-3 mol·L-1HF溶液与4.0×10-4 mol·L-1 CaCl2溶液等体积混合,调节混合液pH为4.0(忽略调节混合液体积的变化),通过列式计算说明是否有沉淀产生。_______________________________________

【答案】 淀粉溶液 碱 滴入最后一滴标准液,溶液由蓝色变成无色且半分钟内不恢复 B 大于 AC 10-3.45(或3.5×10-4) 当pH=4.0时,溶液巾的c(F-)=1.6×10-3mol/L,溶液中c(Ca2+)=2.0×l0-4 mol/L,c( Ca2+)×c2(F-)= 5.l×10-10> Ksp( CaF2),有沉淀产生

【解析】(1)步骤①中发生反应为Cl2+2KI=2KCl+I2,因此可用淀粉溶液作指示剂。

(2)由于Na2S2O3溶液呈碱性,所以应用碱式滴定管。

(3)滴定时发生的反应为I2+2Na2S2O3=2NaI+ 2Na2S4O6,用淀粉溶液作指示剂,则滴定终点的实验现象是滴入最后一滴标准液,溶液的颜色由蓝色变成无色且在半分钟内不恢复。

(4)A、酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗,使盐酸稀释,导致需要的体积增大,使实验结果偏高;B、锥形瓶不能润洗,否则会使测定结果偏高,所以锥形瓶未用待测液润洗,对实验结果无影响;C、由于滴定后气泡消失,导致滴定管内液面下降,使体积读数增大,实验结果偏高;D、滴定时不小心将标准液溅出锥形瓶外,导致标准液体积增大,使实验结果偏高。所以正确答案为B。

(5)已知草酸的电离常数K1大于碳酸的K1,草酸的电离常数K2也大于碳酸的K2,根据盐类“越弱越水解”的原理,同浓度的Na2CO3溶液水解程度大于Na2C2O4溶液的,因此Na2CO3溶液的pH大于同浓度Na2C2O4溶液的pH,由于多元弱酸是分步电离的,结合两种酸K1、K2的关系,可确定A、C是正确,B的正确关系式为c(HC2O4-)> c(C2O42-)> c(HCO3-)> c(CO32-),D的正确关系式为c(H2CO3) >c(HC2O4-)>c(HCO3-)>c(CO32-)。

(6) ①25℃时,HF电离平衡常数Ka=,所以当c(F-)=c(HF)时,Ka=c(H+),由图象可知,其中的交点处即为c(F-)=c(HF),所对应的pH=3.45即为Ka的负对数,即Ka≈10-3.45(或3.5×10-4);②4.0×10-3 mol·L-1HF溶液与4.0×10-4 mol·L-1 CaCl2溶液等体积混合的瞬间溶液中c(HF)=2.0×10-3mol/L,因此可以使用图象中的数据进行相关计算。由图象可知,当pH=4.0时,溶液中的c(F-)=1.6×10-3mol/L,而混合后溶液中c(Ca2+)=2.0×l0-4mol/L,所以c(Ca2+)×c2(F-)= 2.0×l0-4×(1.6×10-3)2 = 5.l2×10-10 > Ksp(CaF2) =1.5×10-10,所以会有沉淀产生。

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