题目内容

12.用0.1mol/LNaOH溶液滴定40mL0.1mol/LH2SO3溶液,所得滴定曲线如图所示(忽略混合时溶液体积的变化).下列叙述不正确的是(  )
A.H2SO3的Ka1=1×10-2
B.0.05mol/L NaHSO3溶液的pH=4.25
C.图中Y点对应的溶液中,3c(SO32-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-
D.图中Z点对应的溶液中:c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO32-)>c(OH-

分析 用0.1mol/LNaOH溶液滴定40mL0.1mol/LH2SO4溶液,由于H2SO3是二元酸,滴定过程中存在两个化学计量点,滴定反应为:NaOH+H2SO3═NaHSO3+H2O,NaHSO3+NaOH═Na2SO3+H2O,完全滴定需要消耗NaOH溶液的体积为80mL,结合溶液中的守恒思想判断分析.

解答 解:用0.1mol/LNaOH溶液滴定40mL0.1mol/LH2SO3溶液,由于H2SO3是二元酸,滴定过程中存在两个化学计量点,滴定反应为:NaOH+H2SO3═NaHSO3+H2O,NaHSO3+NaOH═Na2SO3+H2O,完全滴定需要消耗NaOH溶液的体积为80mL,
A.由第一平滴定点可知,当溶液中c(H2SO3)=c(HSO3-)时,此时pH=2,即c(H+)=10-2mol/L,则H2SO3的Ka1=$\frac{c({H}^{+})c(HS{O}_{3}^{-})}{c({H}_{2}S{O}_{3})}$=c(H+),所以H2SO3的Ka1=1×10-2,故A正确;
B.第一化学计量点时,溶液中恰好存在NaHSO3,根据图象,此时溶液中c(NaHSO3)=$\frac{0.1×40}{40+40}$=0.05mol/L,溶液pH=4.25,所以0.05mol/L NaHSO3溶液的PH=4.25,故B正确;
C.根据图象,Y点为第二平滴定点,溶液中c(HSO3-)=c(SO32-),根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO3-)+2c(SO32-),由于c(HSO3-)=c(SO32-),所以3c(SO32-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-),故C正确;
D.Z点为第二化学计量点,此时溶液中恰好存在Na2SO3,溶液显碱性,表明SO32-会水解,考虑水也存在电离平衡,因此溶液中c(OH-)>c(HSO3-),故D错误.
故选D.

点评 本题考查酸碱滴定原理,明确滴定反应式,结合图象分析,清楚特殊点的含义,牢牢把握溶液中的守恒思想是解题的关键,需要掌握平衡常数的表达式,还需注意图象反应的是平衡浓度,题目难度不大.

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7.软锰矿的主要成分为MnO2,含少量Al2O3和SiO2.闪锌矿主要成分为ZnS,含少量FeS、CuS、CdS杂质.现以软锰矿和闪锌矿为原料制备MnO2和Zn,其简化流程如图(中间产物的固体部分已经略去).

已知:
Ⅰ.矿石中所有金属元素在滤液A中均以离子形式存在.
Ⅱ.各种金属离子完全沉淀的pH如表:
Zn2+Mn2+Fe2+Fe3+Al3+
pH8.010.19.03.24.7
回答下列问题:
(1)步骤①中为了加快硫酸的浸取速率,可采用的方法是将矿石粉碎、加热、搅拌等(任写一种).①中发生多个反应,其中MnO2、FeS与硫酸共热时有淡黄色物质析出,溶液变为棕黄色,写出MnO2、FeS与硫酸共热发生反应的化学方程式3MnO2+2FeS+6H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3MnSO4+Fe2(SO43+2S+6H2O.
(2)步骤②加入金属锌是为了回收金属,回收金属的主要成分是Cu、Cd.
(3)步骤③中MnO2的其作用是将Fe2+氧化为Fe3+,另外一种物质X可以是AC.
A.ZnO    B.MgCO3    C.MnCO3    D.Cu(OH)2
(4)MnO2与Li构成LiMnO2,它可作为某锂离子电池的正极材料,电池反应方程式为:Li1-xMnO2+LixC6=LiMnO2+6C,写出该锂离子电池的正极电极反应式Li1-xMnO2+xLi++xe-=LiMnO2
(5)已知:HCN的电离常数K=4.9×10-10,H2S的电离常数K1=1.3×10-7,K2=7.0×10-15,向NaCN溶液中通入少量的H2S气体,反应的离子方程式为CN-+H2S=HCN+HS-.在废水处理领域中常用H2S将Mn2+转化为MnS除去,向含有0.020mol•L-1Mn2+废水中通入一定量的H2S气体,调节溶液的pH=a,当HS-浓度为1.0×10-4 mol•L-1时,Mn2+开始沉淀,则a=5.[已知:Ksp(MnS)=1.4×10-15].
17.从镍矿石尾矿中提取NiSO4是解决我国镍资源匮乏的一条重要途径,已知该过程如图:

表1:各物质的Ksp数据如表:
物质MnSNiSPbSCuSNi(OH)2
Ksp2.5×10-131.1×10-218.0×10-286.3×10-362.0×10-15
表2:滤液A中各金属离子的含量如表:
成分Ni2+Fe3+Fe2+Mn2+Cu2+Pb2+
含量(g/L)3.804.80x0.200.15<0.001
根据以上信息,回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ酸浸之前需将矿石粉碎,目的是增大接触面积,提高浸取率
(2)若杂质离子的浓度c≤1.0×10-5mol/L即可认定沉淀完全,则步骤中当Pb2+恰好沉淀完全时,溶液中硫离子的浓度c(S2-)=8.0×10-23;此时Ni2+是否已开始沉淀否(填“是”或“否”).
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2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+
此时Mn2+的氧化产物为MnO2,写出除锰元素的离子方程式Mn2++ClO-+H2O=MnO2+Cl-+2H+
(4)为测定滤液A中Fe2+离子的含量,每次移取20.00mL待测液,并用0.02mol/L的KMnO4溶液滴定,若已知其他离子均不反应,且三次滴定平均消耗KMnO4溶液18.00mL,则x的值为5.04g/L(精确到小数点后两位).
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