Question

11．（1）在微生物作用的条件下，NH₄⁺ 经过两步反应被氧化成NO₃^-．两步反应的能量变化示意图如图：

①第一步反应是放热反应（选题“放热”或“吸热”），判断依据是反应物的总能量大于生成物的总能量
②1mol NH₄⁺（aq）全部氧化成NO₃^- （aq）的热化学方程式是NH₄⁺（aq）+2O₂（g）═2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq），△H=-346 kJ/mol
（2）用酸式滴定管准确移取25.00mL某未知浓度的盐酸于一洁净的锥形瓶中，然后用0.20mol•L^-1的氢氧化钠溶液（指示剂为酚酞）滴定，滴定结果如下：

实验编号	NaOH起始读数	NaOH终点读数
第一次	0.10mL	18.40mL
第二次	3.00mL	21.10mL
第三次	0.20mL	20.40mL
第四次	0.00mL	18.20mL

①滴定管在使用之前需要先查漏，再洗涤和润洗
②判断滴定终点的现象是无色变粉红色，且半分钟内不变色
③根据以上数据可以计算出盐酸的物质的量浓度为0.15 mol•L^-1（小数点后保留两位有效数字）．
④以下操作可能造成测定结果偏高的是ACE（填写序号）．
A．滴定前，碱式滴定管尖嘴有气泡，滴定后消失
B．滴定前读数正确，达到滴定终点后，俯视读数
C．滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
D．盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗后，未用待测液润洗
E．未用标准液润洗碱式滴定管
（3）由pH=3的HA（弱酸）与pH=11的NaOH溶液等体积混合，所得溶液中离子浓度大小的顺序为c（A^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

Answer 1

分析 （1）①当反应物的总能量大于生成物的总能量，反应是放热的；
②结合图象根据盖斯定律来计算反应的焓变；
（2）①滴定管在使用前先检验是否漏水；
②NaOH溶液滴定盐酸，以酚酞作指示剂，滴定终点时，溶液的颜色由无色变为浅红色；
③先判断数据的合理性，然后NaOH溶液的平均体积，然后根据HCl～NaOH求盐酸的物质的量浓度；
④根据c（待）=$\frac{c（标）×V（标）}{V（待）}$分析不当操作对V（标）的影响，以此判断浓度的误差．
（3）HA为弱酸，pH=3的HA与pH=11的氢氧化钠溶液混合后，HA过量，溶液显示酸性，根据电荷守恒进行判断钠离子与A^-离子浓度关系．

解答 解：（1）①由图可知，焓变小于0，即反应物的总能量大于生成物的总能量，所以反应为放热反应，
故答案为：放热；反应物的总能量大于生成物的总能量；
②第一步的热化学方程式为NH₄⁺（aq）+1.5O₂（g）═NO₂^-（aq）+2H⁺（aq）+H₂O（l），△H=-273KJ/mol，第二步的热化学方程式为：NO₂^-（aq）+0.5O₂（g）═NO₃^-（aq），△H=-73KJ/mol，根据盖斯定律则NH₄⁺（aq）+2O₂（g）═2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq），△H=-346 kJ/mol，
故答案为：NH₄⁺（aq）+2O₂（g）═2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq），△H=-346 kJ/mol．
（2）①滴定管在使用前先检验是否漏水；
故答案为：查漏；
②NaOH溶液滴定盐酸，以酚酞作指示剂，滴定终点时，溶液的颜色由无色变粉红色，且半分钟内不变色，
故答案为：无色变粉红色，且半分钟内不变色；
③四次消耗的NaOH溶液的体积为18.30mL，18.10mL，20.20mL，18.20mL，第三组数据舍去，三次滴定盐酸溶液的平均体积为18.20mL
HCl～～～～NaOH
1                                         1
C（HCl）×25.00mL     0.20mol•L^-1×18.20mL
解得：C（HCl）=0.1456mol•L^-1=0.15mol•L^-1；
故答案为：0.15；
④A．滴定前，碱式滴定管尖嘴有气泡，滴定后消失，造成V（标）偏大，根据c（待）=$\frac{c（标）×V（标）}{V（待）}$分析，可知c（待）偏高，故A正确；
B．滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度，其它操作均正确，造成V（标）偏小，根据c（待）=$\frac{c（标）×V（标）}{V（待）}$分析，可知c（待）偏低，故B错误；
C．滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液，造成V（标）偏大，根据c（待）=$\frac{c（标）×V（标）}{V（待）}$分析，可知c（待）偏高，故C正确；
D．盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗后，未用待测液润洗，对V（标）无影响，根据c（待）=$\frac{c（标）×V（标）}{V（待）}$分析，可知c（待）不变，故D错误；
E．未用标准液润洗碱式滴定管，标准液浓度降低，造成V（标）偏大，根据c（待）=$\frac{c（标）×V（标）}{V（待）}$分析，可知c（待）偏高，故E正确；
故答案为：ACE；
（3）pH=3的HA与pH=11的氢氧化钠溶液混合后，HA为弱酸，所以HA过量，溶液显示酸性，氢离子浓度大于氢氧根离子浓度c（H⁺）＞c（OH^-），根据电荷守恒可知，c（Na⁺）＜c（A^-），即c（A^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
故答案为：c（A^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

点评 本题考查了反应热的计算、中和滴定实验和误差分析、离子浓度大小比较等，题目难度中等，注意把握图象中反应物的总能量与生成物的总能量的关系以及盖斯定律的应用、中和滴定实验操作是解题的关键．