Question

（1）常温下，某溶液中由水电离出的c （OH^-）=1.0×10^-10mol/L，该溶液可以是

 

．（填选项）
A．pH=4的醋酸      B．pH=10的NaOH溶液      C．pH=9的Na₂CO₃溶液    D．pH=2的硫酸     E．pH=4的NH₄Cl溶液
（2）在t℃时，某NaOH稀溶液中，c（H⁺）=10^-amol/L，c（OH^-）=10^-bmol/L，已知a+b=12，则在该温度下，将100mL 0.1mol/L的稀H₂SO₄溶液与100mL 0.4mol/L的NaOH溶液混合后，溶液的pH=

 

．（混合时溶液体积变化忽略不计）
（3）常温下，a mL pH=3的盐酸与b mL pH=11的氨水混合，充分反应
①两溶液中由水电离出的H⁺浓度之比为

 

②若a=b，则反应后溶液中离子浓度从大到小的顺序是

 

（4）铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物（设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H₂SO₄反应）．某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究．   
10.0g铁矿石

①足量稀硫酸

②过滤

滤液A

③通入足量Cl2

④加热煮沸

溶液B

⑤稀释至250mL

取20.00mL B的稀溶液

⑥用0.4000mol?L-1

的KI溶液滴定

消耗KI溶液VmL
ⅰ、步骤④中煮沸的作用是

 

．
ⅱ、步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、

 

．
ⅲ、下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是

 

．
a．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂
b．滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c．滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d．锥形瓶不需要用待测液润洗
e．滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化
f．滴定结束后，30s内溶液不恢复原来的颜色再读数
ⅳ、若滴定过程中消耗0.4000mol?L^-1KI溶液25.00ml，则铁矿石中铁的百分含量为

 

．

Answer 1

考点：离子积常数,pH的简单计算,探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题,电离平衡与溶液的pH专题

分析：（1）常温下，某溶液中由水电离出的c （OH^-）=1.0×10^-10mol/L，说明水的电离受抑制，酸或碱，而氢离子与氢氧根离子浓度之积为1×10^-14；
（2）根据混合溶液的酸碱性计算氢离子浓度，从而计算溶液的pH；
（3）常温下，a mL pH=3的盐酸与b mL pH=11的氨水混合，充分反应
①常温下，a mL pH=3的盐酸与b mL pH=11的氨水溶液，两溶液中由水电离出的H⁺浓度均为10^-11mol/L；
②若a=b，两者恰好完全反应生成氯化铵和氨水，以氨气的电离为主，溶液呈碱性；
（4）ⅰ煮沸可以将水中的气体赶跑；
ⅱ、根据稀释液体和配制一定体积的溶液所选择的仪器来回答；
ⅲ、根据滴定试验以及滴定过程中的实验误差分析知识来回答判断；
ⅳ、根据元素守恒和化学反应方程式进行计算．

解答： 解：（1）常温下，某溶液中由水电离出的c （OH^-）=1.0×10^-10mol/L，说明水的电离受抑制，酸或碱，而氢离子与氢氧根离子浓度之积为1×10^-14，而pH=2的硫酸溶液中氢离子与氢氧根离子浓度之积为1×10^-12，故选：AB；
（2）酸中氢离子的物质的量=0.1mol/L×2×0.1L=0.02mol，碱中氢氧根离子的物质的量=0.4mol/L×0.1L=0.04mol/L，混合溶液中氢氧根离子浓度=

0.04mol-0.02mol

0.2L

=0.1mol/L，溶液中氢离子浓度为10^-11mol/L，则溶液的pH=11，
故答案为：11；
（3）①常温下，a mL pH=3的盐酸与b mL pH=11的氨水溶液，两溶液中由水电离出的H⁺浓度均为10^-11mol/L，则由水电离出的H⁺浓度之比为1：1，故答案为：1：1；
②若a=b，两者恰好完全反应生成氯化铵和氨水，以氨气的电离为主，溶液呈碱性，离子浓度关系为：c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（4）ⅰ、向铁矿石中加入硫酸，化反应生成硫酸的铁盐溶液，还存在过量的硫酸溶液，加入过量的氯气，煮沸的作用是赶走溶液中溶解的过量的Cl₂，故答案为：赶走溶液中溶解的过量的Cl₂；
ⅱ、容量瓶是一种定容仪器，若是稀释到250mL，则采用的仪器有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、250mL容量瓶，故答案为：250mL容量瓶；
ⅲ、a．碘水为黄色，三价铁离子也是黄色溶液，滴定过程中需加指示剂，故a错误；
b．滴定过程中，三价铁可以和碘离子发生反应生成亚铁离子和碘单质，碘单质遇到淀粉溶液显示蓝色，但是亚铁离子的绿色会产生干扰作用，故b错误；
c．滴定管用蒸馏水洗涤后必须用标准液润洗，故c错误；
d．锥形瓶不需要用待测液润洗，故d正确；
e．滴定过程中，眼睛注视锥形瓶中颜色的变化，故e错误；
f．滴定结束后，30s内溶液不恢复原来的颜色再读数，故f正确．
故选df；
ⅳ、由于所取溶液（含Fe³⁺）的体积与消耗KI溶液的体积相等，结合方程式可知，c（Fe³⁺）=c（KI）=0.5mol?L^-1，所以铁元素的百分含量为：

0.5mol/L×0.25L×56g/mol

10g

×100%=70%，故答案为：70%．

点评：本题是考查了离子积常数的有关计算，一道探究物质的组成、测量物质的含量知识的一道综合考查题，考查学生分析和解决问题的能力，综合性强，难度大．