2020高考化学一轮(新课标通用)训练检测:考点26 水的电离和溶液的酸碱性
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2020高考化学一轮(新课标通用)训练检测:
考点26 水的电离和溶液的酸碱性
[题组一基础小题]
1.下列关于水的电离叙述正确的是( )
A.无论在什么条件下,c(H+)增大,酸性都增强
B.稀释氯化铵溶液,水的电离程度变大
C.稀释氢氧化钠溶液,水的电离程度变小
D.升高温度,K w变大,H+浓度增大
答案 D
解析A选项错误,对于纯水,升高温度,H+浓度增大,但仍为中性;B选项错误,氯化铵水解促进水的电离,稀释氯化铵溶液后,水的电离程度减小;C选项错误,NaOH抑制水的电离,稀释NaOH溶液后,水的电离程度变大;D选项正确,K w与温度有关,温度越高,水的电离平衡常数也越大。
2.下列说法中正确的是( )
A.显酸性的溶液是酸溶液,显碱性的溶液是碱溶液
B.盐促进水的电离,酸碱抑制水的电离
C.常温下,某溶液中水电离出的H+浓度为1×10-9mol·L-1,该溶液不一定是碱溶液
D.中性溶液即pH=7的溶液
答案 C
解析A选项错误,显酸性的溶液可能是酸溶液,也可能是强酸的酸式盐溶液等,显碱性的溶液可能是碱溶液,也可能是强碱弱酸盐溶液等;B选项错误,不是所有盐都能促进水的电离;C选项正确,酸碱都能抑制水的电离,根据水的电离不能判断溶液的酸碱性;D选项错误,改变温度,中性溶液的pH不一定为7。
3.室温下,水的电离达到平衡:H2O H++OH-。
下列叙述正确的是( )
A.将水加热,平衡正向移动,K w不变
B.向水中加入少量盐酸,平衡逆向移动,c(H+)增大
C.向水中加入少量NaOH固体,平衡逆向移动,c(OH-)降低
D.向水中加入少量CH3COONa固体,平衡正向移动,c(OH-)=c(H+)
答案 B
解析K w与温度有关,温度升高,K w变大,故A错误;加入酸,则c(H+)增大,加入碱,则c(OH-)增大,故B正确,C错误;加入CH3COONa固体,CH3COO-可结合水电离出的H+,导致水的电离平衡正向移动,c(OH-)>c(H+),D错误。
4.25 ℃时,下列溶液的酸性最强的是( )
A.0.01 mol·L-1的HCl溶液
B.pH=2的H2SO4溶液
C .c (OH -)=10
-13
mol·L -1
的溶液
D .pH =1的HNO 3溶液加水稀释为原来的2倍 答案 C
解析 比较溶液的酸性强弱可以通过比较其c (H +
)的大小而得出。
A 中c (H +
)=0.01 mol·L -1
,B 中c (H +
)=0.01 mol·L -1
,C 中c (H +
)=0.1 mol·L -1
,D 中c (H +
)=0.05 mol·L -1
,故选C 。
5.某温度下K w =10-13
,在此温度下,将pH =a 的NaOH 溶液V a L 与pH =b 的H 2SO 4溶液V b L 混合,下列说法
正确的是( )
A .若所得混合液为中性,且a =12,b =2,则V a ∶V b =1∶1
B .若所得混合液为中性,且a +b =12,则V a ∶V b =100∶1
C .若所得混合液pH =10,且a =12,b =2,则V a ∶V b =1∶9
D .若所得混合液pH =10,且a =12,b =2,则V a ∶V b =101∶99 答案 C
解析 当所得混合液为中性时,V a ·10a -13
=V b ·10-b
,则V a V b
=10
13-(a +b )
,故A 选项,V a ∶V b =1∶10,错误;B
选项,当所得混合液为中性时,V a ·10
a -13
=V b ·10-b
,则V a V b
=10
13-(a +b )
,V a ∶V b =10∶1,错误;当所得溶液pH =10
时,V a ·10a -13-V b ·10-b V a +V b =10-3
,即V a V b =10-3+10-b 10a -13-10-3=19
,故C 选项正确,D 选项错误。
6.现有常温下水电离出的c (H +
)均为1×10
-11
mol·L -1
的4种溶液:①HCl 溶液;②CH 3COOH 溶液;③NaOH
溶液;④氨水。
有关上述溶液的比较中,正确的是( )
A .向等体积溶液中分别加水稀释100倍后,溶液的pH :③>④>②>①
B .等体积的①、②、③溶液分别与足量铝粉反应,生成H 2的量①最小
C .②、③溶液等体积混合后,溶液显碱性
D .①、④溶液混合后,若pH =7,则消耗溶液的体积:④>① 答案 B
解析 由题意知,①和②的pH 相等,pH =3,③和④的pH 相等,pH =11。
向等体积溶液中分别加水稀释100倍后,溶液的pH :④>③>①>②,A 选项错误;等体积时,①生成氢气最少,B 选项正确;②、③溶液等体积混合后,醋酸过量,溶液显酸性,C 选项错误;①、④溶液混合若pH =7,则消耗溶液的体积:①>④,D 选项错误。
7.如图表示水中c (H +
)和c (OH -
)的关系,下列判断错误的是( )
A .两条曲线上任意点均有c (H +
)×c (OH -
)=K w B .M 区域内任意点均有c (H +
)<c (OH -
) C .图中T 1<T 2
D .XZ 线上任意点均有pH =7 答案 D
解析 由水的离子积的定义知两条曲线上任意点均有c (H +
)×c (OH -
)=K w ,A 正确;由图中纵横轴的大小可知
M 区域内任意点均有c (H +)<c (OH -),B 正确;温度越高水的电离程度越大,电离出的c (H +)与c (OH -)越大,所以T 2>T 1,C 正确;由pH =-lg c (H +)可知只有当c (H +)=10-7 mol·L -1时,才有pH =7,D 错误。
8.对于常温下pH=10的氨水,下列说法正确的是( )
A.该溶液与pH=10的Ba(OH)2溶液,溶质的物质的量浓度之比为2∶1 B.该溶液由水电离出来的c(H+)与pH=4的NH4Cl溶液相同
C.降低温度,溶液的c+4
c3·H2
减小,pH降低
D.往该溶液中加入足量的NH4Cl固体后,c(NH+4)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
答案 C
解析NH3·H2O为弱电解质,部分电离,其物质的量浓度大于Ba(OH)2浓度的2倍,A项错误;氨水抑制水的
电离,NH 4Cl中NH+4水解促进水的电离,B项错误;降低温度,NH3·H2O电离平衡逆向移动,溶液的c+4
c3·H2
减小,pH降低,C项正确;氯化铵溶液中存在:c(NH+4)+c(NH3·H2O)=c(Cl-),而往氨水中加入氯化铵,则不会有
此关系,D项错误。
9.已知100 ℃时,水的离子积常数K w=1×10-12,对于该温度下pH为1的硫酸,下列叙述正确的是( ) A.向该溶液中加入等体积、pH为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和
B.该溶液中硫酸电离出的c(H+)与水电离出的c(H+)之比为10-10
C.等体积的该硫酸与室温下pH为1的硫酸中和碱的能力相同
D.该溶液中水电离出的c(H+)是pH为3的硫酸中水电离出的c(H+)的100倍
答案 C
解析选项A中,在该温度下,当pH(强酸)+pH(强碱)=12时,两种溶液等体积混合时才完全中和,A错误;
选项B中两者之比为10-1
10-11
=1010,不正确;由于pH为1的硫酸酸性强,对水电离的抑制程度大,故D错误;不论在何温度下,pH为1的硫酸的c(H+)都为0.1 mol·L-1,故C正确。
10.在不同温度下,水溶液中c(H+)与c(OH-)有如图所示关系。
下列说法正确的是( )
A.a点对应的溶液中大量存在:Al3+、Na+、Cl-、NO-3
B.b点对应的溶液中大量存在:K+、Ba2+、NO-3、I-
C.c点对应的溶液中大量存在:Fe3+、Na+、Cl-、SO2-4
D.d点对应的溶液中大量存在:Na+、K+、SO2-3、Cl-
答案 D
解析a点溶液呈中性,Al3+只能存在于酸性溶液中,A选项错误;b点溶液呈酸性,NO-3在酸性条件下具有
强氧化性,能与I-反应,错误;C选项,c点溶液呈中性,Fe3+只能存在于酸性溶液中,错误;d点溶液呈碱性,正确。
[题组二高考小题]
11.(2018·浙江4月选考)在常温下,向10 mL浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L-1的盐酸,溶液pH随盐酸加入体积的变化如图所示。
下列说法正确的是( )
A.在a点的溶液中:c(Na+)>c(CO2-3)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
B.在b点的溶液中:2n(CO2-3)+n(HCO-3)<0.001 mol
C.在c点的溶液pH<7,是因为此时HCO-3的电离能力大于其水解能力
D.若将0.1 mol·L-1的盐酸换成同浓度的醋酸,当滴至溶液的pH=7时:c(Na+)=c(CH3COO-)
答案 B
解析向10 mL浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L-1盐酸,依次发生反应:①H++OH-===H2O、②H++CO2-3===HCO-3、③H++HCO-3===H2CO3。
a点的溶液中加入盐酸的体积为5 mL,则溶液中溶质的物质的量之比为n(NaCl)∶n(NaOH)∶n(Na2CO3)=1∶1∶2,故溶液中离子浓度大小为c(Na+)>c(CO2-3)>c(OH
-)>c(Cl-)>c(H+),A项错误;b点的溶液pH=7,结合电荷守恒式:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO-
c(CO2-3)
3)+2
+c(Cl-),可得c(HCO-3)+2c(CO2-3)=c(Na+)-c(Cl-),故n(HCO-3)+2n(CO2-3)=0.003 mol-n(Cl-),由题图知溶液pH=7时加入盐酸的体积大于20 mL,故n(Cl-)>0.002 mol,所以2n(CO2-3)+n(HCO-3)<0.001 mol,B项正确;c 点的溶液pH<7,是因为反应生成的H2CO3的电离能力大于HCO-3的水解能力,C项错误;若将0.1 mol·L-1的盐酸
换成同浓度的醋酸,当滴至溶液的pH=7时,电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO-3)+2c(CO2-3)+
c(CH3COO-),则c(Na+)≠c(CH3COO-),D项错误。
12.(2015·广东高考)一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图。
下列说法正确的是( )
A.升高温度,可能引起由c向b的变化
B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13
C.该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
答案 C
解析图中曲线上的点对应同一温度下的水溶液中的c(H+)和c(OH-),升高温度,水的离子积常数发生改变,所以升温不能引起c向b的变化,A项错误;b点对应的c(H+)=c(OH-),K w=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14,B项
错误;Fe3+水解显酸性,图中a点c(OH-)<c(H+),C项正确;只稀释溶液不会引起c向d的变化,D项错误。
13.(2015·广东高考)准确移取20.00 mL某待测HCl溶液于锥形瓶中,用0.1000 mol·L-1 NaOH溶液滴定,下列说法正确的是( )
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入NaOH溶液进行滴定
B.随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH由小变大
C.用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定
D.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则测定结果偏小
答案 B
解析滴定管应该先用标准的NaOH溶液润洗后,再装入NaOH溶液进行滴定,A项错误;锥形瓶中盛放的是
盐酸,随着NaOH的加入,盐酸不断被中和,至溶液呈中性,所以pH由小变大,B项正确;滴定终点应该是溶液由无色变为红色,再等待半分钟不恢复原色,这时才能停止滴定,C项错误;悬滴没有进入锥形瓶中,但是在读数时,却被认为参加反应了,所以测定的HCl的浓度偏大,D项错误。
[题组三模拟小题]
14.(2019·北京海淀期末练习)室温下,向0.01 mol·L-1的醋酸溶液中滴入pH
=7的醋酸铵溶液,溶液pH随滴入醋酸铵溶液体积变化的曲线如图所示。
下列分析正
确的是( )
A.a点,pH=2
B.b点,c(CH3COO-)>c(NH+4)
C.c点,pH可能大于7
D.ac段,溶液pH增大是CH3COOH H++CH3COO-逆向移动的结果
答案 B
解析a点为0.01 mol/L的醋酸溶液,由于醋酸为弱酸,不能完全电离,所以0.01 mol/L的醋酸溶液pH>2,A错。
醋酸铵为中性溶液,所以向醋酸溶液中无限加入醋酸铵溶液,溶液的pH无限接近7,则b点溶液呈酸性,
c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒可知:c(H+)+c(NH+4)=c(OH-)+c(CH3COO-),故c(NH+4)<c(CH3COO-),B正确,C错。
ac段溶液pH增大的主要原因是醋酸铵溶液将醋酸溶液稀释了,D错。
15.(2018·山东潍坊期末)常温下,向20 mL的某稀H2SO4溶液中滴入0.1 mol·L-1氨水,溶液中水电离出
的氢离子浓度随滴入氨水体积变化如图(忽略反应过程中温度变化)。
下列说法正确的是( )
A.稀硫酸的浓度为0.1 mol·L-1
B.B点溶液中的溶质只有(NH4)2SO4
C.E点溶液pH=a
D.F点溶液中存在的离子浓度关系:c(NH+4)+c(H+)=c(SO2-4)+c(OH-)
答案 C
解析A项,20 mL的稀H2SO4溶液中,水电离出的H+浓度是10-13,则H2SO4电离出的H+浓度是0.1 mol/L,
稀H2SO4的浓度为0.05 mol/L,错误;B项,D点水的电离程度最大,两者恰好完全反应生成(NH4)2SO4,而B点硫
酸过量,溶质为(NH4)2SO4和H2SO4,错误;C项,E点氨水过量,溶液中的H+是H2O提供的,是10-a,则溶液的pH
=a,正确;D项,F点溶液根据电荷守恒:c(H+)+c(NH+4)=2c(SO2-4)+c(OH-),错误。
16.(2018·上海杨浦区期中)25 ℃时纯水的电离度为α1,pH=11的氨水中水的电离度为α2,pH =3的盐
酸中水的电离度为α3。
若将上述氨水与盐酸等体积混合,所得溶液中水的电离度为α4,下列关系式正确的是( )
A.α1<α2<α3<α4 B.α3=α2<α1<α4
C.α2<α3<α1<α4 D.α2=α3<α4<α1
答案 D
解析氨水和盐酸中水的电离受到抑制且程度相同;氨水与盐酸等体积混合后得到氨水和氯化铵的混合溶液,以NH3·H2O的电离为主,溶液呈碱性,抑制水的电离,但混合溶液pH<11,故电离度α1>α4>α2,所以有α2=
α3<α4<α1。
[题组一基础大题]
17.(1)某研究性学习小组在实验室中配制1 mol·L-1的稀硫酸标准溶液,然后用其滴定某未知浓度的NaOH
溶液。
下列有关说法中正确的是____________。
A.实验中所用到的滴定管、容量瓶,在使用前均需要检漏
B.如果实验中需用60 mL的稀硫酸标准溶液,配制时应选用100 mL容量瓶
C.容量瓶中含有少量蒸馏水,会导致所配标准溶液的浓度偏小
D.酸式滴定管用蒸馏水洗涤后,即装入标准浓度的稀硫酸,则测得的NaOH溶液的浓度将偏大
E.中和滴定时,若在最后一次读数时俯视读数,则导致最后测得NaOH溶液的浓度偏大
(2)常温下,已知0.1 mol·L-1一元酸HA溶液中c(OH-)/c(H+)=1×10-8。
①常温下,0.1 mol·L-1HA溶液的pH=________;写出该酸(HA)与NaOH溶液反应的离子方程式:
________________________________________________;
②pH=3的HA与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,溶液中4种离子物质的量浓度大小关系是:
______________________;
③0.2 mol·L-1HA溶液与0.1 mol·L-1NaOH溶液等体积混合后所得溶液中:c(H+)+c(HA)-c(OH-)=
________mol·L-1。
(溶液体积变化忽略不计)
(3)t℃时,有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,则该温度下水的离子积常数K w=________。
①该温度下(t℃),将100 mL 0.1 mol·L-1的稀H2SO4溶液与100 mL 0.4 mol·L-1的NaOH溶液混合后(溶
液体积变化忽略不计),溶液的pH=________。
②该温度下(t℃),1体积的稀硫酸和10体积的NaOH溶液混合后溶液呈中性,则稀硫酸的pH(pH a)与NaOH
溶液的pH(pH b)的关系是:____________。
答案(1)ABD (2)①3HA+OH-===A-+H2O
②c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) ③0.05
(3)10-13①12②pH a+pH b=12
解析(1)容量瓶中含有少量蒸馏水,不会影响溶质和溶剂的质量,所以不影响实验结果,C不正确;中和滴
定时,若在最后一次读数时俯视读数,则使硫酸的体积偏小,导致最后测得NaOH溶液的浓度偏小,E不正确,其
余选项都是正确的,答案为ABD。
(2)①根据水的离子积常数可知,如果c(OH-)/c(H+)=1×10-8,则溶液中OH-浓度为c(OH-)=1×10-11
mol·L-1。
则氢离子浓度为0.001 mol·L-1,所以pH=3,这说明HA是弱酸,所以和氢氧化钠反应的离子方程式
是HA+OH-===A-+H2O。
②由于HA是弱酸,所以pH=3的HA溶液的浓度大于0.001 mol·L-1,则在和氢氧化钠的
反应中HA是过量的,因此反应后溶液显酸性,则离子浓度大小顺序是c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
③0.2 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,酸是过量的,所以根据电荷守恒和物料守恒可知,
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-)、2c(Na+)=c(HA)+c(A-)。
则c(H+)+c(HA)-c(OH-)=c(Na+)=0.05 mol·L-1。
(3)t℃时,有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,则0.01=K w/10-11,解得该温度下水的离子积常数K w=10-13。
①硫酸和氢氧化钠的物质的量是0.01 mol和0.04 mol,则氢氧化钠是过量的,所以溶液中OH-浓度是(0.04 mol-0.02 mol)÷0.2 L=0.1 mol·L-1,则溶液中氢离子浓度是1×10-12mol·L-1,即pH=12。
②1体积的稀硫酸和10体积的NaOH溶液混合后溶液呈中性,则10-pHa=10×10pHb-13,解得pH a+pH b=12。
[题组二高考大题]
18.(2017·江苏高考)砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素,使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一。
(1)将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合,搅拌使其充分反应,可获得一种砷的高效吸附剂X,
吸附剂X中含有CO2-3,其原因是
______________________________________________________________。
(2)H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH
的关系分别如图1和图2所示。
①以酚酞为指示剂(变色范围pH 8.0~10.0),将NaOH 溶液逐滴加入到H 3AsO 3溶液中,当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。
该过程中主要反应的离子方程式为
____________________________________________________________。
②H 3AsO 4第一步电离方程式H 3AsO 4
H 2AsO -
4+H +
的电离常数为K a1,则p K a1=________(p K a1=-lg K a1)。
答案 (1)碱性溶液吸收了空气中的CO 2 (2)①OH -
+H 3AsO 3===H 2AsO -
3+H 2O ②2.2 解析 (1)反应物中含有的氢氧化钠溶液,会吸收空气中的CO 2生成CO 2-
3。
(2)①H 3AsO 3中As 的化合价为+3价,故应根据图 1来分析。
由于使用酚酞作指示剂,故应根据变色点pH =8.0时判断其产物,即pH =8.0附近H 3AsO 3的分布分数逐渐减少而H 2AsO -
3的分布分数逐渐增大,可知H 3AsO 3 为反应物、H 2AsO -
3为生成物,再结合离子方程式的书写方法可知,反应的离子方程式为OH -
+H 3AsO 3===H 2AsO -
3+H 2O 。
②由图 2可知,当H 3AsO 4和H 2AsO -
4的分布分数即浓度相等时,其pH =2.2。
H 3AsO 4第一步电离方程式H 3AsO 4
H 2AsO -4
+H +
的电离常数K a1=c
2
AsO -
4
c
+
c
3
AsO 4
=c (H +)=10
-2.2
,则
p K a1=-lg K a1=-lg 10
-2.2
=2.2。
19.(2016·天津高考)水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标,通常用每升水中溶解氧分子的质量表示,单位mg·L -1。
我国《地表水环境质量标准》规定,生活饮用水源的DO 不能低于5 mg·L -1。
某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略),测定某河水的DO 。
Ⅰ.测定原理:
碱性条件下,O 2将Mn 2+
氧化为MnO(OH)2: ①2Mn 2+
+O 2+4OH -
===2MnO(OH)2↓ 酸性条件下,MnO(OH)2将I -
氧化为I 2: ②MnO(OH)2+I -
+H +
―→Mn 2++I 2+H 2O(未配平)
用Na 2S 2O 3标准溶液滴定生成的I 2:③2S 2O 2-
3+I 2===S 4O 2-
6+2I -
Ⅱ.测定步骤:
a .安装装置,检验气密性,充N 2排尽空气后,停止充N 2。
b .向烧瓶中加入200 mL 水样。
c .向烧瓶中依次迅速加入1 mL MnSO 4无氧溶液(过量)、2 mL 碱性KI 无氧溶液(过量),开启搅拌器,至反应①完全。
d .搅拌并向烧瓶中加入2 mL H 2SO 4无氧溶液,至反应②完全,溶液为中性或弱酸性。
e .从烧瓶中取出40.00 mL 溶液,以淀粉作指示剂,用0.01000 mol·L -1
Na 2S 2O 3溶液进行滴定,记录数据。
f .……
g .处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。
回答下列问题:
(1)配制以上无氧溶液时,除去所用溶剂水中氧的简单操作为_________。
(2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器是______________。
①滴定管 ②注射器 ③量筒
(3)搅拌的作用是_______________________________________。
(4)配平反应②的方程式,其化学计量数依次为________________________。
(5)步骤f 为__________________________________。
(6)步骤e 中达到滴定终点的标志为________________________。
若某次滴定消耗Na 2S 2O 3溶液4.50 mL ,水样的DO =________mg·L -1
(保留一位小数)。
作为饮用水源,此次测得DO 是否达标:________(填“是”或“否”)。
(7)步骤d 中加入H 2SO 4溶液反应后,若溶液pH 过低,滴定时会产生明显的误差。
写出产生此误差的原因(用离子方程式表示,至少写出两个):________________________________________________。
答案 (1)将溶剂水煮沸后冷却 (2)②
(3)使溶液混合均匀,快速完成反应 (4)1,2,4,1,1,3 (5)重复步骤e 的操作2~3次
(6)溶液蓝色褪去(半分钟内不变色) 9.0 是
(7)2H +
+S 2O 2-
3===S↓+SO 2↑+H 2O 、SO 2+I 2+2H 2O===4H +
+SO 2-
4+2I -
、4H +
+4I -
+O 2===2I 2+2H 2O(任写其中两个)
解析 (1)气体在水中的溶解度随温度升高而减小,将溶剂水煮沸可以除去水中氧。
(2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择注射器。
(3)搅拌可以使溶液混合均匀,加快反应的速率。
(4)根据化合价升降守恒,反应②配平得MnO(OH)2+2I -
+4H +
===Mn 2+
+I 2+3H 2O 。
(5)滴定操作一般需要重复进行2~3次,以便减小实验误差,因此步骤f 为重复步骤e 的操作2~3次。
(6)碘离子被氧化为碘单质后,用Na 2S 2O 3溶液滴定将碘还原为碘离子,因此滴定结束,溶液的蓝色消失;
n (Na 2S 2O 3)=0.01000 mol·L -1×4.5×10-3 L =4.5×10-5 mol ,根据反应①②③有O 2~2MnO(OH)2~2I 2~4S 2O 2-
3,
n (O 2)=14n (Na 2S 2O 3)=1.125×10-5 mol ,该河水的DO =1.125×10-5
×32 g 0.04 L =9×10-3 g·L -1=9.0 mg·L -1>5
mg·L -1
,达标。
(7)Na 2S 2O 3在酸性条件下发生歧化反应,生成的SO 2也能够被生成的碘氧化,同时空气中的氧气也能够将I -
氧化,反应的离子方程式分别为:2H +
+S 2O 2-
3===S↓+SO 2↑+H 2O ;SO 2+I 2+2H 2O===4H +
+SO 2-
4+2I -
;4H +
+4I -
+O 2===2I 2+2H 2O 。
[题组三模拟大题]
20.(2018·天津河西质量调查)室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1 mol·L-1的等体
积的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定的曲线如图所示:
请按要求回答下列问题:
(1)三种酸的电离常数分别为K HA、K HB、K HD,其中最大的是________。
(2)当滴定至P点时,该溶液中各种离子浓度由大到小依次是______________________________。
(3)若分别滴定到pH=7,此时三种溶液中的主要阴离子浓度大小关系为______________________。
(4)当中和百分数达100%时,所需n(NaOH)的大小关系是________;若将此时的三种溶液混合,其中的c(OH-)=__________________________(用溶液中其他粒子的浓度表示)。
答案(1)K HA
(2)c(B-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(3)c(A-)>c(B-)>c(D-)
(4)相等c(HA)+c(HB)+c(HD)+c(H+)
解析(1)根据图像可知,在未滴加NaOH溶液时,0.1 mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液的pH均大于1,说明三种酸均为弱酸,且HA的pH最小、酸性最强,HD的pH最大、酸性最弱,因酸性越强,电离常数越大,故
K HA>K HB>K HD。
(2)滴定至P点时,溶液中未反应的HB与生成的NaB的浓度相等,且溶液呈酸性,说明HB的电离程度大于B
-的水解程度,故c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)。
(3)pH=7时,根据电荷守恒,三种离子的浓度分别等于c(Na+),然而三种溶液中阴离子水解程度不同,pH=7时加入的NaOH的体积不同,即酸性越强,加入氢氧化钠越多,钠离子浓度越大,所以c(A-)>c(B-)>c(D-)。
(4)中和百分数100%指的是三种酸恰好完全反应,根据酸的物质的量相同,所以需要氢氧化钠的量完全相同;根据质子守恒即可得出,完全中和后的三种溶液混合后溶液的质子守恒关系:c(HA)+c(HB)+c(HD)+c(H+)=
c(OH-)。