Question

【題目】按要求填空：

I.（1）Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH－(aq)。常溫下，Cr(OH)3溶度積Ksp=1.0×10－32，要使c(Cr3+)完全沉淀，溶液的pH應調至__。

（2）25℃時，向水的電離平衡體系中加入少量碳酸鈉固體，得到pH為11的溶液，其水解方程式為__，由水電離出的c(OH－)＝__mol·L－1。

（3）在100℃下，將pH=3的硫酸溶液和pH=10的NaOH溶液混合，若要使混合后溶液的pH=7，則硫酸溶液和NaOH溶液的體積比約為__。

II．室溫下，某一元弱酸HA的電離常數(shù)K=1.6×10-6。向20.00mL濃度約為0.1molL-1HA溶液中逐滴加入0.1000molL-1的標準NaOH溶液，其pH變化曲線如圖所示（忽略溫度變化）。請回答下列有關問題：

（1）a、b、c、d四點中水的電離程度最大的是__點，滴定過程中宜選用__作指示劑，滴定終點在__（填“c點以上”或“c點以下”）。

（2）滴定過程中部分操作如下，下列各操作使測量結果偏高的是___（填字母序號）。

A．滴定前堿式滴定管未用標準NaOH溶液潤洗

B．用蒸餾水洗凈錐形瓶后，立即裝入HA溶液后進行滴定

C．滴定過程中，溶液出現(xiàn)變色后，立即停止滴定

D．滴定結束后，仰視液面，讀取NaOH溶液體積

（3）若重復三次滴定實驗的數(shù)據(jù)如下表所示，計算滴定所測HA溶液的物質的量濃度為___mol/L。（保留4位有效數(shù)字）

實驗序號	NaOH溶液體積/mL	待測HA溶液體積/mL
1	21.01	20.00
2	20.99	20.00
3	21.60	20.00

Answer 1

【答案】5 CO32-+H2OHCO3-+OH-、HCO3-＋H2OH2CO3＋OH－ 10-3 1：10 c 酚酞 c點以上 AD 0.1050

【解析】

I.（1）Cr(OH)3的溶度積Ksp=10-32= c(Cr3+) c3 (OH－)，要使c(Cr3+)完全沉淀，應使c(Cr3+)降至10-5 mol/L，根據(jù)溶度積常數(shù)以及水的離子積常數(shù)來進行計算；

（2）碳酸鈉是強堿弱酸鹽，水解呈堿性；

（3）根據(jù)酸堿混合后溶液的pH進行計算；

II．（1）a點是HA溶液，b點是HA和少量NaA的混合溶液，c點是NaA和少量HA的混合溶液，d點是NaA和NaOH的混合溶液，酸、堿均能抑制水的電離，NaA水解促進水的電離，所以c點溶液中水的電離程度最大。由于酸堿恰好完全反應時溶液顯堿性，故應該選擇在堿性范圍內(nèi)變色的指示劑酚酞。滴定終點應在c點以上。

（2）根據(jù)c(待測)=分析；

（3）根據(jù)數(shù)據(jù)的有效性舍去第3組數(shù)據(jù)，則1、2組平均消耗V(NaOH)==21.00mL，根據(jù)反應方程式HA+NaOH=NaA+H2O，0.021×0.1000=0.02×c(HA)，則c(HA)= 0.1050mol/L。

I.（1）Cr(OH)3的溶度積Ksp=10-32= c(Cr3+) c3 (OH－)，當c(Cr3+)=10-5mol/L時，溶液的c (OH－)=mol/L=10-9 mol/L，c(H+)=mol/L=10-5mol/L，pH=5，即要使c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH應調至5；

（2）25 ℃時，向水的電離平衡體系中加入少量碳酸鈉固體，得到pH為11的溶液，是由于碳酸鈉是強堿弱酸鹽，在溶液中CO32-發(fā)生水解反應，消耗水電離產(chǎn)生的H+，促進了水的電離平衡正向移動，當最終達到平衡時，溶液中c(OH-)>c(H+)，所以溶液顯堿性，其水解方程式為CO32-＋H2OHCO3-＋OH－、HCO3-＋H2OH2CO3＋OH－，pH=11,c(H+)=10-11mol/L, c(OH－)＝10－3 mol/L,由于水電離產(chǎn)生的氫離子與氫氧根離子的濃度相等，所以由水電離出的c(OH－)＝10－3mol/L；

（3）在100℃下，設氫氧化鈉溶液的體積為xL，硫酸溶液的體積為yL，pH=10的NaOH溶液中，氫氧根離子的濃度為：10-2mol/L，pH=3的硫酸溶液中氫離子濃度為：10-3mol/L，二者混合后溶液的pH=7，溶液呈堿性，溶液中氫氧根離子的濃度為10-5mol/L，即氫氧化鈉過量，即10-2mol/L×xL=10-3mol/L×y+10-5mol/L×（x+y），

解得x：y=1：10；

II．（1）a點是HA溶液，b點是HA和少量NaA的混合溶液，c點是NaA和少量HA的混合溶液，d點是NaA和NaOH的混合溶液，酸、堿均能抑制水的電離，NaA水解促進水的電離，所以c點溶液中水的電離程度最大。由于酸堿恰好完全反應時溶液顯堿性，故應該選擇在堿性圍內(nèi)變色的指示劑酚酞。滴定終點應在c點以上；

（2）A．堿式滴定管未用標準NaOH溶液潤洗就直接注入標準溶液，標準液的濃度偏小，造成V（標準）偏大，根據(jù)c(待測)=，可以知道測定c(HA)偏大，選項A正確；

B．用蒸餾水洗凈錐形瓶后，立即裝入HA溶液后進行滴定，被滴定的HA溶質的量不變，對結果沒有影響，選項B錯誤；

C．滴定過程中，溶液出現(xiàn)變色后，立即停止滴定，相當于標準液的體積偏小，根據(jù)c(待測)=，可以知道測定c(HA)偏小，選項C錯誤；

D．滴定結束后，仰視液面，讀取NaOH溶液體積，造成V（標準）偏大，根據(jù)c(待測)=，可以知道測定c(HA)偏大，選項D正確。

故答案為AD；

（3）根據(jù)數(shù)據(jù)的有效性舍去第3組數(shù)據(jù)，則1、2組平均消耗V(NaOH)==21.00mL，根據(jù)反應方程式HA+NaOH=NaA+H2O，0.021×0.1000=0.02×c(HA)，則c(HA)= 0.1050mol/L。