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(yīng)調(diào)至__。

（2）25℃時(shí)，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(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液，其pH變化曲線如圖所示（忽略溫度變化）。請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：

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

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

A．滴定前堿式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液潤(rùn)洗

B．用蒸餾水洗凈錐形瓶后，立即裝入HA溶液后進(jìn)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(jié)束后，仰視液面，讀取NaOH溶液體積

（3）若重復(fù)三次滴定實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如下表所示，計(jì)算滴定所測(cè)HA溶液的物質(zhì)的量濃度為___mol/L。（保留4位有效數(shù)字）

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	NaOH溶液體積/mL	待測(cè)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(diǎn)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(yīng)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(jìn)行計(jì)算；

（2）碳酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性；

（3）根據(jù)酸堿混合后溶液的pH進(jìn)行計(jì)算；

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

（2）根據(jù)c(待測(cè))=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(yīng)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(dāng)c(Cr3+)=10-5mol/L時(shí)，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(yīng)調(diào)至5；

（2）25 ℃時(shí)，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(qiáng)堿弱酸鹽，在溶液中CO32-發(fā)生水解反應(yīng)，消耗水電離產(chǎn)生的H+，促進(jìn)了水的電離平衡正向移動(dòng)，當(dāng)最終達(dá)到平衡時(shí)，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(shè)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(diǎn)是HA溶液，b點(diǎn)是HA和少量NaA的混合溶液，c點(diǎn)是NaA和少量HA的混合溶液，d點(diǎn)是NaA和NaOH的混合溶液，酸、堿均能抑制水的電離，NaA水解促進(jìn)水的電離，所以c點(diǎn)溶液中水的電離程度最大。由于酸堿恰好完全反應(yīng)時(shí)溶液顯堿性，故應(yīng)該選擇在堿性圍內(nèi)變色的指示劑酚酞。滴定終點(diǎn)應(yīng)在c點(diǎn)以上；

（2）A．堿式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液潤(rùn)洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)溶液，標(biāo)準(zhǔn)液的濃度偏小，造成V（標(biāo)準(zhǔn)）偏大，根據(jù)c(待測(cè))=，可以知道測(cè)定c(HA)偏大，選項(xiàng)A正確；

B．用蒸餾水洗凈錐形瓶后，立即裝入HA溶液后進(jìn)行滴定，被滴定的HA溶質(zhì)的量不變，對(duì)結(jié)果沒有影響，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C．滴定過程中，溶液出現(xiàn)變色后，立即停止滴定，相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏小，根據(jù)c(待測(cè))=，可以知道測(cè)定c(HA)偏小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D．滴定結(jié)束后，仰視液面，讀取NaOH溶液體積，造成V（標(biāo)準(zhǔn)）偏大，根據(jù)c(待測(cè))=，可以知道測(cè)定c(HA)偏大，選項(xiàng)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(yīng)方程式HA+NaOH=NaA+H2O，0.021×0.1000=0.02×c(HA)，則c(HA)= 0.1050mol/L。