Question

4．已知MOH为一元弱碱，25℃时，电离常数K_b=1×10^-6mol•L ^-1，
（1）25℃时，将0.2mol•L^-1 HCl溶液与0.2mol•L^-1 MOH溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），测得混合溶液的pH=6，此时混合溶液中由水电离出的c（H⁺）=Amol•L^-1，若0.2mol/L HCl溶液中由水电离出的c（H⁺）=Bmol•L^-1，则：
①比较A＞B．（填“＞”、“＜”或“=”）
②混合溶液中c（Cl^-）-c（M⁺）=9.9×10^-7mol•L ^-1（精确计算，填具体数字）
（2）25℃时，0.01mol•L ^-1MOH溶液的 pH=10，将其与等体积 pH=4的盐酸溶液混合，则混合溶液的pH＞ 7（填“＞”、“＜”或“=”），此时溶液中M Cl的水解平衡常数K_h=10^-8
（3）某化学兴趣小组在隔绝空气的环境中，用酸性KMnO₄溶液去测定FeSO₄溶液的浓度（已知：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O）．
①实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO₄溶液250mL，配制时需要的仪器除天平、钥匙、玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管外，还需250mL容量瓶（填写仪器名称）．
②滴定实验要用到酸式滴定管或碱式滴定管，在滴定前，装标准液的滴定管要用标准液进行润洗，其操作方法是彺滴定管中加入3到5ml 润洗液，将滴定管倾斜，使略有角度，旋转360度，将润洗液倒掉，重复3次．
③某同学设计的下列滴定方式中，最合理的是b（夹持部分略去，填字母序号）

Answer 1

分析 （1）①室温下取0.2mol•L^-1HCl溶液与0.2mol•L^-1 MOH溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），测得混合溶液的pH=6，说明得到的盐是强酸弱碱盐，其溶液呈酸性，含有弱根离子的盐促进水电离；
②根据物料守恒和电荷守恒计算离子浓度大小；
（2）MOH为弱电解质，二者混合后碱过量，溶液显示碱性；根据MCl的水解方程式M⁺+H₂O?MOH+H⁺写出水解平衡常数表达式，再根据水的离子积及MOH的电离常数计算出K_h；
（3）①精确配制一定物质的量浓度的KMnO₄溶液250mL，配制时需要的仪器有天平、药匙、玻棒、烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶；
②润洗时应尽量将待装液润洗整个滴定管，可边倾斜边转动；
③酸性溶液或强氧化性溶液应用酸式滴定管．

解答 解：（1）①等体积等浓度的盐酸和MOH恰好反应生成盐，得到的盐溶液呈酸性，说明该盐是强酸弱碱盐，含有弱根离子的盐促进水电离，酸抑制水电离，所以混合溶液中水电离出的c（H⁺）＞0.2 mol•L^-1 HCl溶液中水电离出的c（H⁺），即A＞B，
故答案为：＞；
②根据电荷守恒c（M⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-）得：c（Cl^-）-c（M⁺）=c（H⁺）-c（OH^-）=10^-6 mol/L-10^-8 mol/L=9.9×10^-7mol•L^-1，
故答案为：9.9×10^-7；
（2）25℃时，0.01mol•L^-1 MOH溶液的pH=10，氢氧根离子浓度为10^-4mol•L^-1，pH=4的盐酸中氢离子浓度为10^-4mol•L^-1，由于MOH为弱碱，则反应后MOH过量，溶液显示碱性，即pH＞7；MCl的水解方程式为：M⁺+H₂O?MOH+H⁺，则溶液中MCl的水解平衡常数K_h=$\frac{c（MOH）•c（{H}^{+}）}{c（{M}^{+}）}$=$\frac{\frac{{K}_{W}}{c（O{H}^{-}）}}{\frac{c（{M}^{+}）}{c（MOH）}}$=$\frac{{K}_{W}}{{K}_{b}}$=10^-8mol/L，
故答案为：＞；10^-8；
（3）①精确配制一定物质的量浓度的KMnO₄溶液250mL，配制时需要的仪器有天平、药匙、玻棒、烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶；
故答案为：250mL容量瓶；
②润洗时应尽量将待装液润洗整个滴定管，可边倾斜边转动，操作方法为彺滴定管中加入3到5ml 润洗液，将滴定管倾斜，使略有角度，旋转360度，将润洗液倒掉，重复3次，故答案为：彺滴定管中加入3到5ml 润洗液，将滴定管倾斜，使略有角度，旋转360度，将润洗液倒掉，重复3次；
③酸性溶液或强氧化性溶液应用酸式滴定管，故答案为：b．

点评 本题综合考查学生对实验原理与实验操作的理解、氧化还原反应滴定、化学计算等，为高考常见题型，难度中等，清楚实验原理是解题的关键，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力．