Question

14．请回答：
（1）某同学用0.10mol/L标准NaOH溶液滴定某浓度的盐酸，滴定是选用酚酞试剂作指示剂，如何判断滴定达到终点锥形瓶中溶液恰好出现红色且半分钟内红色不褪去．
（2）某同学用已知准确浓度的高锰酸钾溶液滴定溶液中Fe²⁺的浓度．高锰酸钾溶液应盛放在图1甲中（填“甲”或“乙”）
（3）室温下，使用pH计测定0.1mol/LNH₄Cl溶液的pH=5.12．由此可以得到的结论是abc（填字母）．
a、溶液中c（H⁺）＞c（OH^-）
b、NH₄⁺水解是微弱的
c、NH₃•H₂O是弱碱
d、由H₂O电离出的c（H⁺）＜10^-7mol/L
e、物质的量浓度相等的氨水和盐酸等体积混合，溶液pH=7
（4）室温下，用0.1mol/LNaOH溶液分别滴定20.00mL0.1mol/L的盐酸和醋酸，滴定曲线如图2所示：
①表示滴定盐酸的曲线是II（填序号）．
②滴定醋酸溶液的过程中：
Ⅰ．（NaOH）=10.00mL时，溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
Ⅱ．c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）时，溶液pH＞7（填“＞”、“=”或“＜”）．
（5）含有Cr₂O₇^2-的废水毒性较大，某工厂废水中含5.00×10^-3mol•L^-1的Cr₂O₇^2-．为使废水能达标排放，作如下处理：
Cr₂O₇^2- $?_{H+}^{绿矾}$Cr³⁺、Fe³⁺ $\stackrel{石灰水}{→}$Cr（OH）₃、Fe（OH）₃
欲使10L该废水中的Cr₂O₇^2-完全转化为Cr³⁺，理论上需要加入FeSO₄•7H₂O进行处理，若处理后的废水中残留的c（Fe³⁺）=2×10^-13mol•L^-1，则残留的Cr³⁺的浓度为3×10^-6mol•L^-1．（已知：K_sp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38　　　K_sp[Cr（OH）₃]=6.0×10^-31）

Answer 1

分析 （1）根据待测液中加入酚酞，溶液为无色，反应完全后氢氧化钠过量，溶液变成红色判断达到终点现象；
（2）高锰酸钾具有强氧化性，应盛放在酸式滴定管中；
（3）室温下，使用pH计测定0.1mol/LNH₄Cl溶液的pH=5.12，即溶液显酸性，说明NH₄Cl为强酸弱碱盐，即NH₃•H₂O为弱碱，据此分析；
（4）①醋酸是弱电解质，HCl是强电解质，相同浓度的醋酸和HCl溶液，醋酸的pH＞盐酸的pH；
②Ⅰ．V（NaOH）=10.00mL时，醋酸溶液中的溶质为等物质的量浓度的CH₃COOH、CH₃COONa，醋酸电离程度大于醋酸根离子水解程度，溶液呈酸性，再结合电荷守恒判断；
Ⅱ．当c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）时，根据物料守恒可知，加入的NaOH溶液的物质的量与醋酸的物质的量相同，据此分析；
（5）依据溶度积常数计算得到．

解答 解：（1）盐酸中加入酚酞，溶液显示无色，盐酸反应完全后，加入氢氧化钠溶液后，溶液显示红色，所以滴定终点为滴入最后一滴氢氧化钠溶液，锥形瓶中溶液恰好出现红色且半分钟内红色不褪去；
故答案为：锥形瓶中溶液恰好出现红色且半分钟内红色不褪去；
（2）高锰酸钾具有强氧化性，能氧化橡皮管，应盛放在酸式滴定管甲中；
故答案为：甲；
（3）室温下，使用pH计测定0.1mol/LNH₄Cl溶液的pH=5.12，即溶液显酸性，说明NH₄Cl为强酸弱碱盐，即NH₃•H₂O为弱碱．
a、溶液的pH=5.12，即溶液显酸性，故溶液中c（H⁺）＞c（OH^-），故a正确；
b、NH₃•H₂O为弱碱，故NH₄⁺是弱碱阳离子，在水溶液中能水解，但一般的单水解程度很微弱，故b正确；
c、溶液显酸性，说明NH₄Cl为强酸弱碱盐，即NH₃•H₂O为弱碱，故c正确；
d、NH₄Cl为强酸弱碱盐，在水溶液中能水解，而盐的水解能促进水的电离，故此溶液中由H₂O电离出的c（H⁺）＞10^-7mol/L，故d错误；
e、物质的量浓度相等的氨水和盐酸等体积混合，会恰好完全反应得NH₄Cl溶液，但由于NH₄Cl为强酸弱碱盐，水解显酸性，故溶液的pH＜7，故e错误．
故选abc；
（4）①醋酸是弱电解质，HCl是强电解质，相同浓度的醋酸和HCl溶液，醋酸的pH＞盐酸的pH，所以I是滴定醋酸的曲线，Ⅱ表示的是滴定盐酸的曲线，故答案为：II；
②Ⅰ．V（NaOH）=10.00mL时，醋酸溶液中的溶质为等物质的量浓度的CH₃COOH、CH₃COONa，醋酸电离程度大于醋酸根离子水解程度，溶液呈酸性，则c（H⁺）＞c（OH^-），再结合电荷守恒得c（Na⁺）＜c（CH₃COO^-），故离子浓度的关系为c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
故答案为：c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
Ⅱ．当c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）时，根据物料守恒可知，加入的NaOH溶液的物质的量与醋酸的物质的量相同，此时两者恰好完全反应得醋酸钠溶液，而醋酸钠为强碱弱酸盐，水解显碱性，故溶液的pH＞7；
故答案为：＞．
（5）若处理后的废水中残留的c（Fe³⁺）=2×10^-13mol•L^-1，K_sp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）•c³（OH^-）=4.0×10^-38，计算得到c³（OH^-）=2×10^-25mol/L，则残留的Cr³⁺的浓度为K_sp[Cr（OH）₃]=c（Cr³⁺）c³（OH^-）=6.0×10^-31 ，c（Cr³⁺）=3×10^-6mol•L^-1；
故答案为：3×10^-6mol•L^-1．

点评 本题考查了中和滴定、酸碱混合溶液定性判断、氧化还原滴定、溶度积，涉及弱电解质的电离、盐类水解、氧化还原反应计算应用等知识，根据弱电解质的电离特点、溶液酸碱性及盐类水解等知识点来分析解答，题目难度中等．