Question

【題目】某工廠廢水中含游離態氯，通過下列實驗測定其濃度。

①取水樣10.0mL于錐形瓶中，加入10.0mL的KI溶液(足量)，發生的反應為:Cl2+2KI=2KC1+I2，滴入指示劑2～3滴。

②取堿式滴定管依次用自來水、蒸餾水洗凈后，馬上注入0.01mol/LNa2S2O3溶液，調整液面，記下讀數。

③將錐形瓶置于滴定管下進行滴定，發生的反應為:I2+2Na2S2O3=2NaI+2Na2S4O6.試回答下列問題:

（1）步驟①加入的指示劑是____________。

（2）判斷達到滴定終點的實驗現象是____________。

（3）假設未描述的事項都規范合理，則該測定結果將_______(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。

（4）碳酸H2CO3，K1=4.3×10-7，K2=5.6×10-11，草酸H2C2O4，K1=5.9X10-2，K2=6.4×10-5。0.1mol/LNa2CO3溶液的pH____0.1mol/L Na2C2O4溶液的pH。(選填“大于”、“小于”或“等于”)。若將等濃度的草酸溶液和碳酸溶液等體積混合，溶液中各種離子濃度大小的順序正確的是________。(選填編號)

A. c(H+)>c(HC2O4-)>c(HCO3-)>c(CO32-) B. c(HCO3-)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(CO32-)

C. c(H+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(CO32-) D. c(H2CO3)>c(HCO3-)>c(HC2O4-)>c(CO32-)

（5） 已知: ①難溶電解質的溶度積常數: Ksp(CaF2)=1.5×10-10②25℃時，2.0×10-3mol/L氫氟酸水溶液中，調節溶液pH (忽略體積變化)，得到c(HF)、c(F-)與溶液pH的變化關系，如下圖所示，請根據以下信息回答下列問題:

①25℃時，HF電離平衡常數的數值Ka≈________。

②4.0×10-3mo1/LHF溶液與4.0×10-4mo1/L CaCl2液等體積混合，調節混合液pH為4.0(忽略調節混合液體積的變化)，請通過列式計算說明是否有沉淀產生:_______________。

Answer 1

【答案】 淀粉溶液 滴入最后一滴標準液，溶液由藍色變成無色且半分鐘內不恢復 偏高 大于 AC 10-3.45 當pH=4.0時，溶液中的c(F-)=1.6×10-3mol/L，溶液中c(Ca2+)=2.0×10-4mol/L，c2(F-)×c(Ca2+)=5.1×10-10>Ksp(CaF2)，有沉淀產生。

【解析】

（1）取水樣10.0mL于錐形瓶中，加入10.0mL的KI溶液(足量)，發生的反應為:Cl2+2KI=2KC1+I2，滴入指示劑2～3滴。由于滴定反應中涉及的四種物質中，I2和KI的性質較為熟悉，且I2遇淀粉溶液呈藍色，故用淀粉溶液作指示劑。故答案：淀粉溶液。

（2）判斷達到滴定終點的實驗現象是滴入最后一滴標準液，溶液由藍色變成無色且半分鐘內不恢復。

（3）因②取堿式滴定管依次用自來水、蒸餾水洗凈后，馬上注入0.01mol/LNa2S2O3溶液，調整液面，記下讀數，導致LNa2S2O3溶液被稀釋，假設未描述的事項都規范合理，則該測定結果將：偏高。

（4）因H2CO3，K1=4.3×10-7，K2=5.6×10-11，草酸H2C2O4，K1=5.9X10-2，K2=6.4×10-5。說明碳酸的酸性小于草酸，0.1mol/LNa2CO3溶液的水解程度大于0.1mol/L Na2C2O4水解程度，所以0.1mol/LNa2CO3溶液pH大于0.1mol/L Na2C2O4溶液的pH。故本題答案：大于。

若將等濃度的草酸溶液和碳酸溶液等體積混合，因為碳酸的酸性小于草酸，所以碳酸的電離程度小于草酸的電離，草酸的二級電離常數均大于碳酸的，所以草酸的電離程度大于碳酸，且碳酸以第一步電離為主，因此溶液中c(H+)＞c(HC2O4-)＞c(C2O42-)＞c(HCO3-)＞c(CO32-)，則ac正確。

(5)①溶液在氫離子濃度的變化會影響的濃度，說明存在著電離平衡，根據圖像選擇交點處，由，此時，

②溶液等體積混合時，溶液、溶液的濃度均為，pH=4.0時，，，，大于氟化鈣的溶度積常數，因此有沉淀氟化鈣生成。