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【题目】某工厂废水中含游离态氯,通过下列实验测定其浓度。

取水样10.0mL于锥形瓶中,加入10.0mLKI溶液(足量),发生的反应为:Cl2+2KI=2KC1+I2滴入指示剂2~3滴。

取碱式滴定管依次用自来水、蒸馏水洗净后,马上注入0.01mol/LNa2S2O3溶液,调整液面,记下读数。

将锥形瓶置于滴定管下进行滴定,发生的反应为:I2+2Na2S2O3=2NaI+2Na2S4O6.试回答下列问题:

(1)步骤加入的指示剂是____________

(2)判断达到滴定终点的实验现象是____________

(3)假设未描述的事项都规范合理,则该测定结果将_______(偏高”、“偏低无影响”)。

(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。(选填大于”、“小于等于”)。若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合,溶液中各种离子浓度大小的顺序正确的是________。(选填编号)

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难溶电解质的溶度积常数: Ksp(CaF2)=1.5×10-10②25℃时,2.0×10-3mol/L氢氟酸水溶液中,调节溶液pH (忽略体积变化),得到c(HF)、c(F-)与溶液pH的变化关系,如下图所示,请根据以下信息回答下列问题:

①25℃时,HF电离平衡常数的数值Ka≈________

②4.0×10-3mo1/LHF溶液与4.0×10-4mo1/L CaCl2液等体积混合,调节混合液pH4.0(忽略调节混合液体积的变化),请通过列式计算说明是否有沉淀产生:_______________

【答案】 淀粉溶液 滴入最后一滴标准液,溶液由蓝色变成无色且半分钟内不恢复 偏高 大于 AC 10-3.45 pH=4.0时,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),有沉淀产生。

【解析】

(1)取水样10.0mL于锥形瓶中,加入10.0mLKI溶液(足量),发生的反应为:Cl2+2KI=2KC1+I2,滴入指示剂23滴。由于滴定反应中涉及的四种物质中,I2KI的性质较为熟悉,且I2遇淀粉溶液呈蓝色,故用淀粉溶液作指示剂。故答案:淀粉溶液

2)判断达到滴定终点的实验现象是滴入最后一滴标准液,溶液由蓝色变成无色且半分钟内不恢复。

3)因②取碱式滴定管依次用自来水、蒸馏水洗净后,马上注入0.01mol/LNa2S2O3溶液,调整液面,记下读数,导致LNa2S2O3溶液被稀释,假设未描述的事项都规范合理,则该测定结果将:偏高。

(4)因H2CO3K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11,草酸H2C2O4K1=5.9X10-2K2=6.4×10-5。说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。故本题答案:大于。

若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合,因为碳酸的酸性小于草酸,所以碳酸的电离程度小于草酸的电离,草酸的二级电离常数均大于碳酸的,所以草酸的电离程度大于碳酸,且碳酸以第一步电离为主,因此溶液中c(H+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(HCO3-)>c(CO32-),则ac正确。

(5)①溶液在氢离子浓度的变化会影响的浓度,说明存在着电离平衡,根据图像选择交点处,由,此时

②溶液等体积混合时,溶液、溶液的浓度均为,pH=4.0时,,大于氟化钙的溶度积常数,因此有沉淀氟化钙生成。

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