Question

5．Ⅰ．已知水的离子积：25℃时K_w=1×10^-14t℃时K_w=1×10^-12试回答以下问题．
（1）25＜t（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）25℃时，某Na₂SO₄溶液中c（SO₄^2-）=5×10^-4 mol•L^-1，取该溶液1mL加水稀释至10mL，则稀释后溶液中c（Na⁺）：c（OH^-）=1000：1．
（3）在t℃测得某溶液pH=7，该溶液显碱（填“酸”、“碱”或“中”）性．
（4）将t℃温度下pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的H₂SO₄溶液b L混合，
若所得混合液pH=2，则a：b=9：11．
Ⅱ某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质，为了测定其纯度，进行以下滴定操作：A．在锥形瓶下垫一张白纸，滴定到终点，记录终点酸的体积V₂ mL．
B．在天平上准确称取烧碱样品w g，在烧杯中加蒸馏水溶解；
C．用移液管（或碱式滴定管）量取25.00mL烧碱溶液于锥形瓶中并加几滴甲基橙作指示剂；
D．将物质的量浓度为m mol•L^-1的标准H₂SO₄溶液装入酸式滴定管，调整液面，记下开始刻度数为V₁ mL；
E．将溶液转移至250mL容量瓶中，加水至刻度线；
回答下列问题：
（1）正确的操作步骤的顺序是（填写字母）B→E→C→D→A．
（2）滴定管读数应注意眼睛视线与溶液视线与溶液凹液面最低点相平相平．
（3）操作D中液面应调整到调节到零刻度或零稍下的某一刻度；终点时颜色变化是溶液由黄色变为橙色，且半分钟内不恢复为原来的颜色．
（4）若锥形瓶没有用待测溶液润洗，对测定结果有何影响无影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”，其他操作均正确）．

Answer 1

分析 I．（1）根据温度对水的电离平衡的影响判断；
（2）硫酸钠溶液显中性；
（3）t₂温度下水的离子积常数是1×10^-12，溶液为中性时溶液的pH=6；
（4）酸碱混合求pH，应先求出反应后剩余的氢离子的浓度，然后根据pH计算公式计算．
II．实验时应先称量一定质量的固体，溶解后配制成溶液，量取待测液与锥形瓶中，然后用标准液进行滴定，结合滴定操作的注意事项进行解答．
（1）实验时应先称量一定质量的固体，溶解后配制成溶液，量取待测液与锥形瓶中，然后用标准液进行滴定；
（2）滴定管垂直，液面不再变化时才可读数，视线与溶液凹液面最低点相平；
（3）滴定管0刻度在上，滴定前应调节到零刻度或零稍下的某一刻度；指示剂为甲基橙，变色范围为3.1-4.4；
（4）锥形瓶中的溶液是准确量取的，不能用待测溶液润洗．

解答 解：I．（1）水是弱电解质，存在电离平衡，电离过程为吸热，所以温度升高，水的电离程度增大，K_W增大，因为25℃的Kw小于t℃的Kw，所以25＜t，
故答案为：＜；
（2）25℃时，某Na₂SO₄溶液中c（SO₄^2-）=5×10^-4 mol/L，则溶液中钠离子浓度是1×10^-3 mol/L．如果稀释10倍，则钠离子浓度是1×10^-4 mol/L．但硫酸钠溶液是显中性的，所以c（Na⁺）：c（OH^-）=10^-4：10^-7=1000：1，
故答案为：1000：1；
（3）t₂温度下水的离子积常数是1×10^-12，所以在该温度下，pH=6是显中性的．因此某溶液pH=7，该溶液显碱性，
故答案为：碱；
（4）25℃，K_W=1×10^-14，pH=13氢氧化钠溶液中c（OH^-）=10^-1mol/L；pH=1的盐酸中c（H⁺）=10^-1mol/L，pH=2，c（H⁺）=10^-2mol/L，混合溶液pH=2，说明酸碱中和后酸剩余，则c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-1}×a-1{0}^{-1}×b}{a+b}$=10^-2，解得a：b=9：11，
故答案为：9：11；
II．（1）实验时应先称量一定质量的固体，溶解后配制成溶液，量取待测液与锥形瓶中，然后用标准液进行滴定，具体步骤为：
B．在天平上准确称取烧碱样品w g，在烧杯中加蒸馏水溶解；
E．将溶液转移至250mL容量瓶中，加水至刻度线A．在250mL容量瓶中定容成250mL烧碱溶液；
C．用移液管（或碱式滴定管）量取25.00mL烧碱溶液于锥形瓶中并加几滴甲基橙作指示剂；
D．将物质的量浓度为m mol•L^-1的标准H₂SO₄溶液装入酸式滴定管，调整液面，记下开始刻度数为V₁ mL；
A．在锥形瓶下垫一张白纸，滴定到终点，记录终点酸的体积V₂ mL．
故答案为：B、E、C、D、A；
（2）滴定管垂直，液面不再变化时才可读数，视线与溶液凹液面最低点相平，滴定管读数准确到0.01ml，
故答案为：视线与溶液凹液面最低点相平；
（3）滴定管0刻度在上，滴定前应调节到零刻度或零稍下的某一刻度；指示剂为甲基橙，变色范围为3.1-4.4，终点时溶液显酸性，溶液由黄色变为橙色，且半分钟内不恢复为原来的颜色；
故答案为：调节到零刻度或零稍下的某一刻度；溶液由黄色变为橙色，且半分钟内不恢复为原来的颜色；
（4）锥形瓶中的溶液是准确量取的，不能用待测溶液润洗，如润洗待测溶液的物质的量偏大，没有润洗无影响；
故答案为：无影响．

点评 本题考查了水的电离、水的离子积常数和pH的有关计算、弱电解质的电离平衡、酸碱中和滴定，题目难度中等，主要是巩固学生对教材基础知识的理解掌握程度，提高学生的解题能力．