Question

（1）重鉻酸鈉（Na₂Cr₂O₇?2H₂O）俗稱紅礬鈉，是一種重要的無機鹽產(chǎn)品，可作氧化劑，在印染、顏料、電鍍、醫(yī)藥等工業(yè)方面有廣泛的用途．某化學(xué)興趣小組設(shè)計實驗測定市場上的紅礬鈉中Na₂Cr₂O₇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其步驟如下：
Ⅰ．稱取Wg紅礬鈉，溶于酸配成100mL溶液；
Ⅱ．用cmol?L^-1的標(biāo)準(zhǔn)KMnO₄酸性溶液滴定20.00mL一定濃度的FeSO₄溶液，消耗KMnO₄溶液20.00mL；
Ⅲ．取20.00mL Na₂Cr₂O₇溶液，用上述FeSO₄溶液滴定，達到滴定終點時，消耗24.00mL FeSO₄溶液；
查閱資料知：Cr₂O₇^2-在酸性條件下具有強氧化性，易被還原為Cr³⁺．
回答下列問題：
①Na₂Cr₂O₇與FeSO₄的反應(yīng)離子方程式為

 

．
②步驟Ⅱ中的滴定過程，滴定終點的現(xiàn)象為

 

；選用

 

（填“酸式”或“堿式”）滴定管．
③已知：MnO^-₄+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，此紅礬鈉中Na₂Cr₂O₇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達式為

 

．
④判斷下列操作對Na₂Cr₂O₇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定結(jié)果的影響（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）：

 

，配制c mol?L^-1的KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液時，轉(zhuǎn)移操作時有少量溶液灑出

 

．
（2）已知：弱酸的電離平衡常數(shù)HCN：K₁=4×10^-10   H₂S：K₁=1×10^-7 K₂=7.1×10^-15
①pH相同的NaCN、NaHS、Na₂S三種溶液，其物質(zhì)的量濃度由大到小的順序為

 

．
②在等濃度的NaCN、NaHS混合溶液中，各種粒子濃度關(guān)系正確的是

 

．
A．c（CN^-）＞c（HS^-）＞c（OH^-）
B．c（HS^-）＞c（CN^-）＞c（H⁺）
C．c（HCN）+c（CN^-）=c（HS^-）+c（H₂S）
D．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HS^-）+c（CN^-）+c（OH^-）
③已知常溫下FeS的K_sp=6.25×10^-18，在H₂S的飽和溶液中c²（H⁺）×c（S^2-）=1.0×10^-22mol³?L^-3．常溫下，將適量的FeS投入飽和H₂S溶液中，欲使溶液中c（Fe²⁺）達到1mol/L，應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH大約為

 

．（lg2=0.3）

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì),離子濃度大小的比較

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題,電離平衡與溶液的pH專題,鹽類的水解專題

分析：（1）本實驗原理是用高錳酸鉀來測定硫酸亞鐵濃度，再用硫酸亞鐵來滴定重鉻酸鈉，根據(jù)方程式計算重鉻酸鈉的物質(zhì)的量，進而計算質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
①重鉻酸鈉具有強氧化性，能把亞鐵離子氧化成鐵離子；
②高錳酸鉀本身就是指示劑，高錳酸鉀具有強氧化性，應(yīng)放在酸式滴定管中；
③先根據(jù)MnO^-₄ +5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，計算亞鐵離子濃度，再Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O計算重鉻酸鈉的物質(zhì)的量，進而計算質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
④配制c mol?L^-1的KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液時，轉(zhuǎn)移操作時有少量溶液灑出，則造成高錳酸鉀損失；
（2））①相同條件下，酸的電離平衡常數(shù)越大，其酸性越強，故酸性強弱順序為：H₂S＞HCN＞SH^-，對應(yīng)鹽水解越弱；
②在等濃度的NaCN、NaHS混合溶液中，CN^-水解大于HS^-水解，故CN^-濃度小于HS^-濃度，同時要考慮物料守恒和電荷守恒；
③根據(jù)硫化亞鐵的溶度積常數(shù)和亞鐵離子濃度計算硫離子濃度，再根據(jù)氫硫酸的電離平衡常數(shù)計算氫離子濃度，最后利用pH計算公式計算溶液的pH．

解答： 解：（1）①重鉻酸鈉具有強氧化性，能把亞鐵離子氧化成鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，
故答案為：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；
②高錳酸鉀呈紫紅色，故滴定終點時，溶液由淺綠色剛變淺紫色，并保持半分鐘不變，高錳酸鉀具有強氧化性，應(yīng)放在酸式滴定管中；
故答案為：溶液由淺綠色剛變淺紫色，并保持半分鐘不變；酸式；
③MnO^-₄ +5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
 1                   5
0.0200L×cmol/L    0.0200L×c（Fe²⁺）
c（Fe²⁺）=5cmol/L
Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
1      6
n     5cmol/L×0.02400L
n=

5cmol/L×0.02400L×1

6

=0.02cmol

所以重鉻酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

0.02cmol× 100mL 20mL ×262g/mol

Wg

×100%，故答案為：

0.02cmol× 100mL 20mL ×262g/mol

Wg

×100%；
④配制c mol?L^-1的KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液時，轉(zhuǎn)移操作時有少量溶液灑出，則造成高錳酸鉀損失，導(dǎo)致測得亞鐵離子濃度測得偏高，計算出重鉻酸鈉偏高；
故答案為：偏高；
（2）①相同條件下，酸的電離平衡常數(shù)越大，其酸性越強，故酸性強弱順序為：H₂S＞HCN＞SH^-，對應(yīng)鹽水解越弱，故水解程度為：Na₂S＞NaCN＞NaHS，所以pH相同的NaCN、NaHS、Na₂S三種溶液，其物質(zhì)的量濃度由大到小的順序為c（NaHS）＞c（NaCN）＞c（Na₂S），故答案為：c（NaHS）＞c（NaCN）＞c（Na₂S）；
②在等濃度的NaCN、NaHS混合溶液中，CN^-水解大于HS^-水解，故CN^-濃度小于HS^-濃度，故A錯誤，B正確；
C為原子守恒表達式，漏掉了硫離子，正確的是c（HCN）+c（CN^-）=c（HS^-）+c（H₂S）+c（S^2-），故C錯誤；
D為電荷守恒表達式，漏掉了硫離子，正確的為：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HS^-）+c（CN^-）+c（OH^-）+2c（S^2-），故D錯誤；
故選B；
③將適量FeS 投入H₂S 飽和溶液中，c（Fe²⁺）達到1mol/L，溶液中c（S^2-）=

Ksp

C(Fe2+)

=

6.25×10-18

1

mol/L=6.25×10^-18mol/L，c²（H⁺）?c（S^2-）=1.0×10^-22，則c（H⁺）=

1×10-22 6.25×10-18

mol/L=4×10^-3mol/L，pH=-lg4×10^-3=2.4，
故答案為：2.4．

點評：本題考查了滴定的應(yīng)用、離子濃度大小比較、沉淀溶解平衡等問題，難度較大，比較離子濃度大小時，要考慮水解程度大小同時要考慮物料守恒、電荷守恒和質(zhì)子守恒．