Question

【題目】I、煙道氣中的NOx是主要的大氣污染物之一，為了監(jiān)測其含量，選用如下檢測方法�；卮鹣铝袉栴}：

將vL氣樣通入適量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化成NO3-，加水稀釋至100.00mL。量取20.00mL該溶液，加入v1mLc1mol·L－1 FeSO4標準溶液(過量)，充分反應(yīng)后，用c2mol·L－1 K2Cr2O7標準溶液滴定剩余的Fe2＋，終點時消耗v2mL。

（1）NO被H2O2氧化為NO3-的離子方程式為___。

（2）加水稀釋到100.00ml所用的玻璃儀器除量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還需要___；滴定操作使用的玻璃儀器主要有____。

（3）滴定過程中發(fā)生下列反應(yīng)：

3Fe2＋＋NO3-＋4H＋=NO↑＋3Fe3＋＋2H2O

Cr2O72-＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O

則氣樣中NOx折合成NO2的含量為___mg/L。

（4）下列操作會使滴定結(jié)果偏高的是____

A.滴定管未用標準液潤洗

B.錐形瓶洗凈后還存留少量的水

C.滴定管滴定前讀數(shù)正確，滴定后俯視讀數(shù)

D.FeSO4標準溶液部分變質(zhì)

II、常溫下，用酚酞作指示劑，用0.10mol·L－1 NaOH溶液分別滴定20.00mL濃度均為0.10mol·L－1的 CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲線如圖。

（已知：CH3COOH、 HCN的電離平衡常數(shù)分別為1.75×10-5、6.4×10-10）

（1）圖___（a或b）是NaOH溶液滴定HCN溶液的pH變化的曲線，判斷的理由是___。

（2）點③所示溶液中所含離子濃度的從大到小的順序：____。

（3）點①和點②所示溶液中：c(CH3COO－)－c(CN－)___c(HCN)－c(CH3COOH)（填“>、<或=”）

（4）點②③④所示的溶液中水的電離程度由大到小的順序是：____。

Answer 1

【答案】2NO＋3H2O2=2H＋＋2NO3-＋2H2O 100mL容量瓶 錐形瓶、酸式滴定管 CD a 由CH3COOH、 HCN的電離平衡常數(shù)可知，HCN的酸性弱于CH3COOH，濃度相同的兩種酸，HCN的pH高于CH3COOH的pH值 c(Na＋)＝c(CH3COO－)＞c(H＋)＝c(OH－) = ④③②

【解析】

I、（1）NO與過氧化氫在酸性溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸和水；

（2）100.00mL溶液的稀釋配制實驗中主要儀器為量筒、燒杯、玻璃杯、100mL容量瓶、膠頭滴管；本滴定實驗操作主要用到鐵架臺、酸式滴定管、錐形瓶等；

（3）根據(jù)滴定剩余Fe2+時，消耗的K2Cr2O7的物質(zhì)的量計算剩余Fe2+，然后根據(jù)總Fe2+與剩余Fe2+計算與NO3反應(yīng)的Fe2+物質(zhì)的量，然后計算100mL溶液中總NO3的量，最終根據(jù)氮守恒計算出NO2含量；

（4）根據(jù)滴定過程中操作對K2Cr2O7的量的影響進行分析；

II、（1）根據(jù)同濃度酸對應(yīng)的電離程度[即電離平衡常數(shù)]進行分析；

（2）根據(jù)電荷守恒以及溶液呈中性進行分析；

（3）根據(jù)起始兩種酸的物質(zhì)的量以及物料守恒分析；

（4）根據(jù)酸堿中和過程中溶質(zhì)的變化對水的電離的影響進行分析。

（1）NO與過氧化氫在酸性溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：2NO＋3H2O2=2H＋＋2NO3-＋2H2O，

（2）100.00mL溶液的稀釋配制實驗中主要儀器為量筒、燒杯、玻璃杯、100mL容量瓶、膠頭滴管；本滴定實驗操作主要用到鐵架臺、酸式滴定管、錐形瓶、其中玻璃儀器為酸式滴定管、錐形瓶；

（3）根據(jù)題干方程式可列出關(guān)系式（以下關(guān)系式計算均按照25mL NO3溶液計算）：

故100mLNO3溶液中NO3-總量為：×5mol =mol，根據(jù)氮元素守恒，二氧化氮的總質(zhì)量mol×46g/mol=g=mg，故vL氣樣中NOx折合成NO2的含量為mg/L=mg/L；

（4）A、滴定管未洗滌，K2Cr2O7讀數(shù)將會增大，所計算剩余Fe2+偏大，導(dǎo)致計算Fe2+與NO3溶液反應(yīng)的Fe2+偏小，從而計算出NO3數(shù)值偏小，導(dǎo)致結(jié)果偏低，故A錯誤；

B、錐形瓶內(nèi)有水不影響滴定實驗，對結(jié)果無影響，故B錯誤；

C、滴定管滴定前讀數(shù)正確，滴定后俯視讀數(shù)，導(dǎo)致K2Cr2O7讀數(shù)將會增小，與A同理分析可知結(jié)果偏大，故C正確；

D、FeSO4標準溶液部分變質(zhì)，將會導(dǎo)致消耗的K2Cr2O7偏小，同理可知結(jié)果偏大，故D正確；

II、由二者的電離平衡常數(shù)可知，酸性：CH3COOH >HCN；

（1）濃度相同的兩種酸，HCN的pH高于CH3COOH的pH值，故a為NaOH溶液滴定HCN溶液的pH變化的曲線；

（span>2）點③存在電荷平衡：c(Na＋)+ c(H＋)= c(OH－)+ c(CH3COO－)，因此時溶液呈中性，故c(H＋)＝c(OH－)，可得c(Na＋)＝c(CH3COO－)，因Na＋、CH3COO－相較于H＋、OH－高很多，由此可知溶液中離子濃度大小關(guān)系為：c(Na＋)＝c(CH3COO－)＞c(H＋)＝c(OH－)；

（3）因起始兩種酸的物質(zhì)的量相等，故c(CH3COO－)+ c(CH3COOH)=c(CN－)+c(HCN)，由此可知c(CH3COO－)－c(CN－)=c(HCN)－c(CH3COOH)；

（4）從②～④的過程中，溶液中一直在發(fā)生酸堿中和，酸對于水的電離程度逐漸減小，故水的電離程度由大到小的順序是④③②。