【題目】氫疊氮酸(HN3)和莫爾鹽(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O是兩種常用原料。

(1)氨疊氮酸易溶于水,25℃時,該酸的電離常數(shù)為Ka=10×10-5

①氫疊氮酸在水溶液中的電離方程式為________________________________

②0.2mol/L的HN3溶液與0.1mol/L的NaOH溶液等體積混合后,恢復到25℃,混合溶液中各離子和HN3分子濃度由大到小的順序為__________________________。

③已知T℃時,Ksp(CuN3)=5.0×10-9,Ksp(Cu2S)=2.5×10-48,則相同溫度下,2CuN3(s)+S2-(aq)Cu2S(s)+2N3-(aq)該反應正反應方向_________(“能”或“不能”)進行基本徹底,請通過計算說明_________________________。

(2)在FeSO4溶液中,加入(NH4)2SO4固體可制備莫爾鹽晶體,為了測定產(chǎn)品純度,稱取ag產(chǎn)品溶于水,配制成500mL溶液,用濃度為cmol/L的酸性高錳酸鉀溶液滴定,每次所取待測液體積均為25.00mL,實驗結(jié)果記錄如下:(已知莫爾鹽的分子量為392)

實驗次數(shù)

第一次

第二次

第三次

消耗KMnO4溶液體積/mL

25.52

25.02

24.98

滴定終點的現(xiàn)象是________________,通過實驗數(shù)據(jù),計算該產(chǎn)品的純度為_________(用含字母a、c的式子表示)。上表第一次實驗中記錄數(shù)據(jù)明顯大于后兩次,其原因可能是_________。

A.第一次滴定時,錐形瓶用待裝液潤洗

B.該酸性高錳酸鉀標準液保存時間過長,部分變質(zhì)

C.滴定前酸式滴定管中尖嘴處有氣泡,滴定結(jié)束后氣泡消失

【答案】 HN3H++N3- c(N3-)>c(Na+)>c(HN3)>c(H+)>c(OH-) 正反應方向平衡常數(shù)為1031>105 滴入最后一滴標準液,溶液由無色變?yōu)榧t色(紫紅色或淺紅色也可),且30s不變色 ×100% AC

【解析】(1)①氨疊氮酸易溶于水,25℃時,該酸的電離常數(shù)為Ka=10×10-5,說明氫疊氮酸為弱酸,在水溶液中的電離方程式為HN3H++N3-,故答案為:HN3H++N3-;

0.2mol/LHN3溶液與0.1mol/LNaOH溶液等體積混合后,溶液中存在等物質(zhì)的量濃度的HN3Na N3,恢復到25℃,溶液顯酸性,以HN3的電離為主,混合溶液中各離子和HN3分子濃度由大到小的順序為c(N3-)>c(Na+)>c(HN3)>c(H+)>c(OH-),故答案為:c(N3-)>c(Na+)>c(HN3)>c(H+)>c(OH-);

③反應為:2CuN3(s)+S2-(aq)Cu2S(s)+2N3-(aq),該反應的化學平衡常數(shù)為K= ====1.0×1031>105,該反應能夠完全進行,故答案為:能;正反應方向平衡常數(shù)為1031>105;

(2)利用高錳酸鉀的強氧化性,Fe2+的強還原性,兩者發(fā)生氧化還原反應,Fe2+被氧化成Fe3+,化合價升高1,Mn+7→+2,化合價降低5,最小公倍數(shù)5,根據(jù)原子個數(shù)、電荷守恒,配平得MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,向溶液中滴加中高錳酸鉀,高錳酸鉀顯紫紅色,因此滴定到終點:滴入最后一滴標準液,溶液由無色變?yōu)闇\紫色,且30s不變色,因為第一次與第二次、第三次相差較大,忽略不計,消耗高錳酸鉀溶液的體積為mL=25mL,根據(jù)離子反應方程式,得出:n[(NH4)2SO4FeSO46H2O]=5n(KMnO4) =25×10-3×c×5mol,則500mL溶液中含有n[(NH4)2SO4FeSO46H2O] =25×10-3×c×5×500/25mol =2.5cmol,所以質(zhì)量分數(shù)=2.5c××100%=×100%;A.第一次滴定時,錐形瓶用待裝液潤洗,錐形瓶中亞鐵離子的量偏多,消耗的高錳酸鉀偏多,故A正確;B三次使用的高錳酸鉀都是一樣的,消耗的高錳酸鉀體積應是相同的,故B錯誤;C滴定管尖嘴有氣泡,滴定結(jié)束無氣泡,所消耗的液體體積增加,故C正確;故選ABC故答案為:滴入最后一滴標準液,溶液由無色變?yōu)闇\紫色,且30s不變色; ×100%;AC。

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