Question

11．（1）在微生物作用的條件下，NH₄⁺ 經(jīng)過(guò)兩步反應(yīng)被氧化成NO₃^-．兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如圖：

①第一步反應(yīng)是放熱反應(yīng)（選題“放熱”或“吸熱”），判斷依據(jù)是反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量
②1mol NH₄⁺（aq）全部氧化成NO₃^- （aq）的熱化學(xué)方程式是NH₄⁺（aq）+2O₂（g）═2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq），△H=-346 kJ/mol
（2）用酸式滴定管準(zhǔn)確移取25.00mL某未知濃度的鹽酸于一潔凈的錐形瓶中，然后用0.20mol•L^-1的氫氧化鈉溶液（指示劑為酚酞）滴定，滴定結(jié)果如下：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	NaOH起始讀數(shù)	NaOH終點(diǎn)讀數(shù)
第一次	0.10mL	18.40mL
第二次	3.00mL	21.10mL
第三次	0.20mL	20.40mL
第四次	0.00mL	18.20mL

①滴定管在使用之前需要先查漏，再洗滌和潤(rùn)洗
②判斷滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是無(wú)色變粉紅色，且半分鐘內(nèi)不變色
③根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出鹽酸的物質(zhì)的量濃度為0.15 mol•L^-1（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位有效數(shù)字）．
④以下操作可能造成測(cè)定結(jié)果偏高的是ACE（填寫(xiě)序號(hào)）．
A．滴定前，堿式滴定管尖嘴有氣泡，滴定后消失
B．滴定前讀數(shù)正確，達(dá)到滴定終點(diǎn)后，俯視讀數(shù)
C．滴定到終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處懸掛一滴溶液
D．盛裝未知液的錐形瓶用蒸餾水洗后，未用待測(cè)液潤(rùn)洗
E．未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗堿式滴定管
（3）由pH=3的HA（弱酸）與pH=11的NaOH溶液等體積混合，所得溶液中離子濃度大小的順序?yàn)閏（A^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

Answer 1

分析 （1）①當(dāng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，反應(yīng)是放熱的；
②結(jié)合圖象根據(jù)蓋斯定律來(lái)計(jì)算反應(yīng)的焓變；
（2）①滴定管在使用前先檢驗(yàn)是否漏水；
②NaOH溶液滴定鹽酸，以酚酞作指示劑，滴定終點(diǎn)時(shí)，溶液的顏色由無(wú)色變?yōu)闇\紅色；
③先判斷數(shù)據(jù)的合理性，然后NaOH溶液的平均體積，然后根據(jù)HCl～NaOH求鹽酸的物質(zhì)的量濃度；
④根據(jù)c（待）=$\frac{c（標(biāo)）×V（標(biāo)）}{V（待）}$分析不當(dāng)操作對(duì)V（標(biāo)）的影響，以此判斷濃度的誤差．
（3）HA為弱酸，pH=3的HA與pH=11的氫氧化鈉溶液混合后，HA過(guò)量，溶液顯示酸性，根據(jù)電荷守恒進(jìn)行判斷鈉離子與A^-離子濃度關(guān)系．

解答 解：（1）①由圖可知，焓變小于0，即反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，所以反應(yīng)為放熱反應(yīng)，
故答案為：放熱；反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量；
②第一步的熱化學(xué)方程式為NH₄⁺（aq）+1.5O₂（g）═NO₂^-（aq）+2H⁺（aq）+H₂O（l），△H=-273KJ/mol，第二步的熱化學(xué)方程式為：NO₂^-（aq）+0.5O₂（g）═NO₃^-（aq），△H=-73KJ/mol，根據(jù)蓋斯定律則NH₄⁺（aq）+2O₂（g）═2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq），△H=-346 kJ/mol，
故答案為：NH₄⁺（aq）+2O₂（g）═2H⁺（aq）+H₂O（l）+NO₃^-（aq），△H=-346 kJ/mol．
（2）①滴定管在使用前先檢驗(yàn)是否漏水；
故答案為：查漏；
②NaOH溶液滴定鹽酸，以酚酞作指示劑，滴定終點(diǎn)時(shí)，溶液的顏色由無(wú)色變粉紅色，且半分鐘內(nèi)不變色，
故答案為：無(wú)色變粉紅色，且半分鐘內(nèi)不變色；
③四次消耗的NaOH溶液的體積為18.30mL，18.10mL，20.20mL，18.20mL，第三組數(shù)據(jù)舍去，三次滴定鹽酸溶液的平均體積為18.20mL
HCl～～～～NaOH
1                                         1
C（HCl）×25.00mL     0.20mol•L^-1×18.20mL
解得：C（HCl）=0.1456mol•L^-1=0.15mol•L^-1；
故答案為：0.15；
④A．滴定前，堿式滴定管尖嘴有氣泡，滴定后消失，造成V（標(biāo)）偏大，根據(jù)c（待）=$\frac{c（標(biāo)）×V（標(biāo)）}{V（待）}$分析，可知c（待）偏高，故A正確；
B．滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)，俯視滴定管的刻度，其它操作均正確，造成V（標(biāo)）偏小，根據(jù)c（待）=$\frac{c（標(biāo)）×V（標(biāo)）}{V（待）}$分析，可知c（待）偏低，故B錯(cuò)誤；
C．滴定到終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處懸掛一滴溶液，造成V（標(biāo)）偏大，根據(jù)c（待）=$\frac{c（標(biāo)）×V（標(biāo)）}{V（待）}$分析，可知c（待）偏高，故C正確；
D．盛裝未知液的錐形瓶用蒸餾水洗后，未用待測(cè)液潤(rùn)洗，對(duì)V（標(biāo)）無(wú)影響，根據(jù)c（待）=$\frac{c（標(biāo)）×V（標(biāo)）}{V（待）}$分析，可知c（待）不變，故D錯(cuò)誤；
E．未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗堿式滴定管，標(biāo)準(zhǔn)液濃度降低，造成V（標(biāo)）偏大，根據(jù)c（待）=$\frac{c（標(biāo)）×V（標(biāo)）}{V（待）}$分析，可知c（待）偏高，故E正確；
故答案為：ACE；
（3）pH=3的HA與pH=11的氫氧化鈉溶液混合后，HA為弱酸，所以HA過(guò)量，溶液顯示酸性，氫離子濃度大于氫氧根離子濃度c（H⁺）＞c（OH^-），根據(jù)電荷守恒可知，c（Na⁺）＜c（A^-），即c（A^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
故答案為：c（A^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了反應(yīng)熱的計(jì)算、中和滴定實(shí)驗(yàn)和誤差分析、離子濃度大小比較等，題目難度中等，注意把握?qǐng)D象中反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的關(guān)系以及蓋斯定律的應(yīng)用、中和滴定實(shí)驗(yàn)操作是解題的關(guān)鍵．