2021版江苏新高考选考化学（苏教版）一轮复习同步练习：专题8 7 专题综合检测（八） 水溶液中的离子反应与平衡
专题综合检测(八)
(时间：90分钟；满分：100分)
一、单项选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1．正常人胃液的pH在0.3～1.2之间，胃酸(一般用盐酸表示)多了需要治疗。某些用以治疗胃酸过多的药物中含MgCO3、NaHCO3，也可用酒石酸钠来治疗。下列说法正确的是( )
A．碳酸、酒石酸都不是强酸
B．对人而言，酒石酸是必需的营养品
C．MgCO3、NaHCO3与胃酸作用产生CO2，在服药后有喝汽水的舒服感
D．酒石酸钠水解显酸性
解析：选A。用NaHCO3、 酒石酸钠治疗胃酸过多，说明NaHCO3、酒石酸钠能与H＋反应生成弱电解质，碳酸、酒石酸都不是强酸。C选项由于生成大量CO2，胃有膨胀的感觉，会不舒服。
2．某合作学习小组的同学对冰醋酸在25 ℃下的稀释过程，有如下思辨，你认为不正确的是( )
A．醋酸的电离常数不变
B．溶液中c(H＋)持续增大
C．pH先减小后增大
D．醋酸的分子数不断减少
解析：选B。电离常数只与温度有关，A正确；c(H＋)先增大后减小，B不正确，C正确；稀释过程中，电离平衡右移，CH3COOH分子数不断减少，D正确。
3．下列实验操作正确的是( )
A．用100 mL容量瓶配制50 mL一定浓度的HCl溶液
B．中和滴定前，锥形瓶用蒸馏水洗净后直接装入待测液
C．用稀硫酸洗涤久置石灰水的试剂瓶
D．测pH时用pH试纸蘸取稀盐酸，取出与标准比色卡对比
解析：选B。A项中100 mL容量瓶只能配制100 mL的溶液。C项中硫酸钙是微溶物，应用稀盐酸或稀硝酸洗涤。D项中会污染盐酸且所测pH不准确，应用玻璃棒蘸取溶液点在pH试纸中部，再与标准比色卡对比。
4．下列根据反应原理设计的应用中不正确的是( )
A．CO＋H2OHCO＋OH－ 用热的纯碱溶液清洗油污
B．Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋ 明矾净水
C．TiCl4＋(x＋2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓＋4HCl 制备TiO2纳米粉
D．SnCl2＋H2OSn(OH)Cl↓＋HCl 配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠
解析：选D。配制SnCl2溶液时应加入稀盐酸抑制SnCl2的水解，加入NaOH会促进SnCl2的水解而使其变质。
5．下表是Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋被OH－完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2＋、Fe3＋杂质，为制得纯净的ZnSO4，应加入的试剂是( )
金属离子
Fe2＋
Fe3＋
Zn2＋
完全沉淀时的pH
7.7
4.5
6.5
A.H2O2、ZnO B．氨水
C．KMnO4、ZnCO3 D．NaOH溶液
解析：选A。要使Fe2＋和Fe3＋全部除去，由题给信息可知，需将Fe2＋全部氧化成Fe3＋，再调节溶液pH，将Fe3＋完全转化为Fe(OH)3沉淀，且保证Zn2＋不沉淀。氧化Fe2＋时不能引入新的杂质，只能加入H2O2；调pH时也不能引入新的杂质，可以加入ZnO，促进Fe3＋的水解平衡正向进行，从而使Fe3＋生成Fe(OH)3沉淀而除去。
6．(2020·石家庄高三模拟)25 ℃时，关于①0.1 mol·L－1的NH4Cl溶液 ②0.1 mol·L－1的NaOH溶液，下列叙述正确的是( )
A．若向①中加适量水，溶液中c(Cl－)/c(NH )的值减小
B．若向②中加适量水，水的电离平衡正向移动
C．若将①和②均稀释100倍，①的pH变化更大
D．若将①和②混合，所得溶液的pH＝7，则溶液中的c(NH3·H2O)>c(Na＋)
解析：选B。A项，NH4Cl溶液中加适量水，若不考虑NH 水解，则c(NH)、c(Cl－)成比例减小，c(Cl－)/c(NH)不变，但加水稀释促进NH 水解(NH＋H2ONH3·H2O＋H＋)，c(NH )减小的更多，c(Cl－)/c(NH)比值增大，错误；B项，NaOH溶液抑制水的电离，加水稀释，c(OH－)减小，则c(H＋)增大，H＋均来源于水的电离，所以水的电离程度增大，正确；C项，加水稀释100倍，NaOH的pH变化2，NH4Cl pH变化小于2，错误；D项，溶液呈中性，由电荷守恒有c(Na＋)＋c(NH)＝c(Cl－)，Cl－均来源于NH4Cl，有c(Cl－)＝c(NH)＋c(NH3·H2O)，则c(NH3·H2O)＝c(Na＋)，错误。
7．实验室可以用KMnO4标准溶液滴定草酸(H2C2O4)溶液，测定溶液中草酸的浓度。下列说法不正确的是( )
A．滴定中涉及的离子方程式为2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
B．KMnO4标准溶液常用硫酸酸化，若用HNO3酸化，会使测定结果偏低
C．KMnO4标准溶液应盛放在棕色试剂瓶中
D．该实验选择酚酞做指示剂，当待测液颜色由无色变为浅红色时即达到滴定终点
解析：选D。Mn得到电子，C失去电子，由得失电子、电荷守恒可得离子方程式为2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，故A项正确；硝酸具有强氧化性，
也可与草酸反应，则消耗的高锰酸钾标准溶液体积减小，会使测定结果偏低，故B项正确；KMnO4见光易分解，则KMnO4标准溶液应盛放在棕色试剂瓶中，故C项正确；高锰酸钾溶液为紫色，不需要外加指示剂，滴定终点时溶液由无色变为浅紫色，且半分钟内不变色，故D项错误。
8．(2020·南平一模)25 ℃时，向某Na2CO3溶液中加入稀盐酸，溶液中含碳微粒的物质的量分数(φ)随溶液pH变化的部分情况如图所示。下列说法中正确的是( )
A．pH＝7时，c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(HCO)＋2c(CO)
B．pH＝8时，c(Na＋)＝c(Cl－)
C．pH＝12时，c(Na＋)>c(OH－)>c(CO)>c(HCO)>c(H＋)
D．25 ℃时，CO＋H2OHCO＋OH－的平衡常数为10－10
解析：选A。A项，pH＝7时，c(OH－)＝c(H＋)，根据电荷守恒得c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(HCO)＋2c(CO)，故A正确；B项，pH＝8时，溶液呈碱性，c(OH－)>c(H＋)，溶液中含碳微粒HCO的物质的量分数接近于100%，则溶液中的阴离子主要有Cl－、HCO、OH－，阳离子有Na＋、H＋，结合电荷守恒可推出c(Na＋)>c(Cl－)＋c(HCO)，所以存在c(Na＋)>c(Cl－)，故B错误；C项，pH＝12时，溶液呈碱性，含碳微粒CO的物质的量分数接近于100%，则c(HCO)接近于0，所以溶液中存在c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(H＋)，故C错误，D项，25 ℃时，K＝＝＝＝10－4，故D错误。
9．下列溶液中粒子的物质的量浓度关系正确的是( )
A．0.1 mol/L NaHCO3溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合，所得溶液中：c(Na＋)＞c(CO)＞c(HCO)＞c(OH－)
B．20 mL 0.1 mol/L CH3COONa溶液与10 mL 0.1 mol/L HCl溶液混合后溶液呈酸性，所得溶液中：c(CH3COO－)＞c(Cl－)＞c(CH3COOH)＞c(H＋)
C．室温下，pH＝2的盐酸与pH＝12的氨水等体积混合，所得溶液中：c(Cl－)＋c(H＋)＞c(NH)＋c(OH－)
D．0.1 mol/L CH3COOH溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合，所得溶液中：c(OH－)＞c(H＋)＋c(CH3COOH)
解析：选B。A.等浓度等体积的NaHCO3与NaOH混合时，两者恰好反应生成Na2CO3，在该溶液中CO能进行两级水解：CO＋H2OHCO＋OH－、HCO＋H2OH2CO3＋OH－，故溶液中c(OH－)>c(HCO)，该项错误；B.CH3COONa
与HCl混合时反应后生成的溶液中含有等量的CH3COONa、CH3COOH、NaCl，因溶液显酸性，故溶液中CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，该项正确；C.在混合前两溶液的pH之和为14，则氨水过量，所得溶液为少量NH4Cl和过量NH3·H2O的混合溶液，则c(Cl－)
0
C．向1 mol/L的H2C2O4溶液中加入等体积、等浓度的NaOH溶液，完全反应后显酸性
D．向0.1 mol/L的H2C2O4溶液中加水稀释，将增大
解析：选B。根据图示可知，L1线表示－lg 和－lg c(HC2O)的关系，L2线表示－lg 和－lg c(C2O) 的关系，Ka1(H2C2O4)＝
＝10－1×10－1＝1×10－2，A正确；根据图示可知，Ka2(H2C2O4)＝＝10－2×10－3＝1×10－5，当pH＝5时，c(HC2O)＝c(C2O)，由电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HC2O)＋2c(C2O)＋c(OH－)，所以c(Na＋)－3c(HC2O)＝c(OH－)－c(H＋)＝10－9 mol/L－10－5 mol/L<0，B错误；向 1 mol/L 的H2C2O4溶液中加入等体积、等浓度的NaOH溶液，溶液中的溶质是NaHC2O4，HC2O的电离平衡常数是1×10－5、水解平衡常数是＝1×10－12，HC2O的电离常数大于其水解常数，因此该溶液显酸性，C正确；Ka1(H2C2O4)＝，向0.1 mol/L的H2C2O4溶液中加水稀释，c(H＋)减小，Ka1(H2C2O4)不变，所以将增大，D正确。
二、不定项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意。
11．下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A．向0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中增大
B．将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃，溶液中增大
C．向盐酸中加入氨水至中性，溶液中＞1
D．向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，溶液中不变
解析：选AD。CH3COOH溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，加水平衡正向移动，n(H＋)增大，n(CH3COOH)减小，溶液体积相同，所以＝增大，A项正确。CH3COONa溶液中存在水解平衡：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，水解反应属于吸热反应，升高温度，水解平衡常数增大，即增大，则减小，B项错误。根据电荷守恒：c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，溶液呈中性，则 c(H＋)＝c(OH－)，c(NH)＝c(Cl－)，所以＝1，C项错误。向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入AgNO3后Ag＋浓度增大，但由于Ksp不变，故c(Cl－)与c(Br－)的比值也不变，D项正确。
12．工业上常用还原沉淀法处理含铬废水(Cr2O和CrO)，其流程如下：
CrO,(黄色))Cr2O,(橙色))Cr3＋,(绿色))Cr(OH)3↓
已知步骤③生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)Cr3＋(aq)＋3OH－(aq) Ksp＝c(Cr3＋)·c3(OH－)＝10－32。
下列有关说法不正确的是( )
A．步骤①中，当v正(CrO)＝2v逆(Cr2O)时，说明反应2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O达到平衡状态
B．若向K2Cr2O7溶液中加NaOH浓溶液，溶液可由橙色变黄色
C．步骤②中，若要还原1 mol Cr2O，需要12 mol(NH4)2Fe(SO4)2
D．步骤③中，当将溶液的pH调节至5时，可认为废水中的铬元素已基本除尽[当溶液中c(Cr3＋)≤10－5mol·L－1时，可视作该离子沉淀完全]
解析：选C。C项，Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，1 mol Cr2O可氧化6 mol(NH4)2Fe(SO4)2；D项，Cr3＋沉淀完全时，c(OH－)＝ mol·L－1＝10－9 mol
·L－1，则c(H＋)＝ mol·L－1＝10－5mol·L－1，pH＝5。
13．25 ℃时，向10 mL 0.10 mol·L－1的一元弱酸HA(Ka＝1.0×10－3)中逐滴加入0.10 mol·L－1NaOH溶液，溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．a点时，c(HA)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)
B．溶液在a点和b点时水的电离程度相同
C．b点时，c(Na＋)＝c(HA)＋c(A－)＋c(OH－)
D．V＝10 mL时，c(Na＋)>c(A－)>c(H＋)>c(HA)
解析：选A。A.a点时，pH＝3，c(H＋)＝10－3 mol·L－1，由Ka＝1.0×10－3，再根据电离常数的定义，则c(HA)＝c(A－)，根据电荷守恒c(A－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)和c(HA)＝c(A－)可知，A正确。B.a点溶质为HA和NaA，pH＝3，水电离的c(OH－)＝10－11mol·L－1；b点溶质为NaOH和NaA，pH＝11，c(OH－)＝10－3mol·L－1，OH－是由NaOH电离和水电离两部分之和组成的，推断出由水电离出的c(OH－)<10－3mol·L－1，那么水电离出的c(H＋)>10－11mol·L－1，B错误。C.根据电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)可得c(Na＋)＝c(A－)＋c(OH－)－c(H＋)，假设C选项成立，则c(A－)＋c(OH－)－c(H＋)＝c(HA)＋c(A－)＋c(OH－)，推出c(HA)＋c(H＋)＝0，故假设不成立，C错误。D.V＝10 mL时，HA与NaOH恰好完全反应生成NaA, A－＋H2OHA＋OH－，水解后溶液显碱性，c(OH－)>c(H＋)，即c(HA)>c(H＋)，D错误。
14．(2018·高考江苏卷)H2C2O4为二元弱酸，Ka1(H2C2O4)＝5.4×10－2，Ka2(H2C2O4)＝5.4×10－5，设H2C2O4溶液中c(总)＝c(H2C2O4)＋c(HC2O)＋c(C2O)。室温下用NaOH溶液滴定 25.00 mL 0.100 0 mol·L－1 H2C2O4溶液至终点。滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是( )
A．0.100 0 mol·L－1 H2C2O4溶液：c(H＋)＝0.100 0 mol·L－1＋c(C2O)＋c(OH－)－c(H2C2O4)
B．c(Na＋)＝c(总)的溶液：c(Na＋)>c(H2C2O4)>c(C2O)>c(H＋)
C．pH＝7的溶液：c(Na＋)＝0.100 0 mol·L－1＋c(C2O)－c(H2C2O4)
D．c(Na＋)＝2c(总)的溶液：c(OH－)－c(H＋)＝2c(H2C2O4)＋c(HC2O)
解析：选AD。H2C2O4溶液中存在电荷守恒：c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2O)＋2c(C2O)，
物料守恒：c(H2C2O4)＋c(HC2O)＋c(C2O)＝0.100 0 mol·L－1，将两式相加，可得：c(H＋)＝0.100 0 mol·L－1＋c(C2O)＋c(OH－)－c(H2C2O4)，A项正确；c(Na＋)＝c(总)的溶液，相当于等物质的量的H2C2O4与NaOH反应后的溶液，即为NaHC2O4溶液，已知Ka2＝5.4×10－5，Kh(HC2O)＝＝c(H＋)>c(C2O)>c(H2C2O4)，B项错误；起始时，H2C2O4溶液中c(总)＝c(H2C2O4)＋c(HC2O)＋c(C2O)＝0.100 0 mol·L－1，滴入NaOH溶液后，c(H2C2O4)＋c(HC2O)＋c(C2O)<0.100 0 mol·L－1，溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2O)＋2c(C2O)，pH＝7的溶液中，c(Na＋)＝c(HC2O)＋2c(C2O)<0.100 0 mol·L－1＋c(C2O)－c(H2C2O4)，C项错误；c(Na＋)＝2c(总)的溶液，相当于1 mol H2C2O4与2 mol NaOH反应后的溶液，即为Na2C2O4溶液，Na2C2O4溶液中存在质子守恒：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HC2O)＋2c(H2C2O4)，D项正确。
15．25℃ 时，改变0.1 mol/L RCOOH溶液的pH，溶液中RCOOH、RCOO－的微粒分布分数α(X)＝c(X)/[c(RCOOH)＋c(RCOO－)]；甲酸(HCOOH)与丙酸(CH3CH2COOH)中酸分子的分布分数与pH的关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A．丙酸的酸性比甲酸弱
B．CH3CH2COOHCH3CH2COO－＋H＋的lg K＝－4.88
C．若0.1 mol/L甲酸溶液的pH＝2.33，则0.01 mol/L甲酸溶液的pH＝3.33
D．将0.1 mol/L的HCOOH溶液与0.1 mol/L的HCOONa溶液等体积混合，所得溶液中：c(Na＋)>c(HCOOH)>c(HCOO－)>c(OH－)>c(H＋)
解析：选AB。由图中信息可知，相同pH时，丙酸的酸分子的分布分数大，说明电离程度小，故其酸性比甲酸弱，A正确；pH＝4.88时，丙酸的酸分子的分布分数为50%，即c(CH3CH2COOH)＝c(CH3CH2COO－)，根据CH3CH2COOHCH3CH2COO－＋H＋电离过程可知，lg Ka＝lg c(H＋)＝－4.88，B正确；稀释弱酸，电离程度增大，故若0.1 mol/L甲酸溶液的pH＝2.33，则0.01 mol/L 甲酸溶液的pH＜3.33，C错误；将0.1 mol/L的HCOOH溶液与0.1 mol/L的HCOONa溶液等体积混合，电离过程大于水解过程，所得溶液呈酸性，即c(OH－)＜c(H＋)，D错误。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16．(9分)若用0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液，滴定曲线如图所示。
(1)当pH＝8时，溶液中的离子浓度大小顺序为________________________。
(2)滴定过程中，下列关系中正确的是________。
A．pH＝7时：c(Na＋)＋c(OH－ )＝c(CH3COOH)＋c(H＋)
B．a点时：c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)
C．b点时：c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.05 mol·L－1
(3)若向该醋酸溶液中加入少量的醋酸钠固体，则溶液的pH会________(填“增大”“减小”或“不变”)。
解析：(1)由电荷守恒c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)，溶液呈碱性，c(OH－)＞c(H＋)，所以c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)。(2)A项，由电荷守恒式为c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)，错误。B项，a点时为等物质的量浓度的NaOH和CH3COONa的混合液，有c(Na＋)＝2[c(CH3COOH)＋c(CH3COO－ )]，错误。C项，b点时恰好完全反应，溶质为CH3COONa，根据物料守恒可知C项正确。(3)加入醋酸钠固体，抑制CH3COOH电离，c(H＋)减小，pH增大。
答案：(1)c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)
(2)C (3)增大
17．(12分)在25 ℃时，对于0.1 mol·L－1的氨水，请回答以下问题：
(1)若向氨水中加入少量硫酸铵固体，此时溶液中将________(填“增大”“减小”或“不变”)；
(2)若向氨水中加入pH＝1的硫酸，且氨水与硫酸的体积比为1∶1，此时溶液的pH________7(填“大于”“小于”或“等于”)，用离子方程式表示其原因：____________________________________；
(3)若向氨水中加入0.05 mol·L－1稀硫酸至溶液正好呈中性，所用氨水的体积V1与稀硫酸的体积V2的关系为V1________V2(填“大于”“小于”或“等于”)，写出溶液中各离子浓度之间满足的电荷守恒表达式：________________________。
解析：(1)NH3·H2ONH＋OH－，加入硫酸铵固体，虽然平衡向逆反应方向移动，OH－浓度减小，但平衡常数不变，K＝，则增大。
(2)两者恰好完全反应生成硫酸铵，则NH水解溶液呈酸性。(3)
若恰好完全反应生成硫酸铵，则NH水解溶液呈酸性，若要pH＝7，则硫酸的量要少一些。
答案：(1)增大 (2)小于 NH＋H2ONH3·H2O＋H＋ (3)大于 c(NH)＋c(H＋)＝2c(SO )＋c(OH－)
18．(12分)物质在水中可能存在电离平衡、盐的水解平衡和沉淀溶解平衡，它们都可看作化学平衡。请根据所学的知识回答下列问题：
(1)A为0.1 mol/L的(NH4)2SO4溶液，在该溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序为________________________________________________________________________
____________________。
(2)B为0.1 mol/L的NaHCO3溶液，请分析NaHCO3溶液显碱性的原因：________________________________________________________________________
____________________。
(3)C为FeCl3溶液，实验室中配制FeCl3溶液时常加入____________以抑制其水解，若把B和C溶液混合，将产生红褐色沉淀和无色气体，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)D为含有足量AgCl固体的饱和溶液，AgCl在水中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，在25 ℃时，氯化银的Ksp＝1.8×10－10。现将足量氯化银固体放入100 mL 0.2 mol/L AgNO3溶液中，则溶液中氯离子的浓度为________mol/L(忽略溶液体积的变化)。
解析：(1)(NH4)2SO4溶液中NH水解使溶液呈酸性，但水解是很微弱的，则c(NH)＞c(SO)；(2)NaHCO3 溶液中HCO的电离程度小于其水解程度，故溶液显碱性；(3)为抑制FeCl3水解常加入盐酸，Fe3＋与HCO可发生相互促进的水解反应；(4)Cl－浓度与溶液中的Ag＋浓度有关，即c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp。
答案：(1)c(NH)＞c(SO)＞c(H＋)＞c(OH－)
(2)HCO的水解程度大于其电离程度，溶液中 c(OH－)＞c(H＋)
(3)盐酸 Fe3＋＋3HCO===Fe(OH)3↓＋3CO2↑
(4)9×10－10
19．(13分)实验室用0.2 mol·L－1 的KMnO4溶液(硫酸酸化)做分析滴定实验，滴定KHSO3溶液。量取20.00 mL待测的KHSO3溶液于锥形瓶中，用____________(填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装配制的标准KMnO4溶液，边滴边摇动锥形瓶，眼睛注视着________________，直至滴入最后一滴KMnO4溶液，锥形瓶中溶液变为浅红色且30 s内不变色为止。后又重复做了两次平行实验，数据如下表。
第一次
第二次
第三次
起始读数/mL
1.10
1.42
0.35
终点读数/mL
21.12
21.40
22.43
(1)用________(填“酸式”或“碱式”)滴定管量取KHSO3溶液，KHSO3溶液中各离子浓度大小关系为________________________________。
(2)滴定过程中反应的离子方程式为__________________________________________，待测KHSO3溶液中c(KHSO3)＝________mol·L－1。
(3)若滴定过程中只出现下列情形之一时，会导致实验测定结果偏大的有____________(填编号)。
①配制标准KMnO4溶液时，加硫酸酸化后未冷却至室温便注入容量瓶中
②滴定完毕读数时呈俯视姿态
③滴定时过早地判断滴定终点(实验过后发现锥形瓶溶液变为无色)
④滴定前盛装KMnO4溶液的滴定管尖嘴上有气泡未排尽，而滴定后消失
⑤盛装待测KHSO3溶液的锥形瓶用蒸馏水洗涤后未用待测KHSO3溶液润洗
⑥滴定时操作不当致使KMnO4溶液从活塞处流出少许
⑦KHSO3溶液中含有少量NaCl杂质
解析：KMnO4溶液具有强氧化性会腐蚀橡胶管，所以用酸式滴定管量取。滴定过程中眼睛要注视锥形瓶中溶液颜色变化，当滴入最后一滴KMnO4溶液，锥形瓶中溶液变为浅紫红色且30 s不变色，说明已达到滴定终点。
(1)因为HSO的电离程度(HSOH＋＋SO －)大于其水解程度(HSO＋H2OH2SO3＋OH－)，所以KHSO3溶液呈酸性，用酸式滴定管盛装。KHSO3溶液中各离子浓度大小关系为c(K＋)＞c(HSO)＞c(H＋)＞c(SO －)＞c(OH－)。
(2)MnO在酸性条件下的还原产物为Mn2＋，HSO的氧化产物为SO －，利用电子守恒先配氧化还原反应：2MnO＋5HSO―→2Mn2＋＋5SO －，再结合溶液呈酸性，进行缺项配平。上表中三组数据第三组误差较大舍去，所以得V(KMnO4)＝20.00 mL。c(KHSO3)＝＝ 0.500 0 mol·L－1。
(3)①由于热溶液体积膨胀，冷却后所配溶液体积减小，KMnO4浓度比计算值大，滴定时消耗KMnO4溶液体积比理论值小，即所取V(KMnO4) 偏小，导致 c(KHSO3)偏小。②滴定完毕后由于俯视读数，读数偏小，计算时导致c(KHSO3)偏小。③判断终点过早，即滴入KMnO4溶液体积偏小，导致c(KHSO3)偏小。④⑥操作中实际进入锥形瓶中的KMnO4溶液体积比读数小，导致c(KHSO3)偏大。⑤操作正确。⑦中杂质Cl－可被KMnO4氧化，消耗KMnO4溶液的体积增大，导致c(KHSO3)偏大。
答案：酸式 锥形瓶中溶液颜色变化
(1)酸式 c(K＋)＞c(HSO)＞c(H＋)＞c(SO －)＞c(OH－)
(2)2MnO＋5HSO＋ H＋===2Mn2＋＋5SO －＋ 3H2O 0.500 0
(3)④⑥⑦
20．(14分)(2020·漳州模拟)钪(M＝45 g/mol)及其化合物具有许多优良的性能，在宇航、电子、超导等方面有着广泛的应用。从钛白工业废酸(含钪、钛、铁、锰等离子)中提取氧化钪(Sc2O3)的一种流程如下：
回答下列问题：
(1)洗涤“油相”可除去大量的钛离子。洗涤水是用93%的硫酸、27.5%的双氧水和水按一定比例混合而成。混合的实验操作是______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)先加入氨水调节pH＝3，过滤，滤渣的主要成分是__________；再向滤液加入氨水调节pH＝6，滤液中Sc3＋的浓度为____________。
{已知：Ksp[Mn(OH)2]＝1.9×10－13、Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10－39，Ksp[Sc(OH)3]＝9.0×10－31}
(3)用草酸“沉钪”。25 ℃时pH＝2的草酸溶液中＝__________(保留两位有效数字)。写出“沉钪”得到草酸钪的离子方程式：__________________________________。[已知Ka1(H2C2O4)＝5.9×10－2，Ka2(H2C2O4)＝6.4×10－5]
(4)草酸钪“灼烧”氧化的化学方程式为_______________________________
________________________________________________________________________。
(5)废酸中含钪量为15 mg/L，V L废酸最多可提取Sc2O3的质量为____________。
解析：(1)不同的液体在混合时，一般先加密度较小、易挥发的，后加密度大、难挥发的，若混合时放热，则最后加受热易分解的，因此，混合的实验操作是将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，冷却后再慢慢注入H2O2中，并不断搅拌。(2)废酸中含钪、钛、铁、锰等离子，洗涤“油相”已除去大量的钛离子，根据Ksp[Mn(OH)2]＝1.9×10－13、Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10－39，Ksp[Sc(OH)3]＝9.0×10－31，可以求出使三种离子沉淀完全的pH，发现锰离子沉淀完全时pH约为10，钪离子沉淀完全时pH约为5，而铁离子沉淀完全时pH约为4，所以先加入氨水调节pH＝3，过滤，滤渣主要成分是Fe(OH)3；再向滤液中加入氨水调节pH＝6，此时溶液中c(OH－)＝10－8 mol/L，滤液中Sc3＋的浓度为＝9.0×10－7mol/L。(3)25 ℃时pH＝2的草酸溶液中＝××＝Ka2(H2C2O4)×Ka1(H2C2O4)×＝6.4×10－5×5.9×10－2×≈3.8×10－2；“沉钪”得到草酸钪的离子方程式为2Sc3＋＋3H2C2O4===Sc2(C2O4)3↓＋6H＋。(4)草酸钪“灼烧”氧化的化学方程式为2Sc2(C2O4)3＋3O22Sc2O3＋12CO2。(5)废酸中含钪量为15 mg/L，则V L废酸中含钪的质量为15×
10－3 g/L×V L＝0.015V g，所以最多可提取Sc2O3的质量为×＝0.023V g。
答案：(1)将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，冷却后再慢慢注入H2O2中，并不断搅拌
(2)Fe(OH)3 9.0×10－7mol/L
(3)3.8×10－2 2Sc3＋＋3H2C2O4===Sc2(C2O4)3↓＋6H＋
(4)2Sc2(C2O4)3＋3O22Sc2O3＋12CO2
(5)0.023V g
