Question

【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，為了測定產品純度，稱取ag產品溶于水，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，實驗結果記錄如下：(已知莫爾鹽的分子量為392)

實驗次數	第一次	第二次	第三次
消耗KMnO4溶液體積/mL	25.52	25.02	24.98

滴定終點的現象是________________，通過實驗數據，計算該產品的純度為_________(用含字母a、c的式子表示)。上表第一次實驗中記錄數據明顯大于后兩次，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

C．滴定前酸式滴定管中尖嘴處有氣泡，滴定結束后氣泡消失

Answer 1

【答案】 HN3H++N3- c(N3-)>c(Na+)>c(HN3)>c(H+)>c(OH-) 能 正反應方向平衡常數為1031>105 滴入最后一滴標準液，溶液由無色變為紅色(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-；

②0.2mol/L的HN3溶液與0.1mol/L的NaOH溶液等體積混合后，溶液中存在等物質的量濃度的HN3和Na 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為1031>105；

(2)利用高錳酸鉀的強氧化性，Fe2+的強還原性，兩者發生氧化還原反應，Fe2+被氧化成Fe3+，化合價升高1，Mn由+7價→+2，化合價降低5，最小公倍數5，根據原子個數、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，溶液由無色變為淺紫色，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，所以質量分數=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，溶液由無色變為淺紫色，且30s不變色； ×100%；AC。