Question

水是最常用的溶剂，许多化学反应都需要在水溶液中进行。请仔细分析并回答下列各题。

（1）用0.1mol/LNaOH溶液滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol/L盐酸和醋酸溶液，得到如下所示滴定曲线图：

①用NaOH 溶液滴定醋酸溶液通常所选择的指示剂为________，符合其滴定曲线的是_______(填“I”或“II”)；

②滴定前的上述三种溶液中，由水电离出的c(H⁺)最大的是_________溶液(填化学式)；

③图中v₁和v₂大小的比较：v₁_______v₂ (填“>”、“<”或“=”)；

④图I中M 点对应的溶液中，各离子的浓度由大到小的顺序是______________。

（2）某同学为了研究难溶电解质的溶解平衡，设计了如下实验（相关数据测定温度及实验环境均为25 ℃ ）：

操作步骤	现象
步骤1：向20mL0.05mol/LAgNO3溶液中加入20mL0.05mol/LKSCN溶液，充分反应后过滤	出现白色沉淀
步骤2：向滤液中加少量2mol/LFe(NO3)3溶液	溶液变红色
步骤3：向步骤2所得溶液中，加入少量3mol/LAgNO3溶液	现象a
步骤4：取步骤1所得少量滤渣加入到适量的3mol/LKI溶液中	出现黄色沉淀

查阅资料：AgSCN是白色沉淀：K_sp(AgSCN)=1.0×10^-12；K_sp(AgI)=8.5×1^0-17.

① 请结合化学用语和必要的文字解释步骤2 现象出现的原因：____________________。

②该同学根据步骤3中现象a推知，加入的AgNO₃与步骤2所得溶液发生了反应，则现象a为______________(任写一点即可)。

③ 写出步骤4 中沉淀转化反应平衡常数的表达式：K=__________。

Answer

（1）①酚酞，I；②CH3COOH；③<；④c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)；（2）①由于存在沉淀溶解平衡AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN-(aq)，故溶液中仍有少量SCN-，Fe3+与SCN-结合生成Fe(SCN)3从而显红色；②出现白色沉淀，或溶液红色变浅；③c(SCN-)/c(I-)。

【解析】

试题分析：【解析】
（1）①用NaOH 溶液滴定醋酸溶液由于恰好完全反应时溶液显碱性，因此通常所选择在碱性范围变色的指示剂酚酞；醋酸是弱酸，其电离产生的氢离子的浓度小于0.1mol/L，即pH>1，由图中未加NaOH时的pH可知，图Ⅰ中酸的pH大于1，图Ⅱ中酸的pH=1，说明Ⅱ为0.1mol/L的盐酸溶液，为醋酸溶液滴定过程，所以滴定醋酸的曲线是I；②0.1mol/LNaOH溶液、0.1mol/L的HCl都是强电解质，电离产生的氢氧根、氢离子的浓度等于电解质的浓度，而醋酸是弱酸，0.1mol/L醋酸溶液中氢离子浓度小于0.1mol/L，离子浓度越大，对水电离平衡的抑制作用就越强，水电离程度就越小，所以0.1mol/L的醋酸对水的电离抑制较小，由水电离出的c(H+)最大；③醋酸和氢氧化钠之间的反应，当恰好完全反应得到的醋酸钠显示碱性，要使得溶液显示中性，pH=7，需要醋酸稍过量，所以盐酸和氢氧化钠恰好完全反应，得到的氯化钠显示中性，所以V1 ＜V2 ；④用0.1mol/LNaOH溶液10mL和溶液体积为20.00mL0.1mol/L的醋酸反应，得到的是等物质的量的醋酸和醋酸钠的混合物，由于醋酸的电离作用大于醋酸根离子的水解作用，所以显示酸性，溶液此时离子浓度大小c(CH3COO-)> c(Na+)>c(H+)> c(OH-)；（2）①向20mL0.05mol/LAgNO3溶液中加入20mL0.05mol/LKSCN溶液，充分反应，产生白色沉淀，发生反应： Ag+(aq)+SCN-(aq) AgSCN(s)↓，该物质在溶液中存在沉淀溶解平衡，向该溶液中加入Fe3+，与溶液中的SCN-发生显色反应，使溶液变为红色，发生的反应为：Fe3+ +3SCN-Fe(SCN)3 ，步骤2中溶液变红色，说明溶液中存在SCN- ，该离子经过步骤1中的反应，在溶液中仍然存在，原因是AgSCN存在溶解平衡AgSCN(s)= Ag+(aq)+SCN-(aq)，溶液中仍有少量SCN- ；②向步骤2所得溶液中加入硝酸银，Ag+会和SCN-发生反应得到AgSCN白色沉淀，使沉淀溶解平衡正向移动，导致溶液红色变浅；③在步骤1所得的滤渣中含AgSCN固体，将其加入到KI溶液中，会产生沉淀溶解平衡AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN-(aq)，遇KI电离产生的I-后，由于溶解度：AgI＜AgSCN，所以会发生沉淀转化，即Ag+ 与I- 反应生成AgI黄色沉淀：Ag+ +I-=AgI↓，使AgSCN的沉淀溶解平衡向溶解的移动，反应可表示为AgSCN(s)+I-（aq）=AgI+SCN-（aq）。则K= c(SCN−)/ c(I-)。

【考点定位】考查酸碱中和滴定指示剂的选择、电解质强弱的判断、离子浓度大小比较、沉淀溶解平衡的应用的知识。

【名师点睛】一元强酸在溶液中完全电离，电离产生氢离子的浓度等于酸的浓度，一元弱酸在溶液中存在电离平衡，电离产生离子的浓度小于酸的浓度，根据pH=-lgc(H+)判断其pH的大小。当酸碱发生中和反应时，根据指示剂的颜色变化确定滴定终点，为了减少视觉的滞后性带来的误差，一般根据指示剂的颜色变化发生变化是：由浅到深，用碱滴定弱酸，由于恰好完全反应时产生的盐水解使溶液显碱性，因此要选择在碱性范围内发生颜色变化的指示剂——酚酞为指示剂。酸碱发生中和反应时，若二者恰好中和，溶液不一定显中性，溶液显中性时酸和碱不一定恰好中和。根据pH=7，结合反应的酸的强弱p断消耗的碱的多少。任何难溶性的物质在溶液中都存在一定的溶解度，溶解电离产生的离子与未溶解电离的电解质存在沉淀溶解平衡，当减小离子的浓度时，促进沉淀溶解平衡向溶解的方向移动；当加入与该物质电离产生的离子相同离子的物质时，沉淀溶解平衡逆向移动，物质的溶解度减小。要回应用化学平衡移动原理分析外界条件对沉淀溶解平衡移动的影响，判断溶液中离子浓度的大小。