Question

（Ⅰ）沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用。难溶物在水中溶解达到饱和时，即建立沉淀溶解平衡，平衡常数称为溶度积(Ksp)。已知25℃时，Ksp(BaSO₄)=1×10^-10，Ksp(BaCO₃)=1×10^-9。

（1）将浓度均为0.1mol/L的BaCl₂溶液与Na₂SO₄溶液等体积混合，充分搅拌后过滤，滤液中c(Ba²⁺)=________mol/L。取100mL滤液与100mL2mol/LNa₂SO₄的溶液混合，混合液中c(Ba²⁺)= ______mol/L。

（2）长期使用的锅炉需要定期除水垢，否则会降低燃料的利用率。水垢中含有的CaSO₄，可先用Na₂CO₃溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO₃，而后用酸除去。

①CaSO₄ 转化为CaCO₃的离子方程式为___________________

②请分析CaSO₄ 转化为CaCO₃的原理____________________

（Ⅱ）联氨（又称联肼，N₂H₄，无色液体）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：

（1）实验室可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为_________________。

（2）①2O₂(g)+N₂(g)=N₂O₄(l)   △H₁

②N₂(g)+2H₂(g)=N₂H₄(l)   △H₂

③O₂(g)+2H₂(g)=2H₂O(g)   △H₃

④2 N₂H₄(l) + N₂O₄(l)= 3N₂(g)+ 4H₂O(g)    △H₄=-1048.9kJ/mol

上述反应热效应之间的关系式为△H₄=________________，联氨和N₂O₄可作为火箭推进剂的主要原因为________________________。

（Ⅲ）某烧碱溶液中含有少量杂质(不与盐酸反应)，现用中和滴定测定其浓度。

（1）滴定

①用 _____式滴定管盛装0.1000 mol/L盐酸标准液，锥形瓶中装有25.00mL待测烧碱溶液。上图表示某次滴定时50 mL滴定管中前后液面的位置。请将用去的标准盐酸的体积填入②表空格中。

②有关数据记录如下：

滴定序号	待测液体积(mL)	所消耗盐酸标准液的体积(mL)
滴定前	滴定后	消耗的体积
1	25.00	0．50	25．95	25．45
2	25.00	_______	_______	______
3	25.00	6．00	31．55	25．55

（2）根据所给数据，计算出烧碱样品的物质的量浓度。c =  _________________ 。

（3）对下列几种假定情况进行讨论：(填“无影响”、“偏高”、“偏低”)

a．若滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶，则会使测定结果 ________  ；

b．读数时，若滴定前仰视，滴定后俯视，则会使测定结果 __________  ；

Answer

1×10-51×10-10CaSO4(s)+CO32- (aq)=CaCO3(s)+SO42-(aq)CaSO4 存在沉淀溶解平衡，加入Na2CO3溶液后，CO32- 与Ca2+结合生成CaCO3沉淀Ca2+浓度减少，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动。NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O△H4=2△H3-2△H2-△H1反应放热量大、产生大量气体酸0.3024.9024.600.102mol/L无影响偏低

【解析】（Ⅰ） （1）将浓度均为0.1mol/L的BaCl2溶液与Na2SO4溶液等体积混合，充分搅拌后过滤，滤液中为饱和溶液，则存在c（Ba2+）×c（SO42-）=1×10-10，c（Ba2+）=1×10-5mol/L；取100mL滤液与100mL2mol/LNa2SO4的溶液混合，反应后c（SO42-）=1mol/L，则由c（Ba2+）×c（SO42-）=1×10-10，可知c（Ba2+）=1×10-10mol/L；
（2）①CaSO4 转化为CaCO3的离子方程式为CaSO4（s）+CO32-（aq）=CaCO3（s）+SO42-（aq）；
②由平衡CaSO4（s）Ca2+（aq）+SO42-（aq）可知，加入Na2CO3溶液后，CO32-与Ca2+结合生成CaCO3沉淀Ca2+浓度减少，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动，发生：CaSO4（s）+CO32-（aq）=CaCO3（s）+SO42-（aq）；

（Ⅱ）（1）氨气被次氯酸钠溶液氧化生成肼，次氯酸钠被还原生成氯化钠，结合原子守恒配平书写反应的化学方程式为：2NH3+NaClO═N2H4+NaCl+H2O；
（2）①2O2（g）+N2（g）═N2O4（l）△H1
②N2（g）+2H2（g）═N2H4（l）△H2
③O2（g）+2H2（g）═2H2O（g）△H3
依据热化学方程式和盖斯定律计算③×2-②×2-①得到④2N2H4（l）+N2O4（l）═3N2（g）+4H2O（g）△H4=2△H3-2△H2-△H1，根据反应④可知，联氨和N2O4反应放出大量热且产生大量气体，因此可作为火箭推进剂；

（Ⅲ）（1）盐酸是酸性溶液，存放在酸式滴定管中；滴定前读数为：0.30mL，滴定后读数为24.90mL，消耗溶液的体积为24.60mL；
（2）舍去第2组数据，求出第1组、第3组消耗的盐酸标准液的体积为：=25.50mL；c（待测）===0.102mol/L；
（3）a．若滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶，待测液的物质的量不变，对V（标准）无影响，根据c（待测）=分析，可知c（标准）无影响；
b．读数时，若滴定前仰视，滴定后俯视，造成V（标准）偏小，根据c（待测）=分析，可知c（标准）偏小；

点睛：误差分析的总依据为：由C测==C标V标/V测 由于C标、V待均为定植，所以C测的大小取决于V标的大小，即V标：偏大或偏小，则C测偏大或偏小。根据产生误差的来源，从以下几个方面来分析：

1、洗涤误差：

（1）盛标准液的滴定管未用标准液润洗，标准液被稀释，导致V标偏大，则C测偏高；

（2）盛待测的滴定管未用待测液润洗，待测液稀释，导致V标偏小所以C测偏低；

（3）锥形瓶用待测液润洗，使V标偏大、则C测偏高。

2、读数误差：

因滴定管刻度“0”点在上，且由上到下刻度由小到大，“仰视”滴定管内液面，视线下移，测得刻度值偏大；“俯视”读数，视线上移，测得刻值偏小，即“液面随着视线走”。故：

（1）滴定达终点仰视读数，导致V标偏大，测C测偏高；

（2）滴定达终点后俯视读数，导致V标偏小，则C测偏低；

3、气泡误差：装液时滴定管尖嘴处气泡未排尽，滴定过程中气泡消失。

（1）这若是发生于装待测液于滴定管时，由于气泡消失所取待测液少，V标偏小，则C测偏低。

（2）这若是装标准液于滴定管时，气泡消失即V标偏大，则C测偏高。

4、锥形瓶误差：

（1）滴定过程中，待测液被振荡出锥形瓶，则V标减小，C测偏低；

（2）锥形瓶中有蒸馏水，无影响；

（3）中途用蒸馏水洗锥形瓶壁，无影响；

（4）滴定前，用待测液洗锥形瓶，则V标偏大，则C测偏高。

5变色误差：溶液变色未保持30秒，即停止滴定，则V标偏小，C测偏低。