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文檔簡介
2022屆高三化學(xué)一輪化學(xué)實驗專題細練:27物質(zhì)的含量探究型實驗非選擇題題(共15題)1.無水三氯化鉻為紫色單斜晶體,極易潮解和升華,常用作其他鉻鹽的合成原料。某課題小組利用淺綠色粉末、木炭粉和制備無水并測定其純度,制備時用到的實驗裝置如下。請回答下列問題:上述裝置的連接順序為________填裝置接口處的小寫字母。試劑X、Y可分別選用下列試劑中的________、________填序號。裝置丁中酒精燈的作用是________。溶液
無水
堿石灰
酸性溶液
飽和食鹽水裝置乙中使用粗導(dǎo)管的原因為________。裝置丙中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。實驗結(jié)束后,裝置乙中的實驗現(xiàn)象為________。測定樣品中三氯化鉻的含量。稱取樣品溶于水配制成溶液,取所得溶液于錐形瓶中,加入的溶液,充分反應(yīng)后,加入指示劑,用的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點時,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為已知:、。該樣品中的質(zhì)量分數(shù)為________計算結(jié)果精確到。若滴定至終點時,發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處有氣泡,則測定結(jié)果________填“偏高”“偏低”或“無影響”。2.ClO2作為一種廣譜型的消毒劑,將逐漸用來取代Cl2成為自來水的消毒劑。已知ClO2是一種易溶于水而難溶于有機溶劑的氣體,11℃時液化成紅棕色液體。(1)某研究小組用下圖裝置制備少量ClO2(夾持裝置已略去)。①冰水浴的作用是____________。②NaOH溶液的主要作用為吸收反應(yīng)產(chǎn)生的Cl2,其吸收液可用于制取漂白液,該吸收反應(yīng)的氧化劑與還原劑之比為___________________。③以NaClO3和HCl為原料制備ClO2的化學(xué)方程式為_________________________。(2)將ClO2水溶液滴加到KI溶液中,溶液變棕黃;再向其中加入適量CCl4,振蕩、靜置,觀察到________,證明ClO2具有氧化性。(3)ClO2在殺菌消毒過程中會產(chǎn)生Cl,其含量一般控制在0.30.5mg·L?1,某研究小組用下列實驗方案測定長期不放水的自來水管中Cl的含量:量取10.00mL的自來水于錐形瓶中,以K2CrO4為指示劑,用0.0001mol·L-1的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點。重復(fù)上述操作三次,測得數(shù)據(jù)如下表所示:實驗序號1234消耗AgNO3溶液的體積/mL10.2410.029.9810.00①在滴定管中裝入AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的前一步,應(yīng)進行的操作_____________。②測得自來水中Cl的含量為______mg·L?1。③若在滴定終點讀取滴定管刻度時,俯視標(biāo)準(zhǔn)液液面,則測定結(jié)果_______(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。3.三草酸合鐵酸鉀晶體可用于攝影和藍色印刷。某小組將無水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解,對所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進行實驗和探究。該小組同學(xué)查閱資料知,固體產(chǎn)物中鐵元素不可能以三價形式存在,而鹽只有,產(chǎn)生的氣體中含有CO、。請利用實驗室常用儀器、用品和以下限選試劑完成驗證和探究過程。限選試劑:①蒸餾水②溶液③氧化銅④鹽酸⑤濃硫酸⑥溶液⑦澄清石灰水⑧溶液⑨溶液⑩苯酚溶液(1)若用一套連續(xù)實驗裝置檢驗氣體產(chǎn)物中CO的存在,并驗證檢驗過程中有生成,應(yīng)選用的試劑為按先后順序把所選試劑的標(biāo)號填入空格內(nèi)______。(2)提出合理假設(shè)假設(shè)1:只有Fe;假設(shè)2:只有FeO;假設(shè)3:______。(3)設(shè)計實驗方案并實驗驗證步驟1:取適量固體產(chǎn)物于試管中,加入足量蒸餾水溶解,過濾分離出不溶固體。步驟2:取少量上述不溶固體放入試管中,加入足量______溶液,充分振蕩。若固體無明顯變化,則假設(shè)______成立;若有暗紅色固體生成,則反應(yīng)的離子方程式為______。步驟3:取步驟2所得暗紅色固體于試管中,滴加過量______,振蕩后靜置。若溶液基本無色,則假設(shè)______成立;若溶液呈______,則假設(shè)3成立。(4)問題討論若固體產(chǎn)物中FeO含量較少,用步驟3方法難以確定。請你設(shè)計實驗方案證明假設(shè)3成立寫出實驗的操作步驟、現(xiàn)象與結(jié)論:______。(5)拓展與延伸有資料介紹“在含的溶液中,先滴加少量新制飽和氯水,然后滴加KSCN溶液,溶液呈紅色;若再滴加過量氯水,卻發(fā)現(xiàn)紅色褪去”。假設(shè)溶液中的價鐵還能被氯水氧化為更高價的,試寫出該反應(yīng)的離子方程式______。4.過氧乙酸(),是一種高效消毒劑,它可由冰醋酸和過氧化氫在濃硫酸催化作用下制得,實驗裝置和步驟如下①在三頸燒瓶中加入一定量冰醋酸與濃硫酸的混合物,再緩緩加入適量30%的雙氧水;②不斷攪拌并控制裝置B中混合液的溫度為20~30℃至反應(yīng)結(jié)束;③接入儀器C和抽氣泵,在錐形瓶中收集得到產(chǎn)品?;卮鹣铝袉栴}:(1)儀器C的名稱是_______,儀器C中冷水流入口是_______(填“a”或“b”)。(2)為更好地控制反應(yīng)溫度,應(yīng)采用的加熱方法是______________。(3)生成過氧乙酸的化學(xué)方程式為_________________。(4)實驗測得產(chǎn)物過氧乙酸的百分含量隨反應(yīng)物比例和反應(yīng)時間的變化數(shù)據(jù)如下表。由表中數(shù)據(jù)可知,反應(yīng)物最佳比例(CH3COOH/H2O2)是_______,最佳反應(yīng)時間約_______。(5)產(chǎn)品中過氧乙酸濃度的測定:取2.00mL過氧乙酸產(chǎn)品試樣,加水稀釋成100mL;從中取出5.00mL,逐滴滴加酸性KMnO4溶液至溶液恰好呈粉紅色,以除去殘余的H2O2;再加入稍過量的KI溶液,發(fā)生反應(yīng)CH3COOOH+2I-+2H+=I2+CH3COOH+H2O;反應(yīng)完全后,滴入幾滴淀粉溶液,用0.1000mol·L-1的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(反應(yīng)式為2S2O32-+I2=S4O62-+2I-),消耗14.30mLNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液。則產(chǎn)品中過氧乙酸的物質(zhì)的量濃度是________mol·L-1(保留2位小數(shù))。5.二氧化氯作為一種高效強氧化劑,已被聯(lián)合國世界衛(wèi)生組織列為AⅠ級安全消毒劑。常溫下二氧化氯為黃綠色或橘黃色氣體,性質(zhì)非常不穩(wěn)定,溫度過高或水溶液中的質(zhì)量分數(shù)高于等均有可能引起爆炸,易與堿液反應(yīng)生成鹽和水。某研究小組設(shè)計如圖所示實驗制備溶液,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為。在反應(yīng)開始之前將燒杯中的水加熱到,然后停止加熱,并使其溫度保持在之間??刂茰囟鹊哪康氖莀__________,圖中裝置中缺少的一種必需的玻璃儀器是_______________________。裝置A用于溶解產(chǎn)生的二氧化氯氣體,其中最好盛放________填標(biāo)號。a.20mL60℃的溫水
b.100mL冰水c.100mL飽和食鹽水
d.100mL沸水在燒瓶中加入12.25gKClO3和9g草酸,然后再加入足量的稀硫酸,水浴加熱,反應(yīng)后生成的質(zhì)量為________。用處理過的飲用水為常含有一定量對人體不利的亞氯酸根離子。飲用水中、的含量可用連續(xù)碘量法進行測定,實驗步驟如下:步驟1:準(zhǔn)確量取一定體積的水樣加入錐形瓶中;步驟2:調(diào)節(jié)水樣的pH至;步驟3:加入足量的KI晶體;步驟4:加入少量指示劑,用一定濃度的溶液滴定至終點;步驟5:再調(diào)節(jié)溶液的;步驟6:繼續(xù)用相同濃度的溶液滴定至終點。步驟1中若要量取20.00mL水樣,則應(yīng)選用的儀器是____________________。步驟的目的是測定水樣中的含量,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2ClO2+2KI=2KClO2+I2,2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,則步驟4中加入的指示劑為______________,滴定達到終點時溶液的顏色變化為______________。步驟5的目的是使將溶液中的還原為以測定其含量,該反應(yīng)的離子方程式為____________________________。6.過氧化鈣晶體(CaO2·8H2O)常溫下為白色,能溶于酸,難溶于水、乙醇,是一種溫和的氧化劑,常用于魚類長途運輸?shù)脑鲅鮿┑取#?)過氧化鈣晶體可用下列方法制備:CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl。用如下制取裝置制備過氧化鈣晶體。①裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。②裝置C采用冰水浴控制溫度在0℃左右,可能的原因主要有:Ⅰ.該反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度低有利于提高CaO2·8H2O產(chǎn)率;Ⅱ.__________________________________。③反應(yīng)結(jié)束后,經(jīng)過濾、洗滌、低溫烘干可獲得CaO2·8H2O。檢驗晶體已洗滌干凈的操作為:______。(2)測定產(chǎn)品中CaO2·8H2O含量的實驗步驟如下:步驟一:準(zhǔn)確稱取ag產(chǎn)品于有塞錐形瓶中,加入適量蒸餾水和過量的bgKI晶體,再滴入2mol·L-1的硫酸溶液,充分反應(yīng)(I-被氧化I2)。步驟二:向上述錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液以指示反應(yīng)的終點。步驟三:逐滴加入濃度為cmol·L-1的Na2S2O3溶液至反應(yīng)完全,滴定至終點,記錄數(shù)據(jù),再重復(fù)上述操作2次,得出3次平均消耗Na2S2O3溶液體積為VmL。發(fā)生的反應(yīng)為:I2+2S2O32=2I-+S4O62,產(chǎn)品中CaO2·8H2O的質(zhì)量分數(shù)為____(用含字母的代數(shù)式表示)。7.清遠市某校的化學(xué)興趣小組經(jīng)常做探究實驗:(一)為了探究一氧化氮能否被Na2O2完全吸收,設(shè)計了如下實驗。裝置如下(加熱裝置省略):查閱資料所知:①2NO+Na2O2=2NaNO2;②酸性條件下,NO或NO2都能與KMnO4溶液反應(yīng)生成NO3。回答下列問題:(1)儀器a名稱:____________。(2)B瓶內(nèi)裝的物質(zhì)是:_________。(3)若NO能被Na2O2完全吸收,E裝置中的現(xiàn)象為__________________。(4)三頸燒瓶A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。(5)C裝置的作用是_________________________。(二)實驗室常用Na2SO3固體與濃硫酸反應(yīng)制取SO2(6)某同學(xué)測定部分變質(zhì)的Na2SO3樣品中Na2SO3的含量(已知在酸性條件下IO3能將SO32-氧化為SO42,自身還原為I):①用電子天平稱取16.00gNa2SO3固體配成l00mL溶液,取25.00mL于錐形瓶中,并加入幾滴淀粉溶液。②用0.1000mol/L酸性KIO3溶液(硫酸酸化)滴定,三次平行實驗所用標(biāo)準(zhǔn)液體積的平均值為24.00mL。則滴定終點時錐形瓶中產(chǎn)生的現(xiàn)象______________,寫出與產(chǎn)生終點現(xiàn)象有關(guān)反應(yīng)的離子方程式__________,樣品中Na2SO3的質(zhì)量分數(shù)為_________。(計算結(jié)果保留四位有效數(shù)字)8.草酸是植物(特別是草本植物)常具有的成分,具有廣泛的用途。草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無色,熔點為101℃,易溶于水,受熱易脫水、升華,170℃以上分解。常溫下它的電離常數(shù)K1=5.4×102,K2=5.4×105?;卮鹣铝袉栴}:I.?dāng)M用下列裝置分解草酸制備少量純凈的CO,其合理的連接順序為________(填字母序號)。Ⅱ.設(shè)計實驗證明草酸為弱酸的方案及其現(xiàn)象均正確的有______(填序號)。A.室溫下,取0.010mol/L的H2C2O4溶液,測其pH=2;B.室溫下,取0.010mol/L的NaHC2O4溶液,測其pH>7;C.室溫下,取pH=a(a<3)的H2C2O4溶液稀釋100倍后,測其pHD.標(biāo)況下,取0.10mol/L的H2C2O4溶液100mL與足量鋅粉反應(yīng),收集到H2體積為224mLⅢ.醫(yī)學(xué)上常用酸性KMnO4溶液和草酸(H2C2O4)溶液反應(yīng)來測血液中血鈣的含量。測定方法是:取2mL血液用蒸餾水稀釋后.向其中加入足量的(NH4)2C2O4溶液,反應(yīng)生成CaC2O4沉淀,將沉淀用稀硫酸溶解得到H2C2O4后,再用KMnO4溶液滴定。①溶解沉淀時______(填“能”或“不能”)用稀鹽酸,原因是_________。②滴定時,用______(填“酸”或“堿”)式滴定管裝KMnO4溶液,滴定達到終點的現(xiàn)象是______。③滴定過程中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式______________。④若上述滴定中消耗了1.0×104mol/LKMnO4的溶液20mL,則200mL該血液中含鈣_____g。⑤下列操作會引起測定結(jié)果偏高的是__________(填序號)A.滴定管在盛裝KMnO4溶液前未潤洗B.滴定過程中,錐形瓶振蕩的太劇烈,以致部分液體濺出C.滴定前讀數(shù)正確,滴定終點時俯視讀數(shù)D.裝待測液的錐形瓶用蒸餾水洗滌后,沒用待測液沖洗9.某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為了制取焦亞硫酸鈉(),并對其性質(zhì)進行研究。特進行如下實驗:實驗一制取焦亞硫酸鈉。研究小組采用下圖裝置(實驗前已除盡裝置內(nèi)的空氣)制取。裝置Ⅱ中有晶體析出,發(fā)生的反應(yīng)為:。(1)裝置Ⅰ中通常采用70%~80%的濃硫酸與亞硫酸鈉固體反應(yīng)制取,而不用98%的濃硫酸或極稀的稀硫酸,原因是________________________。(2)若要從裝置Ⅱ中獲得已析出的晶體,所采取的分離方法需用到的玻璃儀器有________。(3)裝置Ⅲ用于處理尾氣,請畫出用來處理尾氣并防止發(fā)生倒吸的實驗裝置,注明相應(yīng)的試劑。____________________________________________________________(4)已知溶于水后,立即生成,該反應(yīng)的離子方程式為________________________。(5)用試紙測得溶液呈酸性,其溶液呈酸性的原因是________________________。(6)取少量焦亞硫酸鈉晶體于試管中,其中滴加酸性溶液,劇烈反應(yīng),溶液紫紅色很快褪去,經(jīng)測定溶液中產(chǎn)生,該反應(yīng)的離子方程式是________________________。實驗三焦亞硫酸鈉的含量測定。測定產(chǎn)品中焦亞硫酸鈉的質(zhì)量分數(shù)常用剩余碘量法。已知:;。①精確稱取干燥的產(chǎn)品放入碘量瓶(帶磨口塞的錐形瓶)中。②向碘量瓶中準(zhǔn)確移取,的標(biāo)準(zhǔn)碘溶液(過量),振蕩,使其與產(chǎn)品中的焦亞硫酸鈉充分反應(yīng)。③加入淀粉溶液,用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至接近終點,重復(fù)操作3次,經(jīng)計算得消耗標(biāo)準(zhǔn)液平均體積為。(7)上述實驗操作滴定終點的現(xiàn)象為________________________;根據(jù)上述實驗,計算產(chǎn)品中焦亞硫酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為________________________。10.草酸銨[(NH4)2C2O4]為無色柱狀晶體,不穩(wěn)定,受熱易分解,可用于測定Ca2+、Mg2+的含量。I.某同學(xué)利用如圖所示實驗裝置檢驗草酸銨的分解產(chǎn)物。(1)實驗過程中,觀察到浸有酚酞溶液的濾紙變紅,裝置B中澄清石灰水變渾濁,說明分解產(chǎn)物中含有__________________(填化學(xué)式);若觀察到__________________,說明分解產(chǎn)物中含有CO。草酸銨分解的化學(xué)方程式為______________________。(2)反應(yīng)開始前,通入氮氣的目的是________________________。(3)裝置C的作用是_______________________。(4)還有一種分解產(chǎn)物在一定條件下也能還原CuO,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。II.該同學(xué)利用草酸銨測定血液中鈣元素的含量。(5)取20.00mL血液樣品,定容至l00mL,分別取三份體積均為25.00mL稀釋后的血液樣品,加入草酸銨,生成草酸鈣沉淀,過濾,將該沉淀溶于過量稀硫酸中,然后用0.0l00mol/LKMnO4溶液進行滴定。滴定至終點時的實驗現(xiàn)象為___________。三次滴定實驗消耗KMnO4溶液的體積分別為0.43mL,0.41mL,0.52mL,則該血液樣品中鈣元素的含量為________mmol/L。11.POCl3常用作半導(dǎo)體摻雜劑及光導(dǎo)纖維原料,實驗室制備POCl3并測定產(chǎn)品含量的實驗過程如下:I.實驗室制備POCl3。采用氧氣氧化液態(tài)PCl3法制取POCl3,實驗裝置(加熱及夾持儀器略)如圖:資料:①Ag++SCN=AgSCN↓,Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN);②PCl3和POCl3的相關(guān)信息如下表:物質(zhì)熔點/℃沸點/℃相對分子質(zhì)量其他PCl3112.076.0137.5兩者互溶,均為無色液體,遇水均劇烈反應(yīng)生成含氧酸和氯化氫POCl32.0106.0153.5(1)PCl3分子中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則PCl3的電子式為____。(2)B中所盛的試劑是____,干燥管的作用是________。(3)POCl3遇水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。(4)反應(yīng)溫度要控制在60~65℃,原因是:__________。II.工業(yè)上可用氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷,工藝流程如下:(5)氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷的化學(xué)方程式為____。(6)通過佛爾哈德法可以測定三氯氧磷產(chǎn)品中Cl元素含量,實驗步驟如下:a、準(zhǔn)確稱取30.7gPOCl3產(chǎn)品,置于盛有60.00mL蒸餾水的水解瓶中搖動至完全水解,將水解液配成100.00mL溶液。b、取10.00mL溶液于錐形瓶中,加入10.00mL3.2mol·L1AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液。c、加入少許硝基苯用力搖動,使沉淀表面被有機物覆蓋。d、以X為指示劑,用0.2mol·L1NH4SCN溶液滴定過量的AgNO3溶液,達到滴定終點時共用去l0.00mLNH4SCN溶液。①步驟c中加入硝基苯的作用是____。②步驟d中X為______。AFeCl2
BNH4Fe(SO4)2
C淀粉
D甲基橙③三氯氧磷產(chǎn)品中Cl元素的質(zhì)量百分含量為____。12.碳酸氫銨是我國主要的氮肥品種之一,在貯存和運輸過程中容易揮發(fā)損失。為了鑒定其質(zhì)量和確定田間施用量,必須測定其含氮量。I.某學(xué)生設(shè)計了一套以測定二氧化碳含量間接測定含氮量的方法。將樣品放入圓底燒瓶中:(1)請選擇必要地裝置,按氣流方向連接順序為________________。(2)分液漏斗中的液體最適合的是___________。A.稀鹽酸B.稀硫酸C.濃硝酸D.氫氧化鈉(3)連在最后的裝置起到的作用____________________________________。Ⅱ.如果氮肥中成分是(NH4)2SO4,則可以用甲醛法測定含氮量。甲醛法是基于甲醛與一定量的銨鹽作用,生成相當(dāng)量的酸,反應(yīng)為2(NH4)2SO4+6HCHO→(CH2)6N4+2H2SO4+6H2O,生成的酸再用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,從而測定氮的含量。步驟如下:(4)用差量法稱取固體(NH4)2SO4樣品0.6g于燒杯中,加入約30mL蒸餾水溶解,最終配成100mL溶液。用________準(zhǔn)確取出20.00mL的溶液于錐形瓶中,加入18%中性甲醛溶液5mL,放置5min后,加入1~2滴________指示劑(已知滴定終點的pH約為8.8),用濃度為0.08mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,讀數(shù)如下表:滴定次數(shù)滴定前讀數(shù)(mL)滴定后讀數(shù)(mL)11.2016.2123.0018.9034.5019.49達滴定終點時的現(xiàn)象為______________________________,由此可計算出該樣品中的氮的質(zhì)量分數(shù)為_________________。(5)在滴定實驗結(jié)束后發(fā)現(xiàn)滴定用的滴定管玻璃尖嘴內(nèi)出現(xiàn)了氣泡,滴定開始時無氣泡,則此實驗測定的含氮量比實際值________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。13.硫代硫酸鈉俗稱大蘇打、海波,主要用作照相業(yè)定影劑,還廣泛應(yīng)用于鞣革、媒染、化工、醫(yī)藥等行業(yè)。常溫下,溶液中析出晶體為Na2S2O3?5H2O.Na2S2O3?5H2O于4045℃熔化,48℃分解;Na2S2O3易溶于水,不溶于乙醇。在水中有關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線如圖甲所示。Ⅰ.制備Na2S2O3?5H2O將硫化鈉和碳酸鈉按反應(yīng)要求比例放入圖乙裝置D中,然后注入150mL蒸餾水使其溶解,再在分液漏斗A中注入一定濃度的H2SO4,在蒸餾燒瓶B中加入亞硫酸鈉固體,并按圖乙安裝好裝置。(1)儀器D的名稱為______(2)打開分液漏斗活塞,注入H2SO4,使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體較緩慢均勻地通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中,并用磁力攪拌器攪動并加熱,總反應(yīng)方程式為2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2。①燒瓶B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。②將B中產(chǎn)生的氣體緩慢均勻地通入D中的正確操作是______。③制備過程中儀器D中的溶液要控制在弱堿性條件下,其理由是______(用離子方程式表示)。Ⅱ.分離Na2S2O3?5H2O并測定含量(3)操作I為趁熱過濾,其目的是______;操作Ⅱ是過濾、洗滌、干燥,其中洗滌操作時用______(填試劑)作洗滌劑。(4)蒸發(fā)濃縮濾液直至溶液中有少量晶體析出為止,蒸發(fā)時控制溫度不宜過高的原因是______。(5)制得的粗晶體中往往含有少量雜質(zhì)。為了測定粗產(chǎn)品中Na2S2O3?5H2O的含量,稱取1.25g的粗樣品溶于水,配成250mL溶液,取25.00mL溶液于錐形瓶中,滴入幾滴淀粉溶液,用0.0100mol/L標(biāo)準(zhǔn)I2溶液滴定,當(dāng)溶液中S2O32全部被氧化時,消耗碘溶液的體積為25.00mL.試回答:(提示:I2+2S2O32═2I+S4O62)①達到滴定終點時的現(xiàn)象:______②產(chǎn)品中Na2S2O3?5H2O的質(zhì)量分數(shù)為______。14.某小組進行測定某變質(zhì)的鐵鋁合金(雜質(zhì)主要為Al2O3和Fe2O3)樣品中鐵含量,并制備Fe3O4膠體粒子,相關(guān)實驗方案設(shè)計如下:已知:乙醚[(C2H5)2O]易燃,沸點為34.5度,微溶于水,密度比水小。在較高的鹽酸濃度下,F(xiàn)e3+與HCl、乙醚形成化合物[(C2H5)2OH][FeCl4]而溶于乙醚;當(dāng)鹽酸濃度降低時,該化合物解離。請回答下列問題:(1)溶液II中主要金屬陽離子是__________________。(2)步驟I中試劑A最佳選擇的是_____________。A.濃硝酸B.濃硫酸C.濃鹽酸+雙氧水D.稀鹽酸+雙氧水(3)步驟II的“一系列操作”包括如下實驗步驟,選出其正確操作并按序列出字母:分液漏斗中加水檢驗是否漏水→向溶液中加入適量濃鹽酸和乙醚,轉(zhuǎn)移至分液漏抖→(__________)→(_________)→(__________)→(__________)→f→(_________)→a→(__________)→d→(_________)。a.左手拇指和食指旋開旋塞放氣;b.用右手壓住玻璃塞,左手握住旋塞,將分液漏斗倒轉(zhuǎn),并用力振搖;c.靜置分層;d.打開上口玻璃塞,將下層液體從下口放出,上層液體從上口倒出;e.混合兩次分液后的上層液體;f.向下層液體中加入濃鹽酸和乙醚并轉(zhuǎn)移至分液漏斗;(4)下列關(guān)于步驟Ⅲ和步驟VI的涉及的操作說法正確的是_______________。A.步驟Ⅲ中蒸餾操作時,為加快蒸餾速度,采用酒精燈大火加熱,收集34.5℃的餾分B.為減少乙醚揮發(fā),在蒸餾操作時,收集乙醚的錐形瓶應(yīng)放置在冰水浴中C.步驟VI由混合溶液制得Fe3O4膠體粒子的過程中,須持續(xù)通入N2,防止Fe2+被氧化D.析出Fe3O4膠體粒子后通過抽濾,洗滌,干燥獲得Fe3O4膠體粒子(5)步驟IV測定Fe3+方法有多種,如轉(zhuǎn)化為Fe2O3,間接碘量滴定,分光光度法等。①步驟IV主要作用是測定樣品中的鐵總含量和______________________。②步驟IV實驗時采用間接碘量法測定Fe3+含量,具體過程如下:向25.00mL溶液中加入過量KI溶液,充分反應(yīng)后,滴入幾滴淀粉作指示劑,用0.1000mol·L1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液進行滴定,到達滴定終點時,消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為VmL。已知滴定反應(yīng)為:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6。不考慮Fe3+和I反應(yīng)限度和滴定操作問題,實際測定的Fe含量往往偏高,其主要原因是________________________________________。15.碳酸鎂晶須是一種新型的吸波隱形材料中的增強材料。(1)合成該物質(zhì)的步驟如下:步驟1:配制0.5mol·L1MgSO4溶液和0.5mol·L1NH4HCO3溶液。步驟2:用量筒量取500mLNH4HCO3溶液于1000mL三頸燒瓶中,開啟攪拌器。溫度控制在50℃。步驟3:將250mLMgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中,1min內(nèi)滴加完后,用氨水調(diào)節(jié)溶液pH到9.5。步驟4:放置1h后,過濾,洗滌。步驟5:在40℃的真空干燥箱中干燥10h,得碳酸鎂晶須產(chǎn)品(MgCO3·nH2On=1~5)。①步驟2控制溫度在50℃,較好的加熱方法是_________。②步驟3生成MgCO3·nH2O沉淀的化學(xué)方程式為__________。③步驟4檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是__________。(2)測定生成的MgCO3·nH2O中的n值。稱量1.000碳酸鎂晶須,放入如圖所示的廣口瓶中加入適量水,并滴入稀硫酸與晶須反應(yīng),生成的CO2被NaOH溶液吸收,在室溫下反應(yīng)4~5h,反應(yīng)后期將溫度升到30℃,最后將燒杯中的溶液用已知濃度的鹽酸滴定,測得CO2的總量;重復(fù)上述操作2次。①圖中氣球的作用是_________。②上述反應(yīng)后期要升溫到30℃,主要目的是______。③測得每7.8000g碳酸鎂晶須產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2為1.12L,則n值為_______。(3)碳酸鎂晶須可由菱鎂礦獲得,為測定某菱鎂礦(主要成分是碳酸鎂,含少量碳酸亞鐵、二氧化硅)中鐵的含量,在實驗室分別稱取12.5g菱鎂礦樣品溶于過量的稀硫酸并完全轉(zhuǎn)移到錐形瓶中,加入指示劑,用0.010mol/LH2O2溶液進行滴定。平行測定四組。消耗H2O2溶液的體積數(shù)據(jù)如表所示。實驗編號1234消耗H2O2溶液體積/mL15.0015.0215.6214.98①H2O2溶液應(yīng)裝在_________(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。②根據(jù)表中數(shù)據(jù),可計算出菱鎂礦中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為_________%(保留小數(shù)點后兩位)。參考答案1.除去尾氣中的可燃性氣體CO,防止空氣污染防止堵塞導(dǎo)管Cr2O3+3C+3Cl22CrCl3+3CO長導(dǎo)管和廣口瓶內(nèi)壁有紫色固體附著偏高【分析】利用甲制備氯氣,由于CrCl3極易潮解,因此必須要除去氯氣中的雜質(zhì),用飽和食鹽水除去HCl,用濃硫酸進行干燥,洗氣時長進短出,通入丙裝置中發(fā)生反應(yīng)制備無水三氯化鉻,產(chǎn)品極易升華,得到的為氣態(tài)的CrCl3,用乙進行收集,最后的尾氣吸收,尾氣包括了多余的Cl2,用堿石灰吸收,生成的CO,在尾部點燃?!驹斀狻考诪槁葰獾陌l(fā)生裝置,中含有HCl和水蒸氣,用飽和食鹽水除去HCl,用濃硫酸進行干燥,洗氣時長進短出,通入丙裝置中發(fā)生反應(yīng)制備無水三氯化鉻,產(chǎn)品極易潮解和升華,用乙進行收集,所以連接順序為:;故答案為:;未避免外界空氣中的水蒸氣進入裝置導(dǎo)致產(chǎn)品潮解,則在裝置丁中應(yīng)裝有堿石灰,試劑Y為飽和食鹽水;制備時發(fā)生的反應(yīng)為:Cr2O3+3C+3Cl22CrCl3+3CO,則酒精燈的作用是除去尾氣中的可燃性氣體CO,防止空氣污染;故答案為:;;除去尾氣中的可燃性氣體CO,防止空氣污染;裝置乙為產(chǎn)品的收集裝置,產(chǎn)品凝華會導(dǎo)致堵塞,則使用粗導(dǎo)管的原因為防止堵塞導(dǎo)管;故答案為:防止堵塞導(dǎo)管;由題意可知,裝置丙中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Cr2O3+3C+3Cl22CrCl3+3CO;故答案為:Cr2O3+3C+3Cl22CrCl3+3CO;裝置乙為收集裝置,則其中現(xiàn)象為:長導(dǎo)管和廣口瓶內(nèi)壁有紫色固體附著;故答案為:長導(dǎo)管和廣口瓶內(nèi)壁有紫色固體附著;溶液中的物質(zhì)的量為:,則該樣品中的質(zhì)量分數(shù)為:;故答案為:;若滴定至終點時,發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處有氣泡,則消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏小,則與反應(yīng)的EDTA量偏高,測定結(jié)果偏高;故答案為:偏高。2.收集ClO2(或使ClO2冷凝為液體)1:12NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O溶液分層,下層為紫紅色用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液進行潤洗3.55偏低【分析】(1)①冰水浴可降低溫度,防止揮發(fā);②氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉;③以NaClO3和HCl為原料制備ClO2,同時有Cl2和NaCl生成,結(jié)合電子守恒和原子守恒寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式;(2)反應(yīng)生成碘,碘易溶于四氯化碳,下層為紫色;(3)根據(jù)滴定操作中消耗的AgNO3的物質(zhì)的量計算溶液中含有的Cl的物質(zhì)的量,再計算濃度即可?!驹斀狻?1)①冰水浴可降低溫度,防止揮發(fā),可用于冷凝、收集ClO2;②氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,此反應(yīng)中Cl2既是氧化劑,又是還原劑,還原產(chǎn)物NaCl和氧化產(chǎn)物NaClO的物質(zhì)的量之比為1:1,則該吸收反應(yīng)的氧化劑與還原劑之比為1:1;③以NaClO3和HCl為原料制備ClO2,同時有Cl2和NaCl生成,則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O;(2)將ClO2水溶液滴加到KI溶液中,溶液變棕黃,說明生成碘,碘易溶于四氯化碳,即當(dāng)觀察到溶液分層,下層為紫紅色時,說明有I2生成,體現(xiàn)ClO2具有氧化性;(3)①裝入AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液,應(yīng)避免濃度降低,應(yīng)用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液進行潤洗后再裝入AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液;②滴定操作中第1次消耗AgNO3溶液的體積明顯偏大,可舍去,取剩余3次數(shù)據(jù)計算平均體積為mL=10.00mL,含有AgNO3的物質(zhì)的量為0.0001mol·L-1×0.01L=1×106mol,測得自來水中Cl的含量為=3.55g·L?1;③在滴定終點讀取滴定管刻度時,俯視標(biāo)準(zhǔn)液液面,導(dǎo)致消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積讀數(shù)偏小,則測定結(jié)果偏低。3.⑦⑥⑤③⑦含有Fe和FeO2HCl1淺綠色取步驟3靜置后的上層溶液,滴加幾滴硫氰化鉀溶液無紅色出現(xiàn),再滴加1~2滴雙氧水,充分振蕩,若溶液變紅,則證明假設(shè)3成立【詳解】(1)檢驗氣體產(chǎn)物中CO的存在,并驗證檢驗過程中有生成,將除盡,凈化干燥,檢驗用CuO,變紅,在檢驗有生成的氧化產(chǎn)物,應(yīng)該先通過氫氧化鈉溶液除去氣體中的二氧化碳,再通過澄清石灰水檢驗二氧化碳是否除凈,然后通過還原氧化銅生成二氧化碳,用澄清石灰水檢驗一氧化碳生成的二氧化碳,據(jù)此選出試劑并進行排序?qū)怏w產(chǎn)物依次通過⑥1.0mol/LNaOH溶液除去二氧化碳,再通過⑦澄清石灰水,石灰水不變渾濁,證明二氧化碳除凈,然后通過再用⑤濃硫酸干燥氣體,將干燥的氣體通入灼熱的③氧化銅,試管中有紅色物質(zhì)生成,同時生成了能夠使⑦澄清石灰水變渾濁的氣體,證明原氣體中有一氧化碳,所以加入試劑的順序為:⑦⑥⑤③⑦,故答案為:⑦⑥⑤③⑦;(2)根據(jù)題意“固體產(chǎn)物中,鐵元素不可能以三價形式存在”,所以存在的可能是零價鐵或亞鐵,可能情況有三種:只有Fe;只有FeO;含有Fe和FeO,故答案為:含有Fe和FeO;(3)步驟金屬鐵不溶于水中,但是可以和硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng),生成金屬銅和硫酸亞鐵,所以取少量上述不溶固體放入試管中,加入足量溶液,若藍色溶液顏色及加入的不溶固體無明顯變化,則假設(shè)2成立;若藍色溶液顏色明顯改變,且有暗紅色固體生成,則證明有鐵單質(zhì)存在,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:,步驟氧化亞鐵不溶于水,可以和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和水,可以檢驗亞鐵離子的存在進而確定氧化亞鐵的存在,方法為:取步驟2所得暗紅色固體于試管中,滴加過量HCl,靜置,振蕩后靜置。若溶液基本無色,則假設(shè)1成立;若溶液呈淺綠色,則證明假設(shè)3成立,故答案為:;2;;HCl;1;淺綠色;(4)亞鐵離子具有還原性,因此可以利用硫氰化鉀溶液和雙氧水檢驗步驟3中是否存在亞鐵離子,方法為:取步驟3靜置后的上層溶液,滴加幾滴硫氰化鉀溶液無紅色出現(xiàn),再滴加1~2滴雙氧水,充分振蕩,若溶液變紅,則證明假設(shè)3成立,故答案為:取步驟3靜置后的上層溶液,滴加幾滴硫氰化鉀溶液無紅色出現(xiàn),再滴加1~2滴雙氧水,充分振蕩,若溶液變紅,則證明假設(shè)3成立;(5)根據(jù)信息可知,鐵離子被氯氣氧化成,根據(jù)化合價升降相等配平,配平后的離子方程式為:,故答案為:?!军c睛】根據(jù)題意“固體產(chǎn)物中,鐵元素不可能以三價形式存在”,所以存在的可能是零價鐵或亞鐵,可能情況有三種:只有Fe;只有FeO;含有Fe和FeO是解答關(guān)鍵。4.直形冷凝管a水浴加熱1:15h7.15【分析】(1)由儀器結(jié)構(gòu),可知C為直形冷凝管,采取逆流原理通入冷凝水;(2)控制B中混合液的溫度為20~30℃,應(yīng)采取水浴加熱;(3)乙酸與過氧化氫在濃硫酸、20~30℃條件下反應(yīng)生成
CH3COOOH,乙酸羧基中H原子被過氧化氫的?OH替代,同時生成H2O;(4)生成的過氧乙酸含量越高越好,結(jié)合表格中數(shù)據(jù)選擇;(5)根據(jù)關(guān)系式:CH3COOOH~I2~2Na2S2O3,計算稀釋后的5mL溶液中過氧乙酸的物質(zhì)的量,進而計算原來的2mL溶液中過氧乙酸的物質(zhì)的量,在根據(jù)物質(zhì)的量濃度定義式計算?!驹斀狻浚?)儀器C為冷凝管,冷凝水應(yīng)當(dāng)?shù)瓦M高出,則流入口為a,故答案為:冷凝管;a;(2)為更好地控制反應(yīng)溫度,應(yīng)采用的加熱方法是水浴加熱,故答案為:水浴加熱;(3)過氧乙酸由過氧化氫氧化乙酸得到,化學(xué)方程式為;(4)分析圖表可知,當(dāng)反應(yīng)物比例為1:1時,過氧乙酸的百分含量最高,且反應(yīng)達到5h為最佳反應(yīng)時間,故答案為1:1;5h;(5)根據(jù)關(guān)系式:CH3COOOH~I2~2Na2S2O3,可知稀釋后的5mL溶液中過氧乙酸的物質(zhì)的量=×0.0143L×0.1000mol/L,原來的2mL溶液中過氧乙酸的物質(zhì)的量=×0.0143L×0.1000mol/Lmol×=0.0143mol,故該樣品中過氧乙酸的物質(zhì)的量濃度是=7.15mol/L,故答案為:7.15。5.保證反應(yīng)所需溫度、防止溫度過高發(fā)生爆炸溫度計b6.75g25mL的酸式滴定管或20.00mL的移液管淀粉溶液藍色褪去【詳解】由題目所給信息可知,性質(zhì)非常不穩(wěn)定,溫度過高,二氧化氯的水溶液有可能爆炸,應(yīng)降低反應(yīng)溫度。實驗中應(yīng)用溫度計控制溫度,因為要確保在反應(yīng)開始之前將燒杯中的水加熱到,然后停止加熱,另一個原因就是保證反應(yīng)所需的溫度,并使其溫度保持在之間,所以必須要用溫度計。故答案為:保證反應(yīng)所需溫度、防止溫度過高發(fā)生爆炸;溫度計;二氧化氯易溶于水,則可用水吸收,為防止溫度過高或濃度過大而爆炸,應(yīng)在低溫下吸收,則b符合。故答案為:b;,,根據(jù)方程式可知道,過量,用的量計算,則生成的,。故答案為:;根據(jù)題意水樣pH為,呈酸性,且25mL與所量取的體積接近,故用25mL酸式滴定管或的移液管。故答案為:的酸式滴定管或的移液管;根據(jù)題意可知滴定過程中出現(xiàn)了碘單質(zhì),碘遇淀粉變藍,故選淀粉做指示劑;滴定到終點時,碘單質(zhì)正好反應(yīng)完,故滴定達到終點時溶液的顏色變化為溶液藍色褪去。故答案為:淀粉溶液;藍色褪去;步驟5的目的是用將溶液中的還原為以測定其含量,則被氧化為,故該反應(yīng)的離子方程式為。故答案為:。【點睛】本題將元素化合物知識與生產(chǎn)工藝結(jié)合起來,引導(dǎo)我們關(guān)注化學(xué)學(xué)科的應(yīng)用性和實踐性,我們要在“相關(guān)反應(yīng)化學(xué)方程式書寫、化學(xué)反應(yīng)條件控制的原理”等方面,加強對元素化合物性質(zhì)及其轉(zhuǎn)化關(guān)系的理解和應(yīng)用熟悉程度,提高對新信息的處理能力,題目難度中等。6.2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O溫度高時,H2O2會分解取最后一次洗滌后的濾液少許于試管中,先加入稀硝酸酸化,再滴加硝酸銀溶液(或硝酸酸化的硝酸銀溶液),若無白色沉淀生成,則說明已經(jīng)洗滌干凈或【分析】(1)①根據(jù)題意,反應(yīng)有氨氣參與,A裝置為Ca(OH)2與NH4Cl共熱制氨氣,據(jù)此書寫;②考慮過氧化氫受熱易分解;③根據(jù)反應(yīng)CaO2?8H2O晶體表面附著NH4Cl,檢驗洗滌液是否含有氯離子可檢驗晶體是否洗凈,據(jù)此分析作答;(2)根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒及題中反應(yīng)方程式,可得關(guān)系式:CaO2~I2~2S2O32,設(shè)樣品中CaO2的質(zhì)量分數(shù)為x,根據(jù)關(guān)系式列方程計算。【詳解】(1)①根據(jù)題意,反應(yīng)有氨氣參與,A裝置為Ca(OH)2與NH4Cl共熱制氨氣,反應(yīng)為:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;②裝置C采用冰水浴控制溫度在0℃左右,因為該反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度低有利于提高CaO2?8H2O產(chǎn)率,同時防止溫度高時H2O2會分解;③CaO2?8H2O晶體表面附著NH4Cl,檢驗洗滌液是否含有氯離子可檢驗晶體是否洗凈,故檢驗晶體已洗滌干凈的操作為;取最后一次洗滌后的濾液少許于試管中,先加入稀硝酸酸化,再滴加硝酸銀溶液(或硝酸酸化的硝酸銀溶液),若無白色沉淀生成,則說明已經(jīng)洗滌干凈;(2)根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒及題中反應(yīng)方程式,可得關(guān)系式:CaO2~I2~2S2O32,設(shè)樣品中CaO2的質(zhì)量分數(shù)為x,則由CaO2~I2~2S2O32可知:參加反應(yīng)的CaO2的物質(zhì)的量為V×103L×cmol?L1×=5Vc×104mol,產(chǎn)品中CaO2·8H2O的質(zhì)量分數(shù)為=。7.分液漏斗水或者H2O酸性高錳酸鉀溶液不褪色或者溶液紫色不褪去C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O干燥NO,除去二氧化碳(或除去水和CO2)溶液(由無色)變藍,且半分鐘內(nèi)不褪色6H++5I+IO3=I2+3H2O22.68%【解析】【分析】(一)裝置A中是濃硝酸和碳加熱反應(yīng)生成NO2、CO2和水,裝置B中NO2轉(zhuǎn)化為NO,可以盛放水,裝置C中的堿石灰干燥NO,并吸收除去CO2.若NO被完全吸收,則酸性高錳酸鉀溶液顏色不褪去,且酸性高錳酸鉀溶液可以除去尾氣中NO,防止污染空氣;(二)酸性KIO3溶液滴定,與亞硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘離子,當(dāng)亞硫酸根離子完全反應(yīng),再滴入碘酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘單質(zhì),遇淀粉變藍,根據(jù)關(guān)系式KIO3~3Na2SO3計算。【詳解】(一)裝置A中是濃硝酸和碳加熱反應(yīng)生成NO2、CO2和水,裝置B中NO2轉(zhuǎn)化為NO,可以盛放水,裝置C中的堿石灰干燥NO,并吸收除去CO2.若NO被完全吸收,則酸性高錳酸鉀溶液顏色不褪去,且酸性高錳酸鉀溶液可以除去尾氣中NO,防止污染空氣。(1)由儀器的結(jié)構(gòu)可知,儀器a名稱為分液漏斗;(2)B瓶內(nèi)液體與NO2反應(yīng)生成NO,該液體物質(zhì)可以是水,化學(xué)式為H2O;(3)若NO能被Na2O2完全吸收,E裝置中的現(xiàn)象為:酸性高錳酸鉀溶液紫色不變化或不褪色;(4)三頸燒瓶A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為:C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O(5)C裝置盛有堿石灰,其作用是:吸收CO2與水蒸氣;(二)(6)酸性KIO3溶液滴定,與亞硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘離子,當(dāng)亞硫酸根離子完全反應(yīng),再滴入碘酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘單質(zhì),遇淀粉變藍;則滴定終點時錐形瓶中產(chǎn)生的現(xiàn)象為:當(dāng)加入最后一滴酸性KIO3溶液時,溶液變藍,且半分鐘內(nèi)不褪色;產(chǎn)生終點現(xiàn)象有關(guān)反應(yīng)的離子方程式:6H++5I+IO3=I2+3H2O,25mL溶液消耗碘酸鉀的物質(zhì)的量為0.1×24×103mol,由KIO3~3Na2SO3,可知25mL溶液中Na2SO3物質(zhì)的量為0.1×24×103mol×3,故16.00g樣品中Na2SO3物質(zhì)的量為0.1×24×103mol×3×100mL25mL,樣品中Na2SO3的質(zhì)量分數(shù)為[(0.1×24×103mol×3×100mL25mL【點睛】本題考查物質(zhì)性質(zhì)探究實驗、實驗方案設(shè)計、氧化還原反應(yīng)滴定應(yīng)用、物質(zhì)含量測定等,需要學(xué)生熟練掌握元素化合物知識,具備扎實的基礎(chǔ)知識與運用知識分析問題、解決問題的能力。8.BEDC不能KMnO4也能氧化鹽酸酸當(dāng)加入最后一滴KMnO4,溶液變?yōu)樽霞t色且30s不變2MnO4+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2+8H2O0.02A【解析】試題分析:本題考查氣體制備實驗裝置的連接,氧化還原滴定實驗和誤差分析,實驗方案的設(shè)計和評價。I.草酸晶體的熔點為101℃低于其分解溫度170℃,所以氣體發(fā)生裝置選B;草酸晶體分解的方程式為H2C2O4·2H2OCO↑+CO2↑+3H2O,分解得到的CO中混有CO2,要將混合氣通過NaOH溶液除去CO2;由于CO的密度與空氣相近,CO難溶于水,所以用排水法收集CO;裝置的合理連接順序為BED。II.A項,草酸是二元弱酸,室溫下0.010mol/L的H2C2O4溶液的pH2,現(xiàn)象不正確;B項,常溫下草酸的電離常數(shù)K1=5.4×102、K2=5.4×105,HC2O4水解方程式為HC2O4+H2OH2C2O4+OH,HC2O4的水解常數(shù)為KW/K1=11014(5.4×102)=1.8510135.4105,HC2O4的電離程度大于HC2O4的水解程度,室溫下0.010mol/L的NaHC2O4溶液的pH7,現(xiàn)象不正確;C項,室溫下,取pH=a(a<3)的H2C2O4溶液稀釋100倍后測其pH<a+2,說明加水稀釋過程中H2C2O4繼續(xù)電離產(chǎn)生H+,能說明草酸是弱酸;D項,標(biāo)況下,取0.10mol/L的H2C2O4溶液100mL與足量鋅粉反應(yīng),收集到H2體積為224mL只能說明草酸是二元酸,不能說明草酸是弱酸;答案選C。III.①溶解沉淀時不能用稀鹽酸,原因是KMnO4也能氧化鹽酸,反應(yīng)的離子方程式為2MnO4+10Cl+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。②滴定時,用酸式滴定管裝KMnO4溶液,因為KMnO4具有強氧化性,會腐蝕堿式滴定管的橡皮管,所以不能用堿式滴定管。滴定達到終點的現(xiàn)象是當(dāng)加入最后一滴KMnO4,溶液變?yōu)樽霞t色且30s不變。③滴定過程中KMnO4將H2C2O4氧化成CO2,發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為2MnO4+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。④若上述滴定中消耗了1.0×104mol/LKMnO4的溶液20mL,根據(jù)關(guān)系式5Ca2+~5CaC2O4~5H2C2O4~2KMnO4,n(Ca)=5/2c(KMnO4)V[KMnO4(aq)]=5/21.0104mol/L0.02L=5106mol,200mL該血液中含鈣5106mol40g/mol=0.02g。⑤A項,滴定管在盛裝KMnO4溶液前未潤洗,所耗KMnO4溶液體積偏高,測定結(jié)果偏高;B項,滴定過程中,錐形瓶振蕩的太劇烈,以致部分液體濺出,所耗KMnO4溶液體積偏低,測定結(jié)果偏低;C項,滴定前讀數(shù)正確,滴定終點時俯視讀數(shù),所耗KMnO4溶液體積偏低,測定結(jié)果偏低;D項,裝待測液的錐形瓶用蒸餾水洗滌后,沒用待測液沖洗,所耗KMnO4溶液體積偏低,測定結(jié)果偏低;引起測定結(jié)果偏高的是A,答案選A。點睛:I中制備氣體裝置的一般連接順序為:氣體發(fā)生裝置→除雜凈化裝置→收集裝置→尾氣吸收裝置。II中設(shè)計實驗方案證明某酸是弱酸常用的方法:測已知濃度酸的pH;測酸對應(yīng)的強堿鹽溶液的pH;測已知pH的酸稀釋100倍后的pH。9.98%的濃硫酸以分子存在,不能提供,濃度極稀的稀硫酸會使反應(yīng)產(chǎn)生的部分溶解在其中,造成損耗燒杯、漏斗、玻璃棒的電離程度大于水解程度當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏稳芤簳r,溶液由藍色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)76%【分析】(1)98%的濃硫酸中硫酸主要以分子形式存在,氫離子濃度小,反應(yīng)速率慢,二氧化硫易溶于水,硫酸濃度過小,不利于二氧化硫逸出;(2)過濾需用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒;(3)二氧化硫有毒會污染環(huán)境,裝置Ⅲ為尾氣處理裝置,用氫氧化鈉溶液吸收未反應(yīng)的二氧化硫,同時用倒置的漏斗或干燥管防止產(chǎn)生倒吸;(4)由題意可知Na2S2O5溶于水后,立即生成NaHSO3;(5)用試紙測得NaHSO3溶液呈酸性,說明溶液中HSO3的電離程度大于水解程度;(6)焦亞硫酸鈉與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸鈉、硫酸錳和水;(7)滴硫代硫酸鈉溶液過量時溶液由藍色變?yōu)闊o色;依據(jù)化學(xué)方程式計算可得?!驹斀狻浚?)裝置Ⅰ中亞硫酸鈉與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化硫與水,98%的濃硫酸中硫酸主要以分子形式存在,氫離子濃度小,反應(yīng)速率慢,二氧化硫易溶于水,硫酸濃度過小,不利于二氧化硫逸出,故答案為:98%的濃硫酸以分子存在,不能提供H+,濃度極稀的稀硫酸會使反應(yīng)產(chǎn)生的SO2部分溶解在其中,造成損耗;(2)裝置Ⅱ中獲得已析出的晶體,分離固體與液態(tài)應(yīng)采取過濾方法進行分離,過濾需用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒,故答案為:燒杯、漏斗、玻璃棒;(3)二氧化硫有毒會污染環(huán)境,裝置Ⅲ為尾氣處理裝置,用氫氧化鈉溶液吸收未反應(yīng)的二氧化硫,同時用倒置的漏斗或干燥管防止產(chǎn)生倒吸,實驗裝置為或,故答案為:或;(4)由題意可知Na2S2O5溶于水后,立即生成NaHSO3,反應(yīng)的離子方程式為S2O52—+H2O=2HSO3—,故答案為:S2O52—+H2O=2HSO3—;(5)用試紙測得NaHSO3溶液呈酸性,說明溶液中HSO3的電離程度大于水解程度,故答案為:HSO3的電離程度大于水解程度;(6)由題意可知,焦亞硫酸鈉與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸鈉、硫酸錳和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為,故答案為:;(7)由題意可知,當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏瘟虼蛩徕c溶液時,溶液由藍色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)說明達到滴定終點;由方程式可得2n(S2O52—)+(S2O32)=2(I2),n(S2O52—)=×(1×10—2×1.68×10—2)mol=8×10—3mol,則焦亞硫酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為×100%=76%,故答案為:當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏瘟虼蛩徕c溶液時,溶液由藍色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù);76%?!军c睛】NaHSO3溶液呈酸性說明溶液中HSO3的電離程度大于水解程度是分析的關(guān)鍵。10.、裝置E中氧化銅由黑色變?yōu)榧t色,裝置F中澄清石灰水變渾濁排盡裝置內(nèi)的空氣,避免CO與空氣混合加熱發(fā)生爆炸,并防止空氣中的干擾實驗吸收,避免對CO的檢驗產(chǎn)生干擾當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏稳芤簳r,溶液由無色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色2.10【分析】I.草酸銨在A中受熱分解,若產(chǎn)物中有氨氣,氨氣與水反應(yīng)生成氨水,氨水顯堿性,則浸有酚酞溶液的濾紙變紅,通入澄清石灰水,若澄清石灰水變渾濁,則產(chǎn)物有二氧化碳,用NaOH溶液除去二氧化碳,用濃硫酸除去水蒸氣,接下來若玻璃管內(nèi)變紅,且F中澄清石灰水變渾濁則證明產(chǎn)物中有CO;II.鈣離子和草酸根離子生成草酸鈣沉淀,草酸鈣和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣和草酸,用高錳酸鉀滴定草酸從而間接滴定鈣離子?!驹斀狻竣?(1)實驗過程中,觀察到浸有酚酞溶液的濾紙變?yōu)榧t色說明分解產(chǎn)物中含有氨氣,裝置B中澄清石灰水變渾濁,說明分解產(chǎn)物中含有二氧化碳氣體,若觀察到裝置E中氧化銅由黑色變?yōu)榧t色,裝置F中澄清石灰水變渾濁,說明分解產(chǎn)物中含有CO,所以草酸銨分解產(chǎn)生了、、CO和,反應(yīng)的化學(xué)方程式為;(2)反應(yīng)開始前,通入氮氣的目的是排盡裝置內(nèi)的空氣,避免CO與空氣混合加熱發(fā)生爆炸,并防止空氣中的干擾實驗,故答案為:排盡裝置內(nèi)的空氣,避免CO與空氣混合加熱發(fā)生爆炸,并防止空氣中的干擾實驗;(3)裝置E和F是驗證草酸銨分解產(chǎn)物中含有CO,所以要把分解產(chǎn)生的除去,因此裝置C的作用是:吸收,避免對CO的檢驗產(chǎn)生干擾,故答案為:吸收,避免對CO的檢驗產(chǎn)生干擾;(4)草酸銨分解產(chǎn)生的有還原性,一定條件下也會與CuO反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為;Ⅱ用酸性高錳酸鉀溶液滴定草酸根離子,發(fā)生的是氧化還原反應(yīng),紅色的高錳酸鉀溶液會褪色,滴定至終點時的實驗現(xiàn)象為:當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏稳芤簳r,溶液由無色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色,根據(jù)三次滴定所用酸性高錳酸鉀溶液的體積可知,第三次與一、二次體積差別太大,需舍棄,所以兩次的平均體積為,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中的電子守恒及元素守恒,則:,解得,所以20mL血液樣品中含有的鈣元素的物質(zhì)的量為,即,則該血液中鈣元素的含量為,故答案為:當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏稳芤簳r,溶液由無色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色;。11.濃硫酸防止空氣中的水蒸氣進入三頸燒瓶POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl溫度過低,反應(yīng)速度太慢;溫度過高,PCl3易揮發(fā),利用率低PCl3+Cl2+H2O=POCl3+2HCl防止在滴加NH4SCN溶液時,將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀B34.7%【分析】實驗室采用氧氣氧化液態(tài)PCl3法制取POCl3,參與反應(yīng)的氧氣必須是干燥的,且要防止空氣中的水蒸氣進入三頸燒瓶使PCl3水解;工業(yè)上用氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷,實驗原理是:PCl3+Cl2+H2O=POCl3+2HCl;由于n(Cl?)=n(Ag+),故測定三氯氧磷產(chǎn)品中Cl元素的質(zhì)量百分含量即可通過銀離子的消耗量來測定:用NH4SCN溶液滴定溶液中過量的Ag+,而Fe(SCN)3溶液是血紅色溶液,所以可用含有Fe3+的NH4Fe(SO4)2溶液作指示劑,當(dāng)溶液中Ag+反應(yīng)完全后,再滴加的NH4SCN溶液就會與溶液中的Fe3+作用,使溶液變?yōu)檠t色?!驹斀狻?1)PCl3分子中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則磷原子與氯原子形成三個共用電子對,其電子式為:;(2)參與反應(yīng)的氧氣必須是干燥的,因此B中所盛的試劑是濃硫酸,用來干燥氧氣;干燥管中堿石灰的作用防止空氣中的水蒸氣進入三頸燒瓶而使PCl3水解;故答案為:濃硫酸;防止空氣中的水蒸氣進入三頸燒瓶;(3)POCl3遇水會發(fā)生反應(yīng),根據(jù)原子守恒可知反應(yīng)的方程式為POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl;(4)由于溫度過低,反應(yīng)速度太慢;溫度過高,PCl3易揮發(fā),利用率低,所以反應(yīng)溫度要控制在60~65℃;故答案為:溫度過低,反應(yīng)速度太慢,且溫度過高,PCl3易揮發(fā),利用率低;(5)氯化水解法是用三氯化磷、氯氣與水反應(yīng)生成三氯氧磷和鹽酸,其化學(xué)方程式為:PCl3+Cl2+H2O=POCl3+2HCl;(6)①已知AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小,可加入硝基苯用力搖動,使AgCl沉淀表面被有機物覆蓋,防止在滴加NH4SCN溶液時,將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀;②由于是用NH4SCN溶液滴定溶液中過量的Ag+,而Fe(SCN)3溶液是血紅色溶液,所以可用含有Fe3+的NH4Fe(SO4)2溶液作指示劑,當(dāng)溶液中Ag+反應(yīng)完全后,再滴加的NH4SCN溶液就會與溶液中的Fe3+作用,使溶液變?yōu)檠t色,即滴定終點的現(xiàn)象為溶液由無色變?yōu)檠t色,且30s不褪色,故答案為:B;③關(guān)系式可知:n(Cl?)=n(Ag+),,所以三氯氧磷產(chǎn)品中Cl元素的百分含量為。12.be,fh,gcB防止空氣中水和二氧化碳進入裝置影響實驗結(jié)果滴定管酚酞溶液從無色變?yōu)闇\紅色,30s內(nèi)不褪色14%偏小【分析】根據(jù)反應(yīng)裝置干燥裝置吸收裝置尾氣處理裝置排序;鹽酸和硝酸都具有揮發(fā)性;空氣中的水和二氧化碳影響實驗結(jié)果;酸式滴定管只能量取酸性溶液,堿式滴定管只能量取堿性溶液,根據(jù)溶液的酸堿性確定滴定管;根據(jù)滴定終點確定指示劑;滴定終點時溶液從無色變?yōu)闇\紅色,30s內(nèi)不褪色;根據(jù)氫氧化鈉和硫酸銨的關(guān)系式計算硫酸銨的量,最后再計算N元素的含量;在滴定實驗結(jié)束后發(fā)現(xiàn)滴定用的堿式滴定管玻璃尖嘴內(nèi)出現(xiàn)了氣泡,滴定開始時無氣泡,導(dǎo)致硫酸銨的測定結(jié)果偏小。據(jù)此分析?!驹斀狻?1)根據(jù)反應(yīng)裝置、干燥裝置、吸收裝置、尾氣處理裝置排序,所以其排列順序是:be,fh,gc,答案為:be,fh,gc;
(2)制取二氧化碳時需要碳酸鹽和酸反應(yīng),稀鹽酸、濃硝酸都具有揮發(fā)性,影響實驗結(jié)果,氫氧化鈉和鹽不能生成二氧化碳,所以B選項是正確的,答案為:B;(3)為防止影響實驗結(jié)果需要吸收二氧化碳和水蒸氣,答案為:防止空氣中水和二氧化碳進入裝置影響實驗結(jié)果;(4)硫酸銨屬于強酸弱堿鹽,銨根離子水解使溶液呈酸性,所以需要酸式滴定管量取硫酸銨溶液,滴定終點的pH約為8.8,酚酞的變色范圍是810,所以選取酚酞作指示劑;滴定終點時,溶液從無色變?yōu)闇\紅色,30s內(nèi)不褪色;2(NH4)2SO4+6HCHO=(CH2)6N4+2H2SO4+6H2O,2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,所以硫酸銨和NaOH的關(guān)系式為:(NH4)2SO42NaOH,NaOH溶液的平均體積為,根據(jù)(NH4)2SO42NaOH得硫酸銨的質(zhì)量,0.6g硫酸銨中樣品中硫酸銨的質(zhì)量為,氮元素的質(zhì)量分數(shù)為;答案為:酸式滴定管;酚酞;從無色變?yōu)闇\紅色,30s內(nèi)不褪色;14%;(5)在滴定實驗結(jié)束后發(fā)現(xiàn)滴定用的堿式滴定管玻璃尖嘴內(nèi)出現(xiàn)了氣泡,滴定開始時無氣泡,導(dǎo)致NaOH溶液的量偏小,根據(jù)(NH4)2SO42NaOH得,導(dǎo)致測定N含量偏小,答案為:偏小?!军c睛】酸堿中和滴定是??嫉膶嶒?,誤差是本題的易錯點。判斷方法是根據(jù)消耗標(biāo)準(zhǔn)液多少對待測液濃度的影響,比如說滴定前尖嘴處有氣泡,滴定后尖嘴處有氣泡的分析等等;選擇滴定管是注意看圖,底部是橡膠管則為堿式滴定管,玻璃活塞則為酸式滴定管。13.三頸燒瓶Na2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O觀察儀器D中氣體的流速,控制分液漏斗A的旋塞,控制產(chǎn)生氣體的速度S2O32+2H+═S↓+SO2↑+H2O防止硫代硫酸鈉晶體析出乙醇避免析出的晶體Na2S2O3?5H2O因溫度過高而分解滴加最后一滴標(biāo)準(zhǔn)I2溶液時溶液由無色變?yōu)樗{色且半分鐘內(nèi)不變色,說明到達滴定終點99.2%【詳解】(1)根據(jù)儀器的構(gòu)造可知,儀器D的名稱為三頸燒瓶,故答案為:三頸燒瓶;(2)①亞硫酸鈉與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫氣體,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O,故答案為:Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O;②為將B中產(chǎn)生的氣體緩慢均勻地通入D中,可以觀察儀器D中氣體的流速,通過控制分液漏斗A的旋塞,可控制產(chǎn)生氣體的速度,故答案為:觀察儀器D中氣體的流速,控制分液漏斗A的旋塞,控制產(chǎn)生氣體的速度;③Na2S2O3在酸性條件下會生成S和SO2,所以制備過程中儀器D中的溶液要控制在弱堿性條件下以防止Na2S2O3發(fā)生歧化反應(yīng),其離子方程式為:S2O32+2H+=S↓+SO2↑+H2O,故答案為:S2O32+2H+=S↓+SO2↑+H2O;(3)根據(jù)圖甲可知,溫度低時,硫代硫酸鈉的溶解度小,會結(jié)晶析出,所以需要趁熱過濾,防止硫代硫酸鈉晶體析出;Na2S2O3易溶于水,不溶于乙醇,所以為防止洗滌損失硫代硫酸鈉,應(yīng)該用乙醇作洗滌劑,故答案為:防止硫代硫酸鈉晶體析出;乙醇;(4)Na2S2O3?5H2O于4045℃熔化,48℃分解,所以蒸發(fā)時控制溫度不宜過高
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