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2015-2024年十年高考真題匯編PAGEPAGE4專題82定量分析綜合實驗考點十年考情(2015-2024)命題趨勢考點1非氧化還原定量分析2024·全國甲卷、2024·廣東卷、2023?全國乙卷、2023?廣東卷、2022?廣東選擇性、2021?全國甲、2022?福建、2022?山東卷、2022·浙江省6月、2020?天津卷、2017?新課標(biāo)Ⅰ、2017?新課標(biāo)Ⅲ、2017?該類試題常以混合物成分的分析測定、物質(zhì)純度的計算以及化學(xué)式的確定等為實驗?zāi)康倪M行設(shè)計,從量的角度考查化學(xué)實驗知識,元素化合物知識。涉及內(nèi)容主要體現(xiàn)在物質(zhì)的稱量(或量取)、物質(zhì)的分離與提純、中和滴定及其遷移應(yīng)用、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制、誤差來源及減少誤差的方法等方面。這不僅體現(xiàn)了科學(xué)探究與創(chuàng)新意識的核心素養(yǎng),而且考查了考生處理實驗數(shù)據(jù),分析實驗流程的能力??键c2氧化還原定量分析2024·山東卷、2024·安徽卷、2023?海南卷、2022?河北省選擇性、2022?北京卷、2021?山東卷、2020?浙江7月、2020?江蘇卷、2020?山東卷、2018?新課標(biāo)Ⅱ、2018?新課標(biāo)Ⅲ、2018?天津卷、2017?新課標(biāo)Ⅱ、2016·天津理綜考點1非氧化還原反應(yīng)定量分析1.(2024·全國甲卷,9,15分)CO(NH2)2·H2O2(俗稱過氧化脲)是一種消毒劑,實驗室中可用尿素與過氧化氫制取,反應(yīng)方程式如下:CO(NH2)2+H2O2=CO(NH2)2·H2O2(一)過氧化脲的合成燒杯中分別加入25mL30%H2O2(ρ=1.11g·cm-3)、40mL蒸餾水和12.0g尿素,攪拌溶解。下反應(yīng),冷卻結(jié)晶、過濾、干燥,得白色針狀晶體9.4g。(二)過氧化脲性質(zhì)檢測I.過氧化脲溶液用稀H2SO4酸化后,滴加KMnO4溶液,紫紅色消失。Ⅱ.過氧化脲溶液用稀H2SO4酸化后,加入溶液和四氯化碳,振蕩,靜置。(三)產(chǎn)品純度測定溶液配制:稱取一定量產(chǎn)品,用蒸餾水溶解后配制成溶液。滴定分析:量取過氧化脲溶液至錐形瓶中,加入一定量稀H2SO4,用準(zhǔn)確濃度的KMnO4溶液滴定至微紅色,記錄滴定體積,計算純度。回答下列問題:(1)過濾中使用到的玻璃儀器有(寫出兩種即可)。(2)過氧化脲的產(chǎn)率為。(3)性質(zhì)檢測Ⅱ中的現(xiàn)象為。性質(zhì)檢則I和Ⅱ分別說明過氧化脲具有的性質(zhì)是。(4)下圖為“溶液配制”的部分過程,操作a應(yīng)重復(fù)3次,目的是,定容后還需要的操作為。(5)“滴定分析”步驟中,下列操作錯誤的是_____(填標(biāo)號)。A.KMnO4溶液置于酸式滴定管中B.用量筒量取過氧化脲溶液C.滴定近終點時,用洗瓶沖洗錐形瓶內(nèi)壁D.錐形瓶內(nèi)溶液變色后,立即記錄滴定管液面刻度(6)以下操作導(dǎo)致氧化脲純度測定結(jié)果偏低的是_____(填標(biāo)號)。A.容量瓶中液面超過刻度線B.滴定管水洗后未用KMnO4溶液潤洗C.搖動錐形瓶時KMnO4溶液滴到錐形瓶外D.滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后氣泡消失【答案】(1)燒杯、漏斗、玻璃棒,可任選兩種作答(2)50%(3)液體分層,上層為無色,下層為紫紅色還原性、氧化性(4)避免溶質(zhì)損失蓋好瓶塞,反復(fù)上下顛倒、搖勻(5)BD(6)A【解析】(1)過濾操作需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒,可任選兩種作答。(2)實驗中加入尿素的質(zhì)量為12.0g,物質(zhì)的量為0.2mol,過氧化氫的質(zhì)量為,物質(zhì)的量約為0.245mol,過氧化氫過量,產(chǎn)率應(yīng)按照尿素的質(zhì)量計算,理論上可得到過氧化脲0.2mol,質(zhì)量為0.2mol×94g/mol=18.8g,實驗中實際得到過氧化脲9.4g,故過氧化脲的產(chǎn)率為。(3)在過氧化脲的性質(zhì)檢測中,檢測Ⅰ用稀硫酸酸化,加入高錳酸鉀溶液,紫紅色消失,說明過氧化脲被酸性高錳酸鉀氧化,體現(xiàn)了過氧化脲的還原性;檢測Ⅱ用稀硫酸酸化,加入KI溶液和四氯化碳溶液,過氧化脲會將KI氧化為I2單質(zhì),體現(xiàn)了過氧化脲的氧化性,生成的I2在四氯化碳中溶解度大,會溶于四氯化碳溶液,且四氯化碳密度大于水,振蕩,靜置后出現(xiàn)的現(xiàn)象為:液體分層,上層為無色,下層為紫紅色。(4)操作a為洗滌燒杯和玻璃棒,并將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶中,目的是避免溶質(zhì)損失;定容后應(yīng)蓋好瓶塞,反復(fù)上下顛倒、搖勻。(5)A項,KMnO4溶液是強氧化性溶液,應(yīng)置于酸式滴定管中,A正確;B項,量筒的精確度不能達到0.01mL,量取25.00mL的溶液應(yīng)選用滴定管,B錯誤;C項,滴定過程中,待測液有可能會濺到錐形瓶內(nèi)壁,滴定近終點時,為了使結(jié)果更精確,可用洗瓶沖洗錐形瓶內(nèi)壁,C正確;D項,錐形瓶內(nèi)溶液變色后,應(yīng)等待30s,觀察溶液不再恢復(fù)原來的顏色后,才能記錄滴定管液面刻度,D錯誤;故選BD。(6)A項,在配制過氧化脲溶液時,容量瓶中頁面超過刻度線,會使溶液體積偏大,配制溶液的濃度偏低,會使滴定過程中消耗的KMnO4溶液體積偏低,導(dǎo)致測定結(jié)果偏低,A項符合題意;B項,滴定管水洗后未用KMnO4溶液潤洗,會導(dǎo)致KMnO4溶液濃度偏低,會使滴定過程中消耗的KMnO4溶液體積偏高,導(dǎo)致測定結(jié)果偏高,B項不符合題意;C項,搖動錐形瓶時KMnO4溶液滴到錐形瓶外,會使滴定過程中消耗的KMnO4溶液體積偏高,導(dǎo)致測定結(jié)果偏高,C項不符合題意;D項,滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后氣泡消失,會使滴定過程中消耗的KMnO4溶液體積偏高,導(dǎo)致測定結(jié)果偏高,D項不符合題意;故選A。2.(2024·廣東卷,17)含硫物質(zhì)種類繁多,在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化。(1)實驗室中,濃硫酸與銅絲反應(yīng),所產(chǎn)生的尾氣可用(填化學(xué)式)溶液吸收。(2)工業(yè)上,煙氣中的SO2可在通空氣條件下用石灰石的漿液吸收,生成石膏。該過程中,(填元素符號)被氧化。(3)工業(yè)鍋爐需定期除水垢,其中的硫酸鈣用純堿溶液處理時,發(fā)生反應(yīng):CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)(Ⅰ)。興趣小組在實驗室探究Na2CO3溶液的濃度對反應(yīng)(Ⅰ)的反應(yīng)速率的影響。①用Na2CO3固體配制溶液,以滴定法測定其濃度。i.該過程中用到的儀器有。ii.滴定數(shù)據(jù)及處理:Na2CO3溶液,消耗鹽酸(滴定終點時,CO32-轉(zhuǎn)化為HCO3-),則c(Na2CO3)=_________mol·L-1。②實驗探究:取①中的Na2CO3溶液,按下表配制總體積相同的系列溶液,分別加入硫酸鈣固體,反應(yīng)后,過濾,取濾液,用鹽酸參照①進行滴定。記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表(忽略CO32-水解的影響)。序號a100.00b80.0x則,測得的平均反應(yīng)速率之比。(4)興趣小組繼續(xù)探究反應(yīng)(Ⅰ)平衡的建立,進行實驗。①初步實驗
將1.00g硫酸鈣(M=136g·molˉ1)加入100.0mL0.100mol·L-1Na2CO3溶液中,在和攪拌條件下,利用計測得體系的隨時間的變化曲線如圖。②分析討論
甲同學(xué)根據(jù)后不改變,認(rèn)為反應(yīng)(Ⅰ)已達到平衡;乙同學(xué)認(rèn)為證據(jù)不足,并提出如下假設(shè):假設(shè)1
硫酸鈣固體已完全消耗;假設(shè)2
硫酸鈣固體有剩余,但被碳酸鈣沉淀包裹。③驗證假設(shè),乙同學(xué)設(shè)計如下方案,進行實驗。步驟現(xiàn)象?。畬ⅱ賹嶒炛械姆磻?yīng)混合物進行固液分離/ⅱ.取少量分離出的沉淀置于試管中,滴加,沉淀完全溶解ⅲ.繼續(xù)向ⅱ的試管中滴加無白色沉淀生成④實驗小結(jié)
假設(shè)1成立,假設(shè)2不成立。①實驗中反應(yīng)(Ⅰ)平衡未建立。⑤優(yōu)化方案、建立平衡
寫出優(yōu)化的實驗方案,并給出反應(yīng)(Ⅰ)平衡已建立的判斷依據(jù):?!敬鸢浮?1)NaOH(其他合理答案也可)(2)S(3)BD20.06:5(4)過量稀鹽酸有氣體產(chǎn)生BaCl2溶液將最少1.36g硫酸鈣加入100.0mL0.100mol·L-1Na2CO3溶液中,在25℃和攪拌條件下,利用pH計測得體系的pH,當(dāng)pH不變時,加入Na2SO4固體,若pH值變大,說明反應(yīng)Ⅰ平衡已建立【解析】探究反應(yīng)CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)(Ⅰ)中Na2CO3溶液的濃度對反應(yīng)速率的影響,通過HCl與Na2CO3的滴定反應(yīng),來測量Na2CO3濃度的變化量,從而計算平均反應(yīng)速率;探究反應(yīng)CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)平衡的建立,利用CO32-水解呈堿性的性質(zhì),通過測定pH來判斷CO32-離子濃度的變化情況,從而判斷反應(yīng)是否平衡。(1)濃硫酸與銅絲反應(yīng)方程式為:Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O,所產(chǎn)生的尾氣為SO2,可用NaOH溶液吸收(其他合理答案也可);(2)SO2生成石膏(主要成分CaSO4),S元素的化合價由+4價上升到+6價,失去電子,被氧化;(3)①用Na2CO3固體配制溶液,以滴定法測定其濃度,該過程用到下列儀器中的燒杯、酸式滴定管,故選BD;根據(jù)離子方程式CO32-+H+=HCO3-可知,;②總體積應(yīng)相同,x為20.0mL;a中消耗的鹽酸體積為,即,同理可得,b中,由于,;(4)由結(jié)論假設(shè)1成立,假設(shè)2不成立,說明①實驗中的沉淀均為CaCO3,要驗證沉淀中無CaSO4,可酸溶后滴加BaCl2將①實驗中的反應(yīng)混合物進行固液分離后,取少量分離出的沉淀置于試管中,滴加過量稀鹽酸,有氣體產(chǎn)生,沉淀完全溶解,繼續(xù)滴加BaCl2溶液,無白色沉淀生成,說明沉淀均為CaCO3,無CaSO4;由方程式CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)可知,假設(shè)正反應(yīng)100%進行,,質(zhì)量為0.01mol×136g/mol=1.36g,實驗方案為:將最少1.36g硫酸鈣加入100.0mL0.100mol·L-1Na2CO3溶液中,在25℃和攪拌條件下,利用pH計測得體系的pH,當(dāng)pH不變時,加入Na2SO4固體,若pH值變大,說明反應(yīng)Ⅰ平衡已建立。3.(2023?全國乙卷,26)元素分析是有機化合物的表征手段之一。按下圖實驗裝置(部分裝置略)對有機化合物進行C、H元素分析?;卮鹣铝袉栴}:(1)將裝有樣品的Pt坩堝和CuO放入石英管中,先_______,而后將已稱重的U型管c、d與石英管連接,檢查_______。依次點燃煤氣燈_______,進行實驗。(2)O2的作用有_______。CuO的作用是_______(舉1例,用化學(xué)方程式表示)。(3)c和d中的試劑分別是_______、_______(填標(biāo)號)。c和d中的試劑不可調(diào)換,理由是_______。A.CaCl2
B.NaCl
C.堿石灰(CaO+NaOH)
D.Na2SO3(4)Pt坩堝中樣品CxHyOz反應(yīng)完全后,應(yīng)進行操作:_______。取下c和d管稱重。(5)若樣品CxHyOz為0.0236g,實驗結(jié)束后,c管增重0.0108g,d管增重0.0352g。質(zhì)譜測得該有機物的相對分子量為118,其分子式為_______?!敬鸢浮?1)通入一定的O2裝置氣密性b、a(2)為實驗提供氧化劑、提供氣流保證反應(yīng)產(chǎn)物完全進入到U型管中CO+CuOCu+CO2(3)AC堿石灰可以同時吸收水蒸氣和二氧化碳(4)繼續(xù)吹入一定量的O2,冷卻裝置(5)C4H6O4【解析】利用如圖所示的裝置測定有機物中C、H兩種元素的含量,這是一種經(jīng)典的李比希元素測定法,將樣品裝入Pt坩堝中,后面放置一CuO做催化劑,用于催化前置坩堝中反應(yīng)不完全的物質(zhì),后續(xù)將產(chǎn)物吹入道兩U型管中,稱量兩U型管的增重計算有機物中C、H兩種元素的含量,結(jié)合其他技術(shù)手段,從而得到有機物的分子式。(1)實驗前,應(yīng)先通入一定的O2吹空石英管中的雜質(zhì)氣體,保證沒有其他產(chǎn)物生成,而后將已U型管c、d與石英管連接,檢查裝置氣密性,隨后先點燃b處酒精燈后點燃a處酒精燈,保證當(dāng)a處發(fā)生反應(yīng)時產(chǎn)生的CO能被CuO反應(yīng)生成CO2;(2)實驗中O2的作用有:為實驗提供氧化劑、提供氣流保證反應(yīng)產(chǎn)物完全進入到U型管中;CuO的作用是催化a處產(chǎn)生的CO,使CO反應(yīng)為CO2,反應(yīng)方程式為CO+CuOCu+CO2;(3)有機物燃燒后生成的CO2和H2O分別用堿石灰和無水CaCl2吸收,其中c管裝有無水CaCl2,d管裝有堿石灰,二者不可調(diào)換,因為堿石灰能同時吸收水蒸氣和二氧化碳,影響最后分子式的確定;(4)反應(yīng)完全以后應(yīng)繼續(xù)吹入一定量的O2,保證石英管中的氣體產(chǎn)物完全吹入兩U行管中,使裝置冷卻;(5)c管裝有無水CaCl2,用來吸收生成的水蒸氣,則增重量為水蒸氣的質(zhì)量,由此可以得到有機物中H元素的物質(zhì)的量n(H)===0.0012mol;d管裝有堿石灰,用來吸收生成的CO2,則增重量為CO2的質(zhì)量,由此可以得到有機物中C元素的物質(zhì)的量n(C)===0.0008mol;有機物中O元素的物質(zhì)的量為0.0128g,其物質(zhì)的量n(O)===0.0008mol;該有機物中C、H、O三種元素的原子個數(shù)比為0.0008:0.0012:0.0008=2:3:2;質(zhì)譜測得該有機物的相對分子質(zhì)量為118,則其化學(xué)式為C4H6O4。4.(2023?廣東卷,17)化學(xué)反應(yīng)常伴隨熱效應(yīng)。某些反應(yīng)(如中和反應(yīng))的熱量變化,其數(shù)值Q可通過量熱裝置測量反應(yīng)前后體系溫度變化,用公式計算獲得。(1)鹽酸濃度的測定:移取20.00mL待測液,加入指示劑,用0.5000mol·L-1的NaOH溶液滴定至終點,消耗溶液22.00mL。①上述滴定操作用到的儀器有。A.
B.
C.
D.
②該鹽酸濃度為mol·L-1。(2)熱量的測定:取上述溶液和鹽酸各進行反應(yīng),測得反應(yīng)前后體系的溫度值(℃)分別為T0、T1,則該過程放出的熱量為(c和分別取和,忽略水以外各物質(zhì)吸收的熱量,下同)。(3)借鑒(2)的方法,甲同學(xué)測量放熱反應(yīng)(s)+(aq)=(aq)+(s)的焓變(忽略溫度對焓變的影響,下同)。實驗結(jié)果見下表。序號反應(yīng)試劑體系溫度/℃反應(yīng)前反應(yīng)后i0.2mol·L-1溶液1.20鐵粉abii0.56鐵粉ac①溫度:bc(填“>”“<”或“=”)。②(選擇表中一組數(shù)據(jù)計算)。結(jié)果表明,該方法可行。(4)乙同學(xué)也借鑒(2)的方法,測量反應(yīng)(s)+(aq)=3(aq)的焓變。查閱資料:配制溶液時需加入酸。加酸的目的是。提出猜想:粉與溶液混合,在反應(yīng)A進行的過程中,可能存在粉和酸的反應(yīng)。驗證猜想:用試紙測得溶液的不大于1;向少量溶液中加入粉,溶液顏色變淺的同時有氣泡冒出,說明存在反應(yīng)A和(用離子方程式表示)。實驗小結(jié):猜想成立,不能直接測反應(yīng)A的焓變。教師指導(dǎo):鑒于以上問題,特別是氣體生成帶來的干擾,需要設(shè)計出實驗過程中無氣體生成的實驗方案。優(yōu)化設(shè)計:乙同學(xué)根據(jù)相關(guān)原理,重新設(shè)計了優(yōu)化的實驗方案,獲得了反應(yīng)A的焓變。該方案為。(5)化學(xué)能可轉(zhuǎn)化為熱能,寫出其在生產(chǎn)或生活中的一種應(yīng)用?!敬鸢浮?1)AD0.5500(2)418(T1-T0)(3)>或(4)抑制水解H2↑將一定量的粉加入一定濃度的溶液中反應(yīng),測量反應(yīng)熱,計算得到反應(yīng)+=的焓變ΔH1;根據(jù)(3)中實驗計算得到反應(yīng)=的焓變ΔH2;根據(jù)蓋斯定律計算得到反應(yīng)+=3的焓變?yōu)棣1+ΔH2(5)燃料燃燒(或鋁熱反應(yīng)焊接鐵軌等)【解析】(1)①滴定操作時需要用的儀器有錐形瓶、酸式滴定管、堿式滴管、鐵架臺等,故選AD;②滴定時發(fā)生的反應(yīng)為HCl+NaOH=NaCl+H2O,故c(HCl)===0.5500mol·L-1;(2)由可得Q=××(50mL+50mL)×(T1-T2)=418(T1-T0);(3)100mL0.2mol·L-1溶液含有溶質(zhì)的物質(zhì)的量為0.02mol,1.20鐵粉和0.56鐵粉的物質(zhì)的量分別為0.021mol、0.01mol,實驗i中有0.02molCuSO4發(fā)生反應(yīng),實驗ii中有0.01molCuSO4發(fā)生反應(yīng),實驗i放出的熱量多,則b>c;若按實驗i進行計算,;若按實驗ii進行計算,;(4)易水解,為防止水解,在配制溶液時需加入酸;用試紙測得溶液的不大于1說明溶液中呈強酸性,向少量溶液中加入粉,溶液顏色變淺的同時有氣泡即氫氣產(chǎn)生,說明溶液中還存在與酸的反應(yīng),其離子方程式為H2↑;乙同學(xué)根據(jù)相關(guān)原理,重新設(shè)計優(yōu)化的實驗方案的重點為如何防止與酸反應(yīng)產(chǎn)生影響,可以借助蓋斯定律,設(shè)計分步反應(yīng)來實現(xiàn)溶液與的反應(yīng),故可將一定量的粉加入一定濃度的溶液中反應(yīng),測量反應(yīng)熱,計算得到反應(yīng)+=的焓變ΔH1;根據(jù)(3)中實驗計算得到反應(yīng)=的焓變ΔH2;根據(jù)蓋斯定律計算得到反應(yīng)+=3的焓變?yōu)棣1+ΔH2;(5)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能在生產(chǎn)和生活中應(yīng)用比較廣泛,化石燃料的燃燒、炸藥開山、放射火箭等都是化學(xué)能轉(zhuǎn)化熱能的應(yīng)用,另外鋁熱反應(yīng)焊接鐵軌也是化學(xué)能轉(zhuǎn)化熱能的應(yīng)用。5.(2022?廣東選擇性,17)食醋是烹飪美食的調(diào)味品,有效成分主要為醋酸(用HAc表示)。HAc的應(yīng)用與其電離平衡密切相關(guān)。25℃時,HAc的Ka=1.75×105=10-4.76。(1)配制的HAc溶液,需溶液的體積為_______mL。(2)下列關(guān)于容量瓶的操作,正確的是_______。(3)某小組研究25℃下HAc電離平衡的影響因素。提出假設(shè)。稀釋HAc溶液或改變Ac-濃度,HAc電離平衡會發(fā)生移動。設(shè)計方案并完成實驗用濃度均為0.1mol·L-1的HAc和溶液,按下表配制總體積相同的系列溶液;測定,記錄數(shù)據(jù)。序號V(HAc)/mLV(NaAc)/mLV(H2O)/mLn(NaAc):n(HAc)Ⅰ40.00//02.86Ⅱ4.00/36.0003.36…Ⅶ4.00ab3:44.53Ⅷ4.004.0032.001:14.65①根據(jù)表中信息,補充數(shù)據(jù):_______,_______。②由實驗Ⅰ和Ⅱ可知,稀釋HAc溶液,電離平衡_______(填”正”或”逆”)向移動;結(jié)合表中數(shù)據(jù),給出判斷理由:_______。③由實驗Ⅱ~VIII可知,增大Ac-濃度,HAc電離平衡逆向移動。實驗結(jié)論假設(shè)成立。(4)小組分析上表數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):隨著的增加,c(H+)的值逐漸接近HAc的Ka。查閱資料獲悉:一定條件下,按配制的溶液中,的值等于HAc的Ka。對比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),實驗VIII中與資料數(shù)據(jù)Ka=10-4.76存在一定差異;推測可能由物質(zhì)濃度準(zhǔn)確程度不夠引起,故先準(zhǔn)確測定HAc溶液的濃度再驗證。①移取溶液,加入2滴酚酞溶液,用溶液滴定至終點,消耗體積為,則該HAc溶液的濃度為_______mol·L-1。在答題卡虛線框中,畫出上述過程的滴定曲線示意圖并標(biāo)注滴定終點_______。②用上述HAc溶液和溶液,配制等物質(zhì)的量的HAc與混合溶液,測定pH,結(jié)果與資料數(shù)據(jù)相符。(5)小組進一步提出:如果只有濃度均約為的HAc和NaOH溶液,如何準(zhǔn)確測定HAc的Ka?小組同學(xué)設(shè)計方案并進行實驗。請完成下表中Ⅱ的內(nèi)容。Ⅰ移取20.00mLHAc溶液,用NaOH溶液滴定至終點,消耗NaOH溶液V140.00mLⅡ_______,測得溶液的pH為4.76實驗總結(jié)
得到的結(jié)果與資料數(shù)據(jù)相符,方案可行。(6)根據(jù)Ka可以判斷弱酸的酸性強弱。寫出一種無機弱酸及其用途_______?!敬鸢浮?1)5.0(2)C(3)3.00
33.00
正
實驗II相較于實驗I,醋酸溶液稀釋了10倍,而實驗II的pH增大值小于1(4)
0.1104
(5)向滴定后的混合液中加入20mLHAc溶液(6)HClO:漂白劑和消毒液(或H2SO3:還原劑、防腐劑或H3PO4:食品添加劑、制藥、生產(chǎn)肥料)【解析】(1)溶液稀釋過程中,溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變,因此250mL×0.1mol/L=V×5mol/L,解得V=5.0mL;(2)A項,容量瓶使用過程中,不能用手等觸碰瓶口,以免污染試劑,故A錯誤;B項,定容時,視線應(yīng)與溶液凹液面和刻度線“三線相切”,不能仰視或俯視,故B錯誤;C項,向容量瓶中轉(zhuǎn)移液體,需用玻璃棒引流,玻璃棒下端位于刻度線以下,同時玻璃棒不能接觸容量瓶口,故C正確;D項,定容完成后,蓋上瓶塞,將容量瓶來回顛倒,將溶液搖勻,顛倒過程中,左手食指抵住瓶塞,防止瓶塞脫落,右手扶住容量瓶底部,防止容量瓶從左手掉落,故D錯誤;綜上所述,正確的是C項。(3)①實驗VII的溶液中n(NaAc):n(HAc)=3:4,V(HAc)=4.00mL,因此V(NaAc)=3.00mL,即a=3.00,,由實驗I可知,溶液最終的體積為40.00mL,因此V(H2O)=40.00mL-4.00mL-3.00mL=33.00mL,即b=33.00;②實驗I所得溶液的pH=2.86,實驗II的溶液中c(HAc)為實驗I的,稀釋過程中,若不考慮電離平衡移動,則實驗II所得溶液的pH=2.86+1=3.86,但實際溶液的pH=3.36<3.86,說明稀釋過程中,溶液中n(H+)增大,即電離平衡正向移動;(4)(i)滴定過程中發(fā)生反應(yīng):HAc+NaOH=NaAc+H2O,由反應(yīng)方程式可知,滴定至終點時,n(HAc)=n(NaOH),因此22.08mL×0.1mol/L=20.00mL×c(HAc),解得c(HAc)=0.1104mol/L;(ii)滴定過程中,當(dāng)V(NaOH)=0時,c(H+)=≈mol/L=10-2.88mol/L,溶液的pH=2.88,當(dāng)V(NaOH)=11.04mL時,n(NaAc)=n(HAc),溶液的pH=4.76,當(dāng)V(NaOH)=22.08mL時,達到滴定終點,溶液中溶質(zhì)為NaAc溶液,Ac-發(fā)生水解,溶液呈弱堿性,當(dāng)NaOH溶液過量較多時,c(NaOH)無限接近0.1mol/L,溶液pH接近13,因此滴定曲線如圖:。(5)向20.00mL的HAc溶液中加入V1mLNaOH溶液達到滴定終點,滴定終點的溶液中溶質(zhì)為NaAc,當(dāng)時,溶液中c(H+)的值等于HAc的Ka,因此可再向溶液中加入20.00mLHAc溶液,使溶液中n(NaAc)=n(HAc);(6)不同的無機弱酸在生活中應(yīng)用廣泛,如HClO具有強氧化性,在生活中可用于漂白和消毒,H2SO3具有還原性,可用作還原劑,在葡萄酒中添加適量H2SO3可用作防腐劑,H3PO4具有中強酸性,可用作食品添加劑,同時在制藥、生產(chǎn)肥料等行業(yè)有廣泛用途。6.(2021?全國甲,27)膽礬(CuSO4·5H2O)易溶于水,難溶于乙醇。某小組用工業(yè)廢銅焙燒得到的CuO(雜質(zhì)為氧化鐵及泥沙)為原料與稀硫酸反應(yīng)制備膽礬,并測定其結(jié)晶水的含量。回答下列問題:(1)制備膽礬時,用到的實驗儀器除量筒、酒精燈、玻璃棒、漏斗外,還必須使用的儀器有_______(填標(biāo)號)。A.燒杯B.容量瓶C.蒸發(fā)皿D.移液管(2)將CuO加入到適量的稀硫酸中,加熱,其主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______,與直接用廢銅和濃硫酸反應(yīng)相比,該方法的優(yōu)點是_______。(3)待CuO完全反應(yīng)后停止加熱,邊攪拌邊加入適量H2O2,冷卻后用NH3·H2O調(diào)pH為3.5~4,再煮沸10min,冷卻后過濾。濾液經(jīng)如下實驗操作:加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、_______、乙醇洗滌、_______,得到膽礬。其中,控制溶液pH為3.5~4的目的是_______,煮沸10min的作用是_______。(4)結(jié)晶水測定:稱量干燥坩堝的質(zhì)量為m1,加入膽礬后總質(zhì)量為m2,將坩堝加熱至膽礬全部變?yōu)榘咨?,置于干燥器中冷至室溫后稱量,重復(fù)上述操作,最終總質(zhì)量恒定為m3。根據(jù)實驗數(shù)據(jù),膽礬分子中結(jié)晶水的個數(shù)為_______(寫表達式)。(5)下列操作中,會導(dǎo)致結(jié)晶水?dāng)?shù)目測定值偏高的是_______(填標(biāo)號)。①膽礬未充分干燥②坩堝未置于干燥器中冷卻③加熱時有少膽礬迸濺出來【答案】(1)A、C(2)CuO+H2SO4CuSO4+H2O不會產(chǎn)生二氧化硫且產(chǎn)生等量膽礬消耗硫酸少(硫酸利用率高)(3)過濾干燥除盡鐵,抑制硫酸銅水解破壞氫氧化鐵膠體,易于過濾(4)(5)①③【解析】(1)制備膽礬時,根據(jù)題干信息可知,需進行溶解、過濾、結(jié)晶操作,用到的實驗儀器除量筒、酒精燈、玻璃棒、漏斗外,還必須使用的儀器有燒杯和蒸發(fā)皿,A、C符合題意;(2)將CuO加入到適量的稀硫酸中,加熱,其主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuO+H2SO4CuSO4+H2O;直接用廢銅和濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銅與二氧化硫和水,與這種方法相比,將CuO加入到適量的稀硫酸中,加熱制備膽礬的實驗方案具有的優(yōu)點是:不會產(chǎn)生二氧化硫且產(chǎn)生等量膽礬消耗硫酸少(硫酸利用率高);(3)硫酸銅溶液制硫酸銅晶體,操作步驟有加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾、乙醇洗滌、干燥;CuO中含氧化鐵雜質(zhì),溶于硫酸后會形成鐵離子,為使鐵元素以氫氧化鐵形成沉淀完全,需控制溶液pH為3.5~4,酸性環(huán)境同時還可抑制銅離子發(fā)生水解;操作過程中可能會生成氫氧化鐵膠體,所以煮沸10min,目的是破壞氫氧化鐵膠體,使其沉淀,易于過濾;(4)稱量干燥坩堝的質(zhì)量為m1,加入膽礬后總質(zhì)量為m2,將坩堝加熱至膽礬全部變?yōu)榘咨糜诟稍锲髦欣渲潦覝睾蠓Q量,重復(fù)上述操作,最終總質(zhì)量恒定為m3。則水的質(zhì)量是(m2-m3)g,所以膽礬(CuSO4?nH2O)中n值的表達式為=n:1,解得n=;(5)①膽礬未充分干燥,捯飭所測m2偏大,根據(jù)n=可知,最終會導(dǎo)致結(jié)晶水?dāng)?shù)目定值偏高,符合題意;②坩堝未置于干燥器中冷卻,部分白色硫酸銅會與空氣中水蒸氣結(jié)合重新生成膽礬,導(dǎo)致所測m3偏大,根據(jù)n=可知,最終會導(dǎo)致結(jié)晶水?dāng)?shù)目定值偏低,不符合題意;③加熱膽礬晶體時有晶體從坩堝中濺出,會使m3數(shù)值偏小,根據(jù)n=可知,最終會導(dǎo)致結(jié)晶水?dāng)?shù)目定值偏高,符合題意;故①③符合題意。7.(2022?福建卷,12)(14分)某興趣小組設(shè)計實驗探究Ce-MnOx,催化空氣氧化的效率?;卮鹣铝袉栴}:步驟Ⅰ
制備CO在通風(fēng)櫥中用下圖裝置制備CO(加熱及夾持裝置省略),反應(yīng)方程式:HCOOHCO↑+H2O(1)裝置A中盛放甲酸的儀器的名稱是_______。(2)從B、C、D中選擇合造的裝置收集,正確的接口連接順序為a→_______→_______→_______→_______→h(每空填一個接口標(biāo)號)。______步驟Ⅱ
檢驗將通入新制銀氨溶液中,有黑色沉淀生成。(3)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。步驟Ⅲ
探究Ce-MnOx催化空氣氧化的效率將一定量與空氣混合,得到體積分?jǐn)?shù)為1%的氣體樣品。使用下圖裝置(部分加熱及夾持裝置省略),調(diào)節(jié)管式爐溫度至,按一定流速通入氣體樣品。(已知:I2O5是白色固體,易吸水潮解:5CO+I2O5=I2+5CO2)(4)通入(已折算為標(biāo)況)的氣體樣品后,繼續(xù)向裝置內(nèi)通入一段時間氮氣,最終測得U形管內(nèi)生成了0.1016gI2。①能證明被空氣氧化的現(xiàn)象是_______;②被催化氧化的百分率為_______;③若未通入氮氣,②的結(jié)果將_______(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。(5)探究氣體與催化劑接觸時長對催化氧化效率的影響時,采用_______方法可以縮短接觸時長。(6)步驟Ⅲ裝置存在的不足之處是_______?!敬鸢浮?1)分液漏斗(2)a→d→e→c→b(3)CO+2[Ag(NH3)2]OH=2Ag↓+(NH4)2CO3+2NH3(4)
石灰水變渾濁
60%
偏大(5)增大氣體樣品流速(6)尾氣出口未加防潮裝置(或其他相似表述)【解析】在通風(fēng)櫥中用下圖裝置制備一氧化碳,用A裝置制取一氧化碳,該氣體中含有甲酸蒸氣,故用水除去甲酸,再用B裝置排水收集一氧化碳氣體,排出的水用E中的燒杯接收。根據(jù)氣體樣品通過氫氧化鈉吸收空氣中的二氧化碳,濃硫酸吸水,一氧化碳在H中被氧氣氧化生成二氧化碳,二氧化碳能被石灰水吸收,J中的濃硫酸吸收氣體中的水蒸氣,干燥的一氧化碳和I2O5,進而測定生成的碘的質(zhì)量,計算一氧化碳的被氧化的百分率。(1)裝置A中盛放甲酸的儀器為分液漏斗。(2)用C除去甲酸,B收集一氧化碳,E接收排出的水,故接口連接順序為a→d→e→c→b→h。(3)一氧化碳和銀氨溶液反應(yīng)生成黑色的銀,同時生成碳酸銨和氨氣,方程式為:CO+2[Ag(NH3)2]OH=2Ag↓+(NH4)2CO3+2NH3。(4)一氧化碳被氧氣氧化生成二氧化碳,能使澄清的石灰水變渾濁。碘的物質(zhì)的量為,則結(jié)合方程式分析,還有0.002mol一氧化碳未被氧氣氧化,11.2L氣體為0.5mol其中一氧化碳為0.005mol,則被氧化的一氧化碳為0.005-0.002=0.003mol,則被氧化的百分率為。如果沒有通入氮氣則計算的未被氧化的一氧化碳的物質(zhì)的量減少,則被氧化的百分率增大。(5)增大氣流速率可以提高催化效率。(6)I2O5是白色固體,易吸水潮解,但該裝置出氣口未加防潮裝置。8.(2022?山東卷,18)(12分)實驗室利用FeCl2?4H2O和亞硫酰氯(SOCl2)制備無水FeCl2的裝置如圖所示(加熱及夾持裝置略)。已知SOCl2沸點為76℃,遇水極易反應(yīng)生成兩種酸性氣體?;卮鹣铝袉栴}:(1)實驗開始先通N2。一段時間后,先加熱裝置_______(填“a”或“b”)。裝置b內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。裝置c、d共同起到的作用是_______。(2)現(xiàn)有含少量雜質(zhì)的FeCl2?H2O,為測定n值進行如下實驗:實驗Ⅰ:稱取m1g樣品,用足量稀硫酸溶解后,用cmol·L-1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定達終點時消耗(滴定過程中Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+,不反應(yīng))。實驗Ⅱ:另取m1g樣品,利用上述裝置與足量SOCl2反應(yīng)后,固體質(zhì)量為m2g。則_______;下列情況會導(dǎo)致n測量值偏小的是_______(填標(biāo)號)。A.樣品中含少量雜質(zhì)B.樣品與SOCl2反應(yīng)時失水不充分C.實驗Ⅰ中,稱重后樣品發(fā)生了潮解D.滴定達終點時發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡生成(3)用上述裝置、根據(jù)反應(yīng)TiO2+CCl4=TiCl4+CO2制備TiCl4。已知TiCl4與CCl4分子結(jié)構(gòu)相似,與CCl4互溶,但極易水解。選擇合適儀器并組裝蒸餾裝置對TiCl4、CCl4混合物進行蒸榴提純(加熱及夾持裝置略),安裝順序為①⑨⑧_______(填序號),先餾出的物質(zhì)為_______?!敬鸢浮?1)
a
FeCl2?4H2O+4SOCl2FeCl2+4SO2↑+8HCl↑
冷凝回流SOCl2(2)
AB(3)
⑥⑩③⑤
CCl4【解析】SOCl2與H2O反應(yīng)生成兩種酸性氣體,F(xiàn)eCl2?4H2O與SOCl2制備無水FeCl2的反應(yīng)原理為:SOCl2吸收FeCl2?4H2O受熱失去的結(jié)晶水生成SO2和HCl,HCl可抑制FeCl2的水解,從而制得無水FeCl2。(1)實驗開始時先通N2,排盡裝置中的空氣,一段時間后,先加熱裝置a,產(chǎn)生SOCl2氣體充滿b裝置后再加熱b裝置,裝置b中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeCl2?4H2O+4SOCl2FeCl2+4SO2↑+8HCl↑;裝置c、d的共同作用是冷凝回流SOCl2;(2)滴定過程中Cr2O72-將Fe2+氧化成Fe3+,自身被還原成Cr3+,反應(yīng)的離子方程式為6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,則m1g樣品中n(FeCl2)=6n(Cr2O72-)=6cV×10-3mol;m1g樣品中結(jié)晶水的質(zhì)量為(m1-m2)g,結(jié)晶水物質(zhì)的量為mol,n(FeCl2):n(H2O)=1:n=(6cV×10-3mol):mol,解得n=;A項,樣品中含少量FeO雜質(zhì),溶于稀硫酸后生成Fe2+,導(dǎo)致消耗的K2Cr2O7溶液的體積V偏大,使n的測量值偏小,A項選;B項,樣品與SOCl2反應(yīng)時失水不充分,則m2偏大,使n的測量值偏小,B項選;C項,實驗I稱重后,樣品發(fā)生了潮解,樣品的質(zhì)量不變,消耗的K2Cr2O7溶液的體積V不變,使n的測量值不變,C項不選;D項,滴定達到終點時發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡生成,導(dǎo)致消耗的K2Cr2O7溶液的體積V偏小,使n的測量值偏大,D項不選;故選AB。(3)組裝蒸餾裝置對TiCl4、CCl4混合物進行蒸餾提純,按由下而上、從左到右的順序組裝,安裝順序為①⑨⑧,然后連接冷凝管,蒸餾裝置中應(yīng)選擇直形冷凝管⑥、不選用球形冷凝管⑦,接著連接尾接管⑩,TiCl4極易水解,為防止外界水蒸氣進入,最后連接③⑤,安裝順序為①⑨⑧⑥⑩③⑤;由于TiCl4、CCl4分子結(jié)構(gòu)相似,TiCl4的相對分子質(zhì)量大于CCl4,TiCl4分子間的范德華力較大,TiCl4的沸點高于CCl4,故先蒸出的物質(zhì)為CCl4。9.(2022·浙江省6月,30)氨基鈉(NaNH2)是重要的化學(xué)試劑,實驗室可用下圖裝置(夾持、攪拌、尾氣處理裝置已省略)制備。簡要步驟如下:Ⅰ.在瓶A中加入液氨和0.05gFe(NO3)3?9H2O,通入氨氣排盡密閉體系中空氣,攪拌。Ⅱ.加入5g鈉粒,反應(yīng),得NaNH2粒狀沉積物。Ⅲ.除去液氨,得產(chǎn)品NaNH2。已知:NaNH2幾乎不溶于液氨,易與水、氧氣等反應(yīng)。2Na+2NH3=NaNH2+H2↑NaNH2+H2O=NaOH+NH3↑4NaNH2+3O2=2NaOH++2NaNO2+2NH3請回答:(1)Fe(NO3)3?9H2O的作用是_______;裝置B的作用是_______。(2)步驟Ⅰ,為判斷密閉體系中空氣是否排盡,請設(shè)計方案_______。(3)步驟Ⅱ,反應(yīng)速率應(yīng)保持在液氨微沸為宜。為防止速率偏大,可采取的措施有_______。(4)下列說法不正確的是_______。A.步驟Ⅰ中,攪拌的目的是使Fe(NO3)3?9H2O均勻地分散在液氨中B.步驟Ⅱ中,為判斷反應(yīng)是否已完成,可在N處點火,如無火焰,則反應(yīng)己完成C.步驟Ⅲ中,為避免污染,應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)抽濾除去液氨,得到產(chǎn)品NaNH2D.產(chǎn)品NaNH2應(yīng)密封保存于充滿干燥氮氣的瓶中(5)產(chǎn)品分析:假設(shè)NaOH是產(chǎn)品NaNH2的唯一雜質(zhì),可采用如下方法測定產(chǎn)品NaNH2純度。從下列選項中選擇最佳操作并排序_______。準(zhǔn)確稱取產(chǎn)品NaNH2xg→()→()→()→計算a.準(zhǔn)確加入過量的水b.準(zhǔn)確加入過量的HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液c.準(zhǔn)確加入過量的NH4Cl標(biāo)準(zhǔn)溶液d.滴加甲基紅指示劑(變色的范圍4.4~6.2)e.滴加石蕊指示劑(變色的范圍4.5~8.3)f.滴加酚酞指示劑(變色的范圍8.2~10.0)g.用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定h.用NH4Cl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定i.用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定【答案】(1)
催化
防止氧氣、水進入密閉體系(2)試管中加滿水倒扣于水槽中,M處通入氨氣,將N處排出的氣體導(dǎo)入試管內(nèi)。如試管底部出現(xiàn)氣泡,則空氣尚未排盡,如未出現(xiàn)氣泡,則說明空氣已排盡(3)分批少量加入鈉粒;降低冷卻液溫度;適當(dāng)增加液氨量(任寫一種即可)(4)BC(5)bdg【解析】在硝酸鐵催化下鈉與液氨的反應(yīng)來生成NaNH2和氫氣,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),為保證液氨處于微沸狀態(tài),需要用冷卻液控制一定的溫度。NaNH2易與水和氧氣發(fā)生反應(yīng),所以裝置B中Hg可防止氧氣、水進入密閉體系,導(dǎo)氣口N與尾氣處理連接裝置再處理氨氣等。(1)結(jié)合實驗原理,根據(jù)實驗操作中加入Fe(NO3)3?9H2O的用料很少,可推知,F(xiàn)e(NO3)39H2O在反應(yīng)中作催化劑,加快反應(yīng)速率;結(jié)合已知信息可知,制備得到的NaNH2易與水和氧氣發(fā)生反應(yīng),所以裝置B中Hg可防止氧氣、水進入密閉體系,干擾NaNH2的制備;(2)結(jié)合氨氣極易溶于水,空氣中的氮氣難溶于水,氧氣不易溶于水的物理性質(zhì),所以為判斷密封體系中空氣是否排盡,可設(shè)計方案如下:試管中加滿水倒扣于水槽中,M處通入氨氣,將N處排出的氣體導(dǎo)入試管內(nèi)。如試管底部出現(xiàn)氣泡,則空氣尚未排盡,如未出現(xiàn)氣泡,則說明空氣已排盡;(3)上述化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物的濃度、溫度均可影響化學(xué)反應(yīng)速率,所以為防止反應(yīng)速率偏大,可實施的措施有:分批少量加入鈉粒;降低冷卻液溫度;適當(dāng)增加液氨量(任寫一種即可);(4)A項,步驟I中,攪拌可使液體混合均勻,所以攪拌可使少量的催化劑Fe(NO3)3?9H2O均勻分散在液氨中,A正確;B項,步驟II中,由于液氨處于微沸狀態(tài),故生成的氫氣中混有一定量的氨氣;氫氣雖然是可燃性氣體,由于氨氣在空氣中不能被點燃,當(dāng)氨氣中只有少量氫氣時,則也不能被點然、不會產(chǎn)生火焰,且對易氣體點火有安全隱患,B錯誤;C項,步驟II中得到的粒狀沉積物,顆粒較小,顆粒太小的沉淀易在濾紙上形成一層密實的沉淀,溶液不易透過,所以不適宜選用抽濾裝置進行過濾,C錯誤;D項,因為制備的產(chǎn)品NaNH2易與水和氧氣發(fā)生反應(yīng),所以可密封保存于充滿干燥氮氣的瓶中,D正確;故選BC;(5)題干信息中提到假設(shè)產(chǎn)品NaNH2的唯一雜質(zhì)為NaOH,因為產(chǎn)品溶于水生成氫氧化鈉和氨氣,所以可設(shè)計利用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液進行滴定,因滴定終點時,溶液中含氯化鈉和氯化銨,所以需選用酸性條件下的酸堿指示劑判斷滴定終點,過量的鹽酸再利用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液反滴定,最終利用所測數(shù)據(jù)計算得出產(chǎn)品中NaNH2的純度,故涉及的操作步驟為:準(zhǔn)確稱取產(chǎn)品xg加入過量鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液加入滴加甲基橙指示劑用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液進行滴定,根據(jù)實驗所測數(shù)據(jù),計算產(chǎn)品純度,故選bdg。10.(2020?天津卷,15)為測定CuSO4溶液的濃度,甲、乙兩同學(xué)設(shè)計了兩個方案。回答下列問題:Ⅰ.甲方案實驗原理:實驗步驟:(1)判斷SO42-沉淀完全的操作為____________。(2)步驟②判斷沉淀是否洗凈所選用的試劑為_____________。(3)步驟③灼燒時盛裝樣品的儀器名稱為__________。(4)固體質(zhì)量為wg,則c(CuSO4)=________mol?L-1。(5)若步驟①從燒杯中轉(zhuǎn)移沉淀時未洗滌燒杯,則測得c(CuSO4)_________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。Ⅱ.乙方案實驗原理:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑實驗步驟:①按右圖安裝裝置(夾持儀器略去)②……③在儀器A、B、C、D、E…中加入圖示的試劑④調(diào)整D、E中兩液面相平,使D中液面保持在0或略低于0刻度位置,讀數(shù)并記錄。⑤將CuSO4溶液滴入A中攪拌,反應(yīng)完成后,再滴加稀硫酸至體系不再有氣體產(chǎn)生⑥待體系恢復(fù)到室溫,移動E管,保持D、E中兩液面相平,讀數(shù)并記錄⑦處理數(shù)據(jù)(6)步驟②為___________。(7)步驟⑥需保證體系恢復(fù)到室溫的原因是________(填序號)。a.反應(yīng)熱受溫度影響b.氣體密度受溫度影響c.反應(yīng)速率受溫度影響(8)Zn粉質(zhì)量為ag,若測得H2體積為bmL,已知實驗條件下,則c(CuSO4)______mol?L-1(列出計算表達式)。(9)若步驟⑥E管液面高于D管,未調(diào)液面即讀數(shù),則測得c(CuSO4)________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。(10)是否能用同樣的裝置和方法測定MgSO4溶液的濃度:_________(填“是”或“否”)。【答案】(1)向上層清液中繼續(xù)滴加BaCl2溶液,無白色沉淀生成,則沉淀完全(2)AgNO3溶液(3)坩堝(4)(5)偏低(6)檢查裝置氣密性(7)b(8)(9)偏高(10)否【解析】Ⅰ.(1)硫酸根離子的檢驗是滴加氯化鋇溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,證明溶液中含有硫酸根離子,故判斷SO42-沉淀完全的操作向上層清液中繼續(xù)滴加BaCl2溶液,無白色沉淀生成,則沉淀完全;(2)步驟②判斷沉淀是否洗凈所選用的試劑為AgNO3溶液,硫酸鋇沉淀中可能附著有氯化鋇,為了證明還有沒氯離子,需要加入硝酸銀溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,證明沒有洗凈;(3)步驟③灼燒時盛裝樣品的儀器為坩堝;(4)固體質(zhì)量為wg,為硫酸鋇的質(zhì)量,硫酸鋇的物質(zhì)的量為n=,根據(jù)硫酸根守恒可知,CuSO4~BaSO4,則c(CuSO4)===mol?L-1;(5)若步驟①從燒杯中轉(zhuǎn)移沉淀時未洗滌燒杯,會使固體的質(zhì)量偏小,物質(zhì)的量偏小,根據(jù)可知,則測得c(CuSO4)偏低。Ⅱ.(6)加入藥品之前需檢查裝置的氣密性;步驟②為檢查裝置氣密性;(7)氣體的體積受溫度和壓強的影響較大,氣體的質(zhì)量不隨溫度和壓強的變化而改變,密度也受溫度和壓強的影響,步驟⑥需保證體系恢復(fù)到室溫的原因是氣體密度受溫度影響;反應(yīng)熱不受溫度的影響,只與反應(yīng)物和生成物自身的能量有關(guān),不隨溫度壓強而改變;反應(yīng)速率受溫度影響,溫度越高,反應(yīng)速率越快,步驟⑥需保證體系恢復(fù)到室溫與反應(yīng)速率無關(guān);(8)Zn粉質(zhì)量為ag,若測得H2體積為bmL,已知實驗條件下,氫氣的質(zhì)量=,利用氫氣的質(zhì)量得到氫氣的物質(zhì)的量n=,根據(jù)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,與酸反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量為,鋅的總物質(zhì)的量為,與硫酸銅反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量為,根據(jù)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,則c(CuSO4)=;(9)若步驟⑥E管液面高于D管,未調(diào)液面即讀數(shù),得到氫氣的體積偏小,與硫酸反應(yīng)的鋅的質(zhì)量偏小,與硫酸銅反應(yīng)的鋅的質(zhì)量偏大,則測得c(CuSO4)偏高;(10)不能用同樣的裝置和方法測定MgSO4溶液的濃度,硫酸鎂不和鋅發(fā)生置換反應(yīng)。11.(2017?新課標(biāo)Ⅰ,27)凱氏定氮法是測定蛋白質(zhì)中氮含量的經(jīng)典方法,其原理是用濃硫酸在催化劑存在下將樣品中有機氮轉(zhuǎn)化成銨鹽,利用如圖所示裝置處理銨鹽,然后通過滴定測量。已知:NH3+H3BO3=NH3·H3BO3;NH3·H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3?;卮鹣铝袉栴}:(1)a的作用是_______________。(2)b中放入少量碎瓷片的目的是____________。f的名稱是__________________。(3)清洗儀器:g中加蒸餾水;打開k1,關(guān)閉k2、k3,加熱b,蒸氣充滿管路;停止加熱,關(guān)閉k1,g中蒸餾水倒吸進入c,原因是____________;打開k2放掉水,重復(fù)操作2~3次。(4)儀器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示劑。銨鹽試樣由d注入e,隨后注入氫氧化鈉溶液,用蒸餾水沖洗d,關(guān)閉k3,d中保留少量水。打開k1,加熱b,使水蒸氣進入e。①d中保留少量水的目的是___________________。②e中主要反應(yīng)的離子方程式為________________,e采用中空雙層玻璃瓶的作用是________。(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)樣品m克進行測定,滴定g中吸收液時消耗濃度為cmol·L–1的鹽酸VmL,則樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________%,樣品的純度≤_______%?!敬鸢浮?1)避免b中壓強過大(2)防止暴沸直形冷凝管(3)c中溫度下降,管路中形成負(fù)壓(4)①液封,防止氨氣逸出②NH4++OH?NH3↑+H2O保溫使氨完全蒸出(5) 【解析】(1)a中導(dǎo)管與大氣相連,所以作用是平衡氣壓,以避免b中壓強過大。(2)b中放入少量碎瓷片的目的是防止暴沸。f的名稱是直形冷凝管。(3)由于c、e及其所連接的管道內(nèi)水蒸氣冷凝為水后,氣壓遠小于外界大氣壓,在大氣壓的作用下,因此錐形瓶內(nèi)的蒸餾水被倒吸入c中。(4)①氨氣是氣體,因此d中保留少量水的目的是液封,防止氨氣逸出。②e中主要反應(yīng)是銨鹽與堿在加熱條件下的反應(yīng),離子方程式為NH4++OH?NH3↑+H2O;e采用中空雙層玻璃瓶的作用是保溫減少熱量損失,有利于銨根轉(zhuǎn)化為氨氣逸出。(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)樣品m克進行測定,滴定g中吸收液時消耗濃度為cmol·L–1的鹽酸VmL,根據(jù)反應(yīng)NH3·H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3,可以求出樣品中n(N)=n(HCl)=cmol·L–1×V×10–3L=0.001cVmol,則樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,樣品中甘氨酸的質(zhì)量≤0.001cV×75g/mol,所以樣品的純度≤。12.(2017?新課標(biāo)Ⅲ,27)綠礬是含有一定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學(xué)興趣小組對綠礬的一些性質(zhì)進行探究?;卮鹣铝袉栴}:(1)在試管中加入少量綠礬樣品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯變化。再向試管中通入空氣,溶液逐漸變紅。由此可知:______________、_______________。(2)為測定綠礬中結(jié)晶水含量,將石英玻璃管(帶兩端開關(guān)K1和K2)(設(shè)為裝置A)稱重,記為m1g。將樣品裝入石英玻璃管中,再次將裝置A稱重,記為m2g。按下圖連接好裝置進行實驗。①儀器B的名稱是____________________。②將下列實驗操作步驟正確排序___________________(填標(biāo)號);重復(fù)上述操作步驟,直至A恒重,記為m3g。a.點燃酒精燈,加熱 b.熄滅酒精燈 c.關(guān)閉K1和K2d.打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2 e.稱量A f.冷卻到室溫③根據(jù)實驗記錄,計算綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目x=________________(列式表示)。若實驗時按a、d次序操作,則使x__________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。(3)為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物,將(2)中已恒重的裝置A接入下圖所示的裝置中,打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2,加熱。實驗后反應(yīng)管中殘留固體為紅色粉末。①C、D中的溶液依次為_________(填標(biāo)號)。C、D中有氣泡冒出,并可觀察到的現(xiàn)象分別為_______________。a.品紅 b.NaOH c.BaCl2 d.Ba(NO3)2 e.濃H2SO4②寫出硫酸亞鐵高溫分解反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________?!敬鸢浮?1)樣品中沒有Fe3+ Fe2+易被氧氣氧化為Fe3+(2)①干燥管②dabfce③ 偏小(3)①c、a 生成白色沉淀、褪色②2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑【解析】(1)樣品溶于水滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯變化,說明樣品中無Fe3+;再向試管中通入空氣,溶液逐漸變紅,這說明有鐵離子產(chǎn)生,即硫酸亞鐵易被空氣氧化為硫酸鐵,鐵離子遇KSCN溶液顯紅色。(2)①根據(jù)儀器構(gòu)造可知B是干燥管。②由于裝置中含有空氣,空氣能氧化硫酸亞鐵,所以加熱前需要排盡裝置中空氣,利用氮氣排出空氣,為了使生成的水蒸氣完全排除,應(yīng)該先熄滅酒精燈,再冷卻,然后關(guān)閉K1和K2,最后稱量,即正確的排序是dabfce。③樣品的質(zhì)量是(m2-m1)g,加熱后剩余固體是硫酸亞鐵,質(zhì)量為(m3-m1)g,生成水的質(zhì)量為(m2-m3)g,則:FeSO4·xH2OFeSO4+xH2O15218x(m3-m1)g(m2-m3)g則:,解得:;若實驗時按a、d次序操作,在加熱過程中部分硫酸亞鐵被空氣氧化為硫酸鐵,導(dǎo)致m3增加,使測得生成的水偏小,生成的硫酸亞鐵偏大,因此x偏小。(3)①最終得到紅色粉末,說明有氧化鐵生成,即分解過程發(fā)生了氧化還原反應(yīng),根據(jù)化合價變化可知一定有SO2生成,這說明硫酸亞鐵分解生成氧化鐵、SO2和三氧化硫。三氧化硫溶于水生成硫酸,硫酸和鋇離子結(jié)合生成白色沉淀硫酸鋇,由于硝酸鋇在酸性溶液中有氧化性,能氧化SO2,所以應(yīng)該用氯化鋇,檢驗SO2用品紅溶液,所以C、D的溶液依次為氯化鋇溶液和品紅溶液,實驗現(xiàn)象是C中溶液變渾濁,產(chǎn)生白色沉淀,D中品紅溶液褪色。②根據(jù)以上分析可知硫酸亞鐵高溫分解生成氧化鐵、SO2和SO3,根據(jù)電子守恒和原子守恒得此反應(yīng)的方程式為2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。13.(2017?,9)Ⅰ.準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)溶液a.準(zhǔn)確稱取AgNO3基準(zhǔn)物4.2468g(0.0250mol)后,配制成250mL標(biāo)準(zhǔn)溶液,放在棕色試劑瓶中避光保存,備用。b.配制并標(biāo)定100mL0.1000mol·L?1NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液,備用。Ⅱ.滴定的主要步驟a.取待測NaI溶液25.00mL于錐形瓶中。b.加入25.00mL0.1000mol·L?1AgNO3溶液(過量),使I?完全轉(zhuǎn)化為AgI沉淀。c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示劑。d.用0.1000mol·L?1NH4SCN溶液滴定過量的Ag+,使其恰好完全轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀后,體系出現(xiàn)淡紅色,停止滴定。e.重復(fù)上述操作兩次。三次測定數(shù)據(jù)如下表:實驗序號123消耗NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液體積/mL10.2410.029.98f.?dāng)?shù)據(jù)處理。回答下列問題:(1)將稱得的AgNO3配制成標(biāo)準(zhǔn)溶液,所使用的儀器除燒杯和玻璃棒外還有________。(2)AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液放在棕色試劑瓶中避光保存的原因是______________________。(3)滴定應(yīng)在pH<0.5的條件下進行,其原因是_________________________。(4)b和c兩步操作是否可以顛倒________________,說明理由_________________。(5)所消耗的NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液平均體積為_____mL,測得c(I?)=______________mol·L?1。(6)在滴定管中裝入NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液的前一步,應(yīng)進行的操作為_____________。(7)判斷下列操作對c(I?)測定結(jié)果的影響(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)①若在配制AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液時,燒杯中的溶液有少量濺出,則測定結(jié)果_______________。②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________________。【答案】(1)250mL(棕色)容量瓶、膠頭滴管(2)避免AgNO3見光分解(3)防止因Fe3+的水解而影響滴定終點的判斷(或抑制Fe3+的水解)(4)否(或不能)若顛倒,F(xiàn)e3+與I?反應(yīng),指示劑耗盡,無法判斷滴定終點(5)10.000.0600(6)用NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液進行潤洗(7)偏高偏高【解析】(1)因要配制成250mL標(biāo)準(zhǔn)溶液,所以使用的儀器除需燒杯和玻璃棒外還有250mL(棕色)容量瓶及定容時需要的膠頭滴管。(2)AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液放在棕色試劑瓶中避光保存是因為AgNO3見光易分解。(3)因Fe3+的水解會影響滴定終點的判斷,所以滴定應(yīng)在pH<0.5的條件下進行,抑制Fe3+的水解。(4)b和c兩步操作不可以顛倒,若顛倒,F(xiàn)e3+與I?反應(yīng),指示劑耗盡,無法判斷滴定終點。(5)根據(jù)所提供的三組數(shù)據(jù),第一組數(shù)據(jù)誤差較大,舍去,第二、三兩組數(shù)據(jù)取平均值即可,所以所消耗的NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液平均體積為10.00mL。加入的AgNO3物質(zhì)的量:n(AgNO3)=0.1000mol·L?1×25.00mL。根據(jù)Ag++SCN?=AgSCN↓,反應(yīng)后剩余的AgNO3物質(zhì)的量:n(AgNO3)=0.1000mol·L?1×10.00mL。則與NaI反應(yīng)的AgNO3物質(zhì)的量:n(AgNO3)=0.1000mol·L?1×15.00mL。根據(jù)Ag++I?=AgI↓,則c(I?)=0.0600mol·L?1。(6)在滴定管中裝入NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液前應(yīng)用NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液進行潤洗。(7)①若在配制AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液時,燒杯中的溶液有少量濺出,造成溶質(zhì)減少,所配制的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度偏低,測定結(jié)果偏高。②若在滴定終點讀取滴定管刻度時,俯視標(biāo)準(zhǔn)液液面,造成讀數(shù)偏小,則測定結(jié)果偏高??键c2氧化還原反應(yīng)定量分析1.(2024·山東卷,19,12分)利用“燃燒—碘酸鉀滴定法”測定鋼鐵中硫含量的實驗裝置如下圖所示(夾持裝置略)。實驗過程如下:①加樣,將amg樣品加入管式爐內(nèi)瓷舟中(瓷舟兩端帶有氣孔且有蓋),聚四氟乙烯活塞滴定管G內(nèi)預(yù)裝c(KIO3):c(KI)略小于1:5的KIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液,吸收管F內(nèi)盛有鹽酸酸化的淀粉水溶液。向F內(nèi)滴入適量KIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液,發(fā)生反應(yīng):KIO3+5KI+6HCl=6KCl+3I2+3H2O,使溶液顯淺藍色。②燃燒:按一定流速通入O2,一段時間后,加熱并使樣品燃燒。③滴定:當(dāng)F內(nèi)溶液淺藍色消退時(發(fā)生反應(yīng):SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI),立即用KIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺藍色復(fù)現(xiàn)。隨SO2不斷進入F,滴定過程中溶液顏色“消退-變藍”不斷變換,直至終點?;卮鹣铝袉栴}:(1)取20.00mL0.1000mol·Lˉ1KIO3的堿性溶液和一定量的固體,配制1000mLKIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液,下列儀器必須用到的是_______(填標(biāo)號)。A.玻璃棒 B.1000mL錐形瓶 C.500mL容量瓶 D.膠頭滴管(2)裝置B和C的作用是充分干燥O2,B中的試劑為_______。裝置F中通氣管末端多孔玻璃泡內(nèi)置一密度小于水的磨砂浮子(見放大圖),目的是_______。(3)該滴定實驗達終點的現(xiàn)象是_______;滴定消耗KIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL,樣品中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_______(用代數(shù)式表示)。(4)若裝置D中瓷舟未加蓋,會因燃燒時產(chǎn)生粉塵而促進SO3的生成,粉塵在該過程中的作用是_______;若裝置E冷卻氣體不充分,可能導(dǎo)致測定結(jié)果偏大,原因是_______;若滴定過程中,有少量IO3-不經(jīng)I2直接將SO2氧化成H2SO4,測定結(jié)果會_______(填“偏大”“偏小”或“不變”)?!敬鸢浮?1)AD(2)①濃硫酸②防止倒吸(3)①當(dāng)加入最后半滴KIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液后,溶液由無色突變?yōu)樗{色且30s內(nèi)不變色②(4)①催化劑②通入F的氣體溫度過高,導(dǎo)致部分I2升華,從而消耗更多的KIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液③不變【解析】由題中信息可知,利用“燃燒—碘酸鉀滴定法”測定鋼鐵中硫含量的實驗中,將氧氣經(jīng)干燥、凈化后通入管式爐中將鋼鐵中硫氧化為SO2,然后將生成的SO2導(dǎo)入碘液中吸收,通過消耗KIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積來測定鋼鐵中硫的含量。(1)取20.00mL0.1000mol·Lˉ1KIO3的堿性溶液和一定量的固體,配制1000mLKIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液(稀釋了50倍后KIO3的濃度為0.0020000mol·Lˉ1),需要用堿式滴定管或移液管量取20.00mL0.1000mol·Lˉ1KIO3的堿性溶液,需要用一定精確度的天平稱量一定質(zhì)量的KI固體,需要在燒杯中溶解KI固體,溶解時要用到玻璃棒攪拌,需要用1000mL容量瓶配制標(biāo)準(zhǔn)溶液,需要用膠頭滴管定容,因此,下列儀器必須用到的是AD。(2)裝置B和C的作用是充分干燥O2,濃硫酸具有吸水性,常用于干燥某些氣體,因此B中的試劑為濃硫酸。裝置F中通氣管末端多孔玻璃泡內(nèi)置一密度小于水的磨砂浮子,其目的是防止倒吸,因為磨砂浮子的密度小于水,若球泡內(nèi)水面上升,磨砂浮子也隨之上升,磨砂浮子可以作為一個磨砂玻璃塞將導(dǎo)氣管的出氣口堵塞上,從而防止倒吸。(3)該滴定實驗是利用過量的1滴或半滴標(biāo)準(zhǔn)溶液來指示滴定終點的,因此,該滴定實驗達終點的現(xiàn)象是當(dāng)加入最后半滴KIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液后,溶液由無色突變?yōu)樗{色且30s內(nèi)不變色;由S元素守恒及SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI、KIO3+5KI+6HCl=6KCl+3I2+3H2O可得關(guān)系式3S~3SO2~3I2~KIO3,若滴定消耗KIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL,則,,樣品中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是。(4)若裝置D中瓷舟未加蓋,燃燒時產(chǎn)生粉塵中含有鐵的氧化物,鐵的氧化物能催化SO2的氧化反應(yīng)從而促進SO3的生成,因此,粉塵在該過程中的作用是催化劑;若裝置E冷卻氣體不充分,則通入F的氣體溫度過高,可能導(dǎo)致部分I2升華,這樣就要消耗更多KIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液,從而可能導(dǎo)致測定結(jié)果偏大;若滴定過程中,有少量IO3-不經(jīng)I2直接將SO2氧化成H2SO4,從電子轉(zhuǎn)移守恒的角度分析,IO3-得到6e-被還原為I-,仍能得到關(guān)系式3S~3SO2~KIO3,測定結(jié)果會不變。2.(2024·安徽卷,16,15分)測定鐵礦石中鐵含量的傳統(tǒng)方法是SnHg-K2Cr2O7滴定法。研究小組用該方法測定質(zhì)量為的某赤鐵礦試樣中的鐵含量?!九渲迫芤骸竣賑mol·L-1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液②Sn溶液:稱取6gSn·2H2O溶于10mL濃鹽酸,加水至100mL,加入少量錫粒?!緶y定含量】按下圖所示(加熱裝置路去)操作步驟進行實驗。已知:氯化鐵受熱易升華;室溫時Hg,可將Sn2+氧化為Sn4+。難以氧化;Cr2O72-可被還原為Cr3+?;卮鹣铝袉栴}:(1)下列儀器在本實驗中必須用到的有_______(填名稱)。(2)結(jié)合離子方程式解釋配制Sn溶液時加入錫粒的原因:_______。(3)步驟I中“微熱”的原因是_______。(4)步?、笾校粑础傲⒓吹味ā?,則會導(dǎo)致測定的鐵含量_______(填“偏大”“偏小”或“不變”)。(5)若消耗cmol·L-1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL,則試樣中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______(用含a、c、V的代數(shù)式表示)。(6)SnTi-KMnO4滴定法也可測定鐵的含量,其主要原理是利用Sn和Ti將鐵礦石試樣中還原為,再用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。①從環(huán)保角度分析,該方法相比于SnHg-K2Cr2O7,滴定法的優(yōu)點是_______。②為探究KMnO4溶液滴定時,在不同酸度下對測定結(jié)果的影響,分別向下列溶液中加入1滴0.1mol·L-1KMnO4溶液,現(xiàn)象如下表:溶液現(xiàn)象空白實驗2mL0.3mol·L-1NaCl溶液+0.5mL試劑X紫紅色不褪去實驗I2mL0.3mol·L-1NaCl溶液+0.5mL0.1mol·L-1硫酸紫紅色不褪去實驗ⅱ2mL0.3mol·L-1NaCl溶液+0.5mL6mol·L-1硫酸紫紅色明顯變淺表中試劑X為_______;根據(jù)該實驗可得出的結(jié)論是_______?!敬鸢浮?1)容量瓶、量筒(2)Sn2+易被空氣氧化為Sn4+,離子方程式為2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O,加入Sn,發(fā)生反應(yīng)Sn4++Sn=2Sn2+,可防止Sn2+氧化(3)增大Sn·2H2O的溶解度,促進其溶解(4)偏小(5)(6)更安全,對環(huán)境更友好H2O酸性越強,KMnO4的氧化性越強,Cl-被KMnO4氧化的可能性越大,對Fe2+測定結(jié)果造成干擾的可能性越大,因此在KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液進行滴定時,要控制溶液的pH值【解析】濃鹽酸與試樣反應(yīng),使得試樣中Fe元素以離子形式存在,滴加稍過量的SnCl2使Fe3+還原為Fe2+,冷卻后滴加HgCl2,將多余的Sn2+氧化為Sn4+,加入硫酸和磷酸混合液后,滴加指示劑,用K2Cr2O7進行滴定,將Fe2+氧化為Fe3+,化學(xué)方程式為6+Cr2O72-+14H+=6+2Cr3++7H2O。(1)配制SnCl2溶液需要用到容量瓶和量筒,滴定需要用到酸式滴定管,但給出的為堿式滴定管,因此給出儀器中,本實驗必須用到容量瓶、量筒;(2)Sn2+易被空氣氧化為Sn4+,離子方程式為2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O,加入Sn,發(fā)生反應(yīng)Sn4++Sn=2Sn2+,可防止Sn2+氧化;(3)步驟I中“微熱”是為了增大Sn·2H2O的溶解度,促進其溶解;(4)步琛Ⅲ中,若未“立即滴定”,F(xiàn)e2+易被空氣中的O2氧化為Fe3+,導(dǎo)致測定的鐵含量偏?。?5)根據(jù)方程式6+Cr2O72-+14H+=6+2Cr3++7H2O可得:,ag試樣中Fe元素的質(zhì)量為,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。(6)①SnHg-K2Cr2O7方法中,HgCl2氧化Sn2+的離子方程式為:SnHgSnHg,生成的Hg有劇毒,因此SnTi-KMnO4相比于SnHg-K2Cr2O7的優(yōu)點是:更安全,對環(huán)境更友好;②2mL0.3mol·L-1NaCl溶液+0.5mL試劑X,為空白試驗,因此X為H2O;由表格可知,酸性越強,KMnO4的氧化性越強,Cl-被KMnO4氧化的可能性越大,對Fe2+測定結(jié)果造成干擾的可能性越大,因此在KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液進行滴定時,要控制溶液的pH值。3.(2023?海南卷,17)某小組開展“木耳中鐵元素的檢測”活動。檢測方案的主要步驟有:粉碎、稱量、灰化、氧化、稀釋、過濾、滴定等?;卮饐栴}:(1)實驗方案中出現(xiàn)的圖標(biāo)和,前者提示實驗中會用到溫度較高的設(shè)備,后者要求實驗者_______(填防護措施)。(2)灰化:干燥樣品應(yīng)裝入_______中(填標(biāo)號),置高溫爐內(nèi),控制爐溫850℃,在充足空氣氛中燃燒成灰渣。a.不銹鋼培養(yǎng)皿b.玻璃燒杯c.石英坩堝(3)向灰渣中滴加32%的硝酸,直至沒有氣泡產(chǎn)生?;一萜髦谐霈F(xiàn)的紅棕色氣體主要成分是_______(填化學(xué)式),因而本實驗應(yīng)在實驗室的_______中進行(填設(shè)施名稱)。若將漏斗直接置于容量瓶上過濾收集濾液(如圖所示),存在安全風(fēng)險,原因是_______。(4)測定鐵含量基本流程:將濾液在200mL容量瓶中定容,移取25.00mL,驅(qū)盡NO3-并將Fe3+全部還原為Fe2+。用5mL微量滴定管盛裝K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液進行滴定。①選用微量滴定管的原因是_______。②三次平行測定的數(shù)據(jù)如下表。針對該滴定數(shù)據(jù),應(yīng)采取的措施是_______。序號123標(biāo)準(zhǔn)溶液用量/mL2.7152.9052.725③本實驗中,使測定結(jié)果偏小的是_______(填標(biāo)號)。a.樣品未完全干燥b.微量滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗c.灰渣中有少量炭黑【答案】(1)佩戴護目鏡(2)c(3)①NO2②通風(fēng)櫥③液體無法順利流下(4)①滴定更準(zhǔn)確,節(jié)約試劑②舍去第二次數(shù)據(jù)③a【解析】(1)標(biāo)識提醒實驗者需佩戴護目鏡;(2)高溫灼燒固體物質(zhì)需在石英坩堝中進行,故選c;(3)滴加32%的硝酸,灰化容器中出現(xiàn)的紅棕色氣體主要成分是NO2,由于NO2有毒,需在通風(fēng)櫥進行;將漏斗直接置于容量瓶上過濾收集濾液,加入溶液時,容量瓶中形成壓強差,可能導(dǎo)致溶液無法順利流下;(4)①木耳中鐵含量較少,選用微量滴定管使實驗微型化,滴定更準(zhǔn)確,節(jié)約試劑;②三次平行滴定中,第二組數(shù)據(jù)偏差較大,應(yīng)舍去。③a項,鐵元素的含量=,樣品未完全干燥,使測定結(jié)果偏低,故選a;b項,微量滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗,標(biāo)準(zhǔn)溶液被稀釋,使測定結(jié)果偏高,故不選b;c項,灰渣中有少量炭黑,對測定結(jié)果無影響,故不選c。4.(2022?河北省選擇性,14)某研究小組為了更準(zhǔn)確檢測香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量,設(shè)計實驗如下:①三頸燒瓶中加入香菇樣品和水;錐形瓶中加入水、淀粉溶液,并預(yù)加的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液,攪拌。②以流速通氮氣,再加入過量磷酸,加熱并保持微沸,同時用碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,至終點時滴定消耗了碘標(biāo)準(zhǔn)溶液。③做空白實驗,消耗了碘標(biāo)準(zhǔn)溶液。④用適量Na2SO3替代香菇樣品,重復(fù)上述步驟,測得SO2的平均回收率為95%。已知:,回答下列問題:(1)裝置圖中儀器a、b的名稱分別為_______、_______。(2)三頸燒瓶適宜的規(guī)格為_______(填標(biāo)號)。A.
B.
C.(3)解釋加入H3PO4,能夠生成SO2的原因:_______。(4)滴定管在使用前需要_______、洗滌、潤洗;滴定終點時溶液的顏色為_______;滴定反應(yīng)的離子方程式為_______。(5)若先加磷酸再通氮氣,會使測定結(jié)果_______(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。(6)該樣品中亞硫酸鹽含量為_______mg?kg-1(以SO2計,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。【答案】(1)
(球形)冷凝管
(恒壓)滴液漏斗(2)C(3)加入H3PO4后,溶液中存在化學(xué)平衡H2SO3SO2+H2O,SO2的溶解度隨著溫度升高而減小,SO2逸出后,促進了化學(xué)平衡H2SO3SO2+H2O向右移動(4)檢驗其是否漏水
藍色
加入H3PO4后,溶液中存在化學(xué)平衡H2SO3SO2+H2O,SO2的溶解度隨著溫度升高而
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