一、水溶液中的离子平衡
H2O)又名水合联氨,无色透明,是具有腐蚀性和强还原性的碱性液体,它1.水合肼(N2H4·
是一种重要的化工试剂。利用尿素法生产水合肼的原理为:CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=N2H4·H2O+Na2CO3+NaCl。 实验1:制备NaClO溶液。(已知:3NaClO
Δ2NaCl+NaClO3)
(1)如图装置Ⅰ中烧瓶内发生反应的化学方程式为___________。
(2)用NaOH固体配制溶质质量分数为30%的NaOH溶液时,所需玻璃仪器除量筒外还有__________(填字母)。
a.烧杯 b.容量瓶 c.玻璃棒 d.烧瓶
(3)图中装置Ⅱ中用冰水浴控制温度的目的是__________ 。 实验2:制取水合肼。
(4)图中充分反应后,____________(填操作名称)A中溶液即可得到水合肼的粗产品。若分液H2O会参与A中反应并产生大量氮气,降低产品产率。写出漏斗滴液速度过快,部分N2H4·
该过程反应生成氮气的化学方程式 ________。
实验3:测定馏分中水合肼的含量。
(5)称取馏分3.0g,加入适量NaHCO3固体(滴定过程中,调节溶液的pH保持在6.5左右),加水配成250 mL溶液,移出25.00 mL置于锥形瓶中,并滴加2~3滴淀粉溶液,用0.15 mol·L-1的碘的标准溶液滴定(已知:N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)。 ①滴定时,碘的标准溶液盛放在 ________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。 ②下列能导致馏分中水合肼的含量测定结果偏高的是 _________(填字母)。 a.锥形瓶清洗干净后未干燥 b.滴定前,滴定管内无气泡,滴定后有气泡 c.读数时,滴定前平视,滴定后俯视 d.盛标准液的滴定管水洗后,直接装标准液 H2O)的质量分数为 ③实验测得消耗I2溶液的平均值为20.00mL,馏分中水合肼(N2H4·_________。
【来源】天津市河北区2020届高三总复习质量检测(一)(一模)化学试题 【答案】MnO2+4HCl(浓)
ΔMnCl2+Cl2↑+2H2O a c 防止NaClO受热分解,影响水合肼
H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl 酸式 d 25% 的产率 蒸馏 N2H4·【解析】 【分析】
(1)装置Ⅰ中烧瓶内浓盐酸与二氧化锰共热反应生成氯化锰、氯气和水;
(2)配制30%NaOH溶液时,用天平称量一定质量的氢氧化钠固体,在烧杯中加水溶解,并用玻璃棒搅拌;
(3)由题给信息可知,次氯酸钠受热易分解生成氯化钠和氯酸钠,降温可以防止NaClO受热分解;
H2O与次氯酸钠反(4)N2H4•H2O具有强还原性,若分液漏斗滴液速度过快,部分N2H4·应;
(5)①碘的标准溶液具有氧化性,可以腐蚀橡皮管; ②依据操作不当对标准溶液体积的 影响分析解答;
H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O可得如下关系N2H4·H2O—2I2,由此计算③由方程式N2H4·
N2H4·H2O的物质的量和质量分数。 【详解】
(1)装置Ⅰ中烧瓶内浓盐酸与二氧化锰共热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)2H2O;
(2)配制30%NaOH溶液时,用天平称量一定质量的氢氧化钠固体,在烧杯中加水溶解,并用玻璃棒搅拌,需要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒,故答案为:ac;
(3)由题给信息可知,次氯酸钠受热易分解生成氯化钠和氯酸钠,图中装置Ⅱ中用冰水浴控制温度可以防止NaClO受热分解,影响水合肼的产率,故答案为:防止NaClO受热分解,影响水合肼的产率;
(4)由反应方程式示可知,加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液可得到水合肼的粗产品;N2H4•H2O具有强还原性,若分液漏斗滴液速度过快,部分N2H4·H2O与次氯酸钠反应生成氮气、氯化钠和水,反应的化学方程式为N2H4•H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl,故答案为:蒸馏;N2H4•H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl;
(5)①碘的标准溶液具有氧化性,可以腐蚀橡皮管,应盛放在酸式滴定管中,故答案为:酸式;
②a.锥形瓶清洗干净后未干燥,不影响水合肼的物质的量,对实验结果无影响,故错误; b.滴定前,滴定管内无气泡,滴定后有气泡会导致碘的标准溶液体积偏小,所测结果偏小,故错误;
c.读数时,滴定前平视,滴定后俯视会导致碘的标准溶液体积偏小,所测结果偏小,故错误;
d.盛标准液的滴定管水洗后,直接装标准液会稀释碘的标准溶液,导致碘的标准溶液体积
ΔMnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4HCl(浓)
ΔMnCl2+Cl2↑+
偏大,所测结果偏高,故正确; d正确,故答案为:d;
③由方程式N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O可得如下关系N2H4·H2O—2I2,则3.0g馏分中nH2O)=1n(I2)×10=1L-1×20×10—3L×10=0.015 mol,则馏分中水合(N2H4·×0.15 mol·22H2O)的质量分数为肼(N2H4·【点睛】
由题给信息可知,次氯酸钠受热易分解生成氯化钠和氯酸钠,图中装置Ⅱ中用冰水浴控制温度可以防止NaClO受热分解是解答关键,N2H4•H2O具有强还原性,若分液漏斗滴液速度H2O与次氯酸钠反应是解答难点。 过快,部分N2H4·
0.015mol50g/mol3g×100%=25%,故答案为:25%。
H2O)是一种强还原性的碱性液体,常用作火箭燃料。利用尿素法生产水合2.水合肼(N2H4·
H2O+Na2CO3+NaCl。 肼的原理为CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=N2H4·
实验1:制备NaClO溶液(己知:3NaClO
2NaCl+NaClO3)。
(1)图甲装置Ⅰ中烧瓶内发生反应的离子方程式为________________________。 (2)用NaOH固体配制溶质质量分数为30%的NaOH溶液时,所需玻璃仪器有_______________。
(3)图甲装置Ⅱ中用冰水浴控制温度的目的是________________________。 实验2:制取水合肼
(4)图乙中若分液漏斗滴液速度过快,部分N2H4·H2O会参与A 中反应并产生大量氮气,降低产品产率,该过程中反应生成氮气的化学方程式为__________________。充分反应后,蒸馏A中溶液即可得到水合肼的粗产品。 实验3:测定馏分中水合肼的含量
(5)称取馏分3.0g,加入适量NaHCO3固体(滴定过程中,调节溶液的pH 保持在6.5 左右),加水配成250mL溶液,移出25.00mL置于锥形瓶中,并滴加2~3 滴淀粉溶液。用0.15mol·L-1的碘的标准溶液滴定。(已知:N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)
①滴定操作中若不加入适量NaHCO3固体,则测量结果会___________“偏大”“ 偏小”“ 无影响”)。
②下列能导致馏分中水合肼的含量测定结果偏高的是___________(填字母)。 a.锥形瓶清洗干净后未干燥
b.滴定前,滴定管内无气泡,滴定后有气泡 c.读数时,滴定前平视,滴定后俯视 d.盛标准液的滴定管水洗后,直接装标准液
③实验测得消耗I2溶液的平均值为20.00mL,馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为___________________。
【来源】【全国百强校】山东省临沂市临沭第一中学2018届高三4月学情调研测试理科综合-化学试题 【答案】 MnO2+4H++Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 量筒、烧杯、玻璃棒 防止NaClO分解,影
H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl 偏大 d 25% 响水合肼的产率 N2H4·
【解析】试题分析:由图可知,装置I由二氧化锰和浓盐酸制备氯气;装置II由氯气和氢氧化钠溶液制备次氯酸钠;装置III是尾气处理装置;图乙中的由CO(NH2)2与NaOH、NaClO反应制备水合肼。 实验1:制备NaClO溶液(己知:3NaClO
2NaCl+NaClO3)。
Mn2++Cl2↑+2H2O。
(1)图甲装置Ⅰ中烧瓶内发生反应的离子方程式为MnO2+4H++Cl-
(2)用NaOH固体配制溶质质量分数为30%的NaOH溶液时,所需玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒。
(3)由题中信息(己知:3NaClO
2NaCl+NaClO3)可知,图甲装置Ⅱ中用冰水浴控制温度
的目的是防止NaClO分解,影响水合肼的产率。 实验2:制取水合肼
(4)图乙中若分液漏斗滴液速度过快,部分N2H4·H2O会参与A 中反应并产生大量氮气,降低产品产率,该过程中反应生成氮气的化学方程式为
N2H4·H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl。充分反应后,蒸馏A中溶液即可得到水合肼的粗产品。
实验3:测定馏分中水合肼的含量
(5)称取馏分3.0g,加入适量NaHCO3固体(滴定过程中,调节溶液的pH 保持在6.5 左右),加水配成250mL溶液,移出25.00mL置于锥形瓶中,并滴加2~3 滴淀粉溶液。用0.15mol·L-1的碘的标准溶液滴定。(已知:N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)
H2O)是一种强还原性的碱性液体,滴定操作中若不加入适量NaHCO3固体控①水合肼(N2H4·
制溶液的pH,则碘会在碱性条件下发生歧化反应而消耗较多的碘,所以测量结果会偏大。 ②下列实验操作:a.锥形瓶清洗干净后未干燥,不影响测定结果;b.滴定前,滴定管内无气泡,滴定后有气泡,则标准液的体积读数偏小;c.读数时,滴定前平视,滴定后俯视,则标准液的体积读数偏小;d.盛标准液的滴定管水洗后,直接装标准液,则标准液会被残留的水稀释,从而消耗标准液的体积偏大。综上所述,能导致馏分中水合肼的含量测定结果偏高的是d。
③实验测得消耗I2溶液的平均值为20.00mL,由反应的化学方程式
N2H4•H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O可知,n(N2H4•H2O)=n(I2)=
=0.0015mol,馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分
数为
25%。
点睛:本题考查物质制备实验、主要考查了实验室制备氯气的反应原理、配制一定质量分数的溶液所用的实验仪器、反应条件的控制、氧化还原滴定及其误差分析等等,题目难度中等。明确实验目的为解答关键,较好地考查了学生对实验原理的理解及知识迁移应用的能力、处理实验数据的能力等等。
3.食品加工中常用焦亚硫酸钠(Na2S2O5)作漂白剂、防腐剂和疏松剂。现实验室欲制备焦亚硫酸钠,其反应依次为:(ⅰ)2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O; (ⅱ)Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3; (ⅲ)2NaHSO3被空气氧化。 实验装置如下:
Na2S2O5+H2O。
查阅资料:焦亚硫酸钠为黄色结晶粉末,150℃时开始分解,在水溶液或含有结晶水时更易
(1)实验室可用废铝丝与NaOH溶液制取H2,其离子方程式为___。
(2)通氢气一段时间后,以恒定速率通入SO2,开始的一段时间溶液温度迅速升高,随后温度缓慢变化,溶液开始逐渐变黄。“温度迅速升高”的原因为__。实验后期须利用水浴使温度保持在约80℃。
(3)反应后的体系中有少量白色亚硫酸钠析出,除去其中亚硫酸钠固体的方法是___;然后获得较纯的无水Na2S2O5,应将溶液冷却到30℃左右过滤,控制“30℃左右”的理由是___。
(4)丙为真空干燥Na2S2O5晶体的装置,通入H2的目的是___。
(5)常用剩余碘量法测定产品中焦亚硫酸钠的质量分数。已知:S2O52-+2I2+3H2O=2SO42-+4I-+6H+;2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。请补充实验步骤(可提供的试剂有:焦亚硫酸钠样品、标准碘溶液、淀粉溶液、酚酞溶液、标准Na2S2O3溶液及蒸馏水)。
①精确称取产品0.2000g放入碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中。
②准确移取一定体积的已知浓度的标准碘溶液(过量)并记录数据,在暗处放置5min,然后加入5mL冰醋酸及适量的蒸馏水。 ③用标准Na2S2O3溶液滴定至接近终点。 ④___。
⑤重复步骤①~③;根据相关记录数据计算出平均值。
【来源】云南省楚雄州大姚县实验中学2020届高三下学期4月月考理综化学试题 【答案】2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ SO2与NaOH溶液的反应是放热反应 趁热过滤 此时溶液中Na2SO3不饱和,不析出 排出空气,防止焦亚硫酸钠被氧化 加入少量淀粉溶液,继续用标准Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复色,记录滴定所消耗的体积 【解析】 【分析】
(1)铝和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气;
(2)SO2与NaOH溶液的反应是放热反应导致溶液温度升高;
(3)根据图知,温度越高Na2S2O5溶解度增大,当接近40℃时亚硫酸钠溶解度减小;控制“30℃左右”时,此时溶液中Na2SO3不饱和;
(4)焦亚硫酸钠能被压强氧化;真空干燥时,干燥室内部的压力低,水分在低温下就能气化;
(5)④碘能使淀粉变蓝色,所以可以用淀粉试液检验滴定终点,继续做实验为:加入少量淀粉溶液,继续用标准Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复现,记录滴定所消耗的体积。 【详解】
(1)铝和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(2)SO2与NaOH溶液的反应是放热反应导致溶液温度升高,所以溶液“温度迅速升高”; (3)根据图知,温度越高Na2S2O5溶解度增大,当接近40℃时亚硫酸钠溶解度减小,所以要趁热过滤;控制“30℃左右”时,此时溶液中Na2SO3不饱和,不析出;
(4)焦亚硫酸钠能被压强氧化,则通入氢气的目的是排出空气,防止焦亚硫酸钠被氧化; (5)④继续做实验为:加入少量淀粉溶液,继续用标准Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复现,记录滴定所消耗的体积,然后再重复实验,减少实验误差。
4.某同学进行实验研究时,欲配1.0mol•L-1Ba(OH)2溶液,但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)2·8H2O试剂(化学式量:315)。在室温下配制溶液时发现所取试剂在足量的水中仅8H2O在283K、293K部分溶解,烧杯中存在大量未溶物。为探究原因,该同学查得Ba(OH)2·和303K时的溶解度(g/100g H2O)分别为2.5、3.9和5.6。
(1)烧杯中未溶物可能仅为BaCO3,理由是___________________________________。 8H2O和少量BaCO3组成,设计实验方案,进行成分检验。(2)假设试剂由大量Ba(OH)2·
在答题纸上进一步完成实验步骤、预期现象和结论_____。(不考虑结晶水的检验;室温时
BaCO3饱和溶液的pH=9.6)
限选试剂及仪器:稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管 实验步骤 预期现象和结论 步骤1:取适量试剂于洁净烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌,静置,过滤,得滤液和沉淀。 步骤2:取适量滤液于试管中,滴加稀硫酸。 步骤3:取适量步骤1中的沉淀于试管中,_____。 步骤4: 8H2O的含量。实验如下: 将试剂初步提纯后,准确测定其中Ba(OH)2·
(3)配制250mL约0.1mol•L-1Ba(OH)2溶液:准确称取w克试样,置于烧杯中,加适量蒸馏水,__________,将溶液转入_____________,洗涤,定容,摇匀。 (4)滴定:准确量取25.00mL所配制Ba(OH)2溶液于锥形瓶中,滴加指示剂,将
__________(填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”)mol•L-1盐酸装入50mL酸式滴定管,滴8H2O的质量分数定至终点,记录数据。重复滴定2次。平均消耗盐酸VmL。 计算Ba(OH)2·=__________________(只列出算式,不做运算)。
(5)室温下,________(填“能”或“不能”) 配制1.0 mol•L-1Ba(OH)2溶液。 【来源】2013届上海市长宁区高三上学期期末教学质量调研化学试卷(带解析) 8H2O与空气中的CO2反应,所取试剂许多已变质为BaCO3,未变质【答案】由于Ba(OH)2·
8H2O在配制溶液时能全部溶解 的Ba(OH)2·实验步骤 步骤1:取适量试剂于洁净烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌,静置,过滤,得滤液和沉淀。 预期现象和结论 步骤2:取适量滤液于试管中,滴加稀硫酸。 出现白色沉淀,说明该试剂中有Ba2+存在 步骤3:取适量步骤1中的沉淀于是试管中,滴加稀盐酸,连接带塞导气管将产生的气体导入澄清石灰水中。 澄清石灰水变混浊。说明该试剂中含有BaCO3 pH明显大于9.6,说明该试剂中含有Ba(OH)2。 步骤4:取步骤1中的滤液于烧杯中,用pH计测定其pH。 2500.1980103315V 搅拌溶解 250mL容量瓶中 0.1980 100% 不能
225.00w【解析】 【分析】 【详解】
(1)Ba(OH)2属于强碱,易吸收空气中的水蒸气和CO2形成难溶的BaCO3沉淀,因此长时间暴露在空气中时Ba(OH)2就有可能转化为BaCO3。
+
(2)Ba(OH)2易溶于水,所以滤液中含有Ba2,因此滴加稀硫酸使会产生白色沉淀
BaSO4;要想验证沉淀为BaCO3,可以利用其能与酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的CO28H2O,可以取步骤1中的滤液,用pH计测其气体;为进一步证明试剂是否还有Ba(OH)2·
pH值,若pH>9.6,即证明滤液不是纯BaCO3溶液,即证明是由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成,假设成立。
(3)由于试样中含有难溶性的BaCO3,因此加水溶解后要过滤,且冷却后再转移到250mL容量瓶中。
(4)Ba(OH)2溶液的浓度约为0.1mol•L-1,体积是25mL,由于酸式滴定管的容量是50mL,因此盐酸的浓度至少应该是0.1 mol•L-1。若盐酸的浓度过大,反应过快,不利于控制滴定终点,所以选择0.1980 mol•L-1的盐酸最恰当。消耗盐酸的物质的量是0.1980×V×10-3mol,
0.1980V103mol,所以w克试样中所以25.00mL溶液中含有Ba(OH)2的物质的量是
20.1980V103250Ba(OH)2的质量是8H2O的质量分数315g,故Ba(OH)2·
2252500.1980103315V=100%。
225.00w8H2O的质量是315g,所(5)若配制1L1.0 mol•L-1Ba(OH)2溶液,则溶液中溶解的Ba(OH)2·以此时的溶解度约是
315×100=31.5 g/100g H2O,而在常温下Ba(OH)2·8H2O是3.9 g/100g 1000H2O,显然不可能配制出1.0 mol•L-1Ba(OH)2溶液。
5.淀粉水解的产物(C6H12O6)用硝酸氧化可以制备草酸,装置如图1所示(加热、搅拌和仪器固定装置均已略去):实验过程如下:
①将1:1的淀粉水乳液与少许硫酸(98%)加入烧杯中,水浴加热至85℃~90℃,保持30min,然后逐渐将温度降至60℃左右; ②将一定量的淀粉水解液加入三颈烧瓶中;
③控制反应液温度在55~60℃条件下,边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸(65%HNO3与98%H2SO4的质量比为2:1.5)溶液;
④反应3h左右,冷却,减压过滤后再重结晶得草酸晶体,硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应:
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O C6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O 3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O 请回答下列问题:
(1)实验①加入98%硫酸少许的作用是:_________;
(2)实验中若混酸滴加过快,将导致草酸产量下降,其原因是_________; (3)检验淀粉是否水解完全所用的试剂为_________;
(4)草酸重结晶的减压过滤操作中,除烧杯、玻璃棒外,还必须使用属于硅酸盐材料的仪器有_________;
(5)将产品在恒温箱内约90℃以下烘干至恒重,得到二水合草酸.用KMnO4标准溶液滴定,该反应的离子方程式为:2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O称取该样品0.12g,加适量水完全溶解,然后用0.020mol•L﹣1的酸性KMnO4溶液滴定至终点(杂质不参与反应),此时溶液颜色变化为_________,滴定前后滴定管中的液面读数如图2所示,则该草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数为_________。 【来源】2013届浙江省绍兴一中高三回头考试化学试题(带解析)
【答案】催化剂的作用 温度过高,硝酸浓度过大,导致H2C2O4进一步被氧化 碘水 布氏漏斗、吸滤器 无色突变为淡紫色且半分钟不褪色 84% 【解析】 【分析】 【详解】
(1)淀粉水解需要浓硫酸作催化剂,即浓硫酸的作用是提高淀粉水解的速度(或起到催化剂的作用)。
(2)由于温度过高、硝酸浓度过大,会导致产物H2C2O4进一步被氧化,所以不能滴入的过快。
(3)由于碘能和淀粉发生显色反应,所以可以用碘水来检验淀粉是否完全水解。 (4)减压过滤时需要布氏漏斗、吸滤瓶。
(5)由于酸性高锰酸钾溶液是显紫红色的,所以当反应达到终点时,溶液颜色由无色突变为淡紫色且半分钟不褪色。根据滴定管的读数可知,消耗高锰酸钾溶液是18.50ml-2.50mlL-1×0.016L×5/2=0.0008mol,则=16.00ml。根据方程式可知,草酸的物质的量是0.020 mol·草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数为
0.0008126100%84.0%。
0.12
6.现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量(g/100 mL)。
Ⅰ.实验步骤:配制待测白醋溶液,用酸式滴定管量取10.00 mL食用白醋,在烧杯中用水稀释后转移到100 mL容量瓶中定容,摇匀即得待测白醋溶液。量取待测白醋溶液20.00mL于锥形瓶中,向其中滴加2滴酚酞作指示剂。
(1)读取盛装0.1000 mol/L NaOH溶液的碱式滴定管的初始读数。如果液面位置如图所示,则此时的读数为________ mL。
(2)滴定。判断滴定终点的现象是________________________________,达到滴定终点,停止滴定,并记录NaOH溶液的最终读数。重复滴定3次。 Ⅱ.实验记录: 滴定次数 实验数据(mL) V(样品) V(NaOH)(消耗) 1 20.00 15.95 2 20.00 15.00 3 20.00 15.05 4 20.00 14.95 Ⅲ.数据处理与讨论:
(3)某同学在处理数据时计算得:平均消耗的NaOH溶液的体积V=(15.95+15.00+15.05+14.95)/4=15.24 mL。指出他的计算的不合理之处:_________________。 (4)按正确数据处理,得出c(市售白醋)=_______mol·L,市售白醋总酸量=____g·100mL。
【来源】【全国百强校】吉林省延边第二中学2018-2019学年高二上学期期中考试化学试题
【答案】0.70 溶液由无色变成浅红色,且半分钟内不褪色 很明显第一组数据比其余三组数据偏大,不能选用,要舍去 0.75 4.5 【解析】 【分析】
(1)根据滴定管的结构和精确度来解答;
(2)根据滴定终点,溶液由无色恰好变为红色,且半分钟内不褪色,停止滴定;
-1
-1
(3)根据数据的有效性,应舍去第1组数据;
(4)先根据数据的有效性,舍去第1组数据,然后求出2、3、4三组平均消耗
V(NaOH);接着根据醋酸和NaOH反应求出20.00mL样品中含有的醋酸,最后求出市售白醋总酸量; 【详解】
(1)液面读数0.70mL;
(2)滴定终点时,溶液由无色恰好变为红色,且半分钟内不褪色,停止滴定; (3)第1组数据舍去的理由是:很明显第一组数据比其余三组数据偏大,不能选用,要舍去;
(4)先根据数据的有效性,舍去第1组数据,然后求出2、3、4三组平均消耗V(NaOH)=15.00mL, CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O 0.0015mol 0.015L×0.1000mol·L-1
c(市售白醋)=0.0015mol÷0.02L×0.1L÷0.01L=0.75 mol/L; mol-1×则10mL样品中含有的醋酸的质量为0.0015mol×60g·量4.5g/100mL。
=0.45g,市售白醋总酸
7.下表是某学生为探究AgCl沉淀转化为Ag2S沉淀的反应所做实验的记录. 步 骤 Ⅰ.取5mL 0.1mol/L AgNO3与一定体积0.1mol/L NaCl溶液,混合,振荡. Ⅱ.向所得悬浊液中加入2.5mL 0.1mol/L Na2S溶液. Ⅲ.将上述黑色浊液,放置在空气中,不断搅拌. 现 象 立即产生白色沉淀 沉淀迅速变为黑色 较长时间后,沉淀变为乳白色 产生红棕色气体,沉淀部分溶解 产生白色沉淀 Ⅳ.滤出Ⅲ中的乳白色沉淀,加入足量HNO3溶液. Ⅴ.过滤得到滤液X和白色沉淀Y;向X中滴加Ba(NO3)2溶液. 1为了证明沉淀变黑是AgCl转化为Ag2S的缘故,步骤I中NaCl溶液的体积范围为
______ 。
2已知:25℃时KspAgCl1.81010,KspAg2S61030,此沉淀转化反应的
平衡常数K ______。
3步骤V中产生的白色沉淀的化学式为 ______ ,步骤Ⅲ中乳白色沉淀除含有AgCl外,
还含有 ______。
4为了进一步确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因,设计了如下图所示的对比实验装
置。
①装置A中玻璃仪器有圆底烧瓶、导管和 ______ ,试剂W为 ______ 。 ②装置C中的试剂为NaCl溶液和Ag2S悬浊液的混合物,B中试剂为 ______ 。 ③实验表明:C中沉淀逐渐变为乳白色,B中没有明显变化。
完成C中反应的化学方程式:______Ag2S+_____NaCl+______ + ______ ⇌AgCl+S+ ______ ______
C中NaCl的作用是: ______ 。
【来源】2020届高三化学二轮每周大题必练———反应原理的探究型实验
【答案】5mL 5.4109 BaSO4 S 分液漏斗 过氧化氢溶液 Ag2S悬浊液
2Ag2S4NaClO22H2Oƒ4AgCl2S4NaOH 氧气将Ag2S氧化成S时有
Ag产生,NaCl电离的氯离子与银离子结合生成AgCl沉淀,使cAg减小,有利于氧化
还原反应的平衡右移 【解析】 【分析】
(1)要证明沉淀变黑是AgCl转化为Ag2S的缘故,则步骤Ⅰ中必须使硝酸银电离出的银离子完全转化成AgCl沉淀; (2)Kc2Cl2;
cS(3)黑色的硫化银沉淀被氧气氧化为氯化银沉淀和硫单质;硫单质被硝酸氧化为硫酸根离子;
(4) ①根据装置图判断仪器名称;装置A的作用是提供氧气;
②进一步确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因,装置C中的试剂为NaCl溶液和Ag2S悬浊液的混合物,则装置B中应该不含氯化钠溶液;
③装置C中生成的白色沉淀为氯化银和S单质,反应物应该还有氧气,产物中钠离子只能以氢氧化钠形式存在,则未知的反应物为氢氧化钠,再根据H元素守恒可知另一种未知反应物为水,然后根据化合价升降相等配平反应方程式。 【详解】
(1)要证明沉淀变黑是AgCl转化为Ag2S的缘故,则步骤Ⅰ中必须使硝酸银电离出的银离子完全转化成AgCl沉淀,所以加入的NaCl溶液的体积必须5mL; (2)氯化银转化成硫化银的反应为:2AgClsS的平衡常数为:
2aqƒAg2Ss2Claq,该反应
102Kc2Cl2cAgcClKAgCl(1.810610cScAgcSKAgS222sp22sp2)305.4109;
(3)步骤Ⅲ中较长时间后,沉淀变为乳白色,则黑色的硫化银沉淀氧化成氯化银沉淀;再根据滤出Ⅲ中的乳白色沉淀,加入足量HNO3溶液,产生红棕色气体,沉淀部分溶解,则被氧化的只能为S元素,故乳白色沉淀为AgCl和S的混合物;其中S被稀硝酸氧化成硫酸根离子,则在步骤Ⅴ中向X中滴加Ba(NO3)2溶液会生成BaSO4沉淀;
(4) ①根据图示可知,装置A中玻璃仪器有圆底烧瓶、导管和分液漏斗;乳白色沉淀为氯化银和S的混合物,装置A的作用是提供氧气,根据圆底烧瓶中为二氧化锰可知W为过氧化氢溶液;
②进一步确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因,装置C中的试剂为NaCl溶液和Ag2S悬浊液的混合物,则装置B中应该不含氯化钠溶液,即为Ag2S悬浊液,通过对比反应现象判断生成乳白色沉淀产生的原因;
③装置C中生成的白色沉淀为氯化银和S单质,反应物应该还有氧气,产物中钠离子只能以氢氧化钠形式存在,则未知的产物为氢氧化钠,再根据H元素守恒可知另一种未知反应物为水,然后根据化合价升降相等配平反应方程式为
2Ag2S4NaClO22H2Oƒ4AgCl2S4NaOH;装置C中氯化钠的作用为:氧
气将Ag2S氧化成S时有Ag产生,NaCl电离的氯离子与溶液中银离子结合生成AgCl沉
淀,使溶液中cAg减小,从而有利于氧化还原反应
2Ag2S4NaClO22H2Oƒ4AgCl2S4NaOH向右移动。
8.某研究学习小组要制备一种在水中溶解度很小的黄色化合物FexC2O4yzH2O,
并用滴定法测定其组成。已知H2C2O4在温度高于90℃时易发生分解。实验操作如下: 步骤一:将图甲分液漏斗中的草酸溶液滴入锥形瓶内,可生成黄色沉淀;
步骤二:称取黄色产物0.844ng于锥形瓶中,加入足量的硫酸并水浴加热至70n85℃。待固体全部溶解后,用胶头滴管吸出一滴溶液点在点滴板上,用铁氰化钾溶液检验,无蓝色沉淀产生;
步骤三:用0.0800nmol/LKMnO4标准液滴定步骤二所得的溶液;
步骤四:向步骤三滴定后的溶液中加足量的Zn粉和硫酸溶液,几分钟后用胶头滴管吸出一滴点在点滴板上,用KSCN溶液检验,若不显红色,过滤除去Zn粉,并用稀硫酸洗涤Zn粉,将洗涤液与滤液合并,用0.0800nmol/LKMnO4标准液滴定,用去高锰酸钾标准液
10.00nmL。
(1)步骤一中将沉淀从反应混合物中分离出来的操作名称是________。
(2)步骤二中水浴加热并控制温度70n85℃的理由是________,加铁氰化钾溶液无蓝色沉淀产生,此操作的目的是________。
(3)步骤三盛装KMnO4标准液的滴定管在滴定前后的液面如图乙所示,则消耗KMnO4标准液的体积为________,该滴定管为________滴定管(填“酸式”或“碱式”)。
(4)步骤四中滴定时发生反的离子方程式为________。若不合并洗涤液,则消耗KMnO4标准液的体积将________(填“增大”“减小”或“不变”)。由以上数据计算黄色化合物的化学式为________。
【来源】2020届高三化学二轮冲刺新题专练——物质性质的探究式实验
【答案】过滤 加快固体溶解,防止草酸分解 证明溶液中无Fe2存在,防止Fe2干扰草酸的测定 25.00mL 酸式 5Fe23MnOMn24H2O 减小 48H5FeFe4C2O45?10H2O
【解析】 【详解】
(1)固液分离的方法为过滤,故答案为:过滤;
(2)水浴加热可加快固体溶解,控制温度70~85n?C可防止草酸分解;
22zH2OFexC2O4y?中的铁元素可能含有Fe,Fe与KMnO4反应,高锰酸钾滴定
草酸时,需要排除Fe2的干扰,故答案为:加快固体溶解,防止草酸分解;证明溶液中无
Fe2存在,防止Fe2干扰草酸的测定;
(3)滴定前读数为0.80nmL,滴定后读数为25.80nmL,则消耗KMnO4溶液的体积为
25.00nmL;KMnO4具有强氧化性,应用酸式滴定管,故答案为:25.00nmL;酸
式;
(4)步骤四中滴定时发生反应的离子方程式为5Fe28H5Fe3Mn24H2O,洗涤
液中含有Fe2,若不合并,消耗KMnO4标准液的体积减小;根据方程式可知,
33nFe25nMnO450.0800nmol/L10nmL10 L/mL410 mol,
nH2C2O455nMnO40.0800nmol/L25nmL103L/mL5103 mol22,
nH2O0.844ng4103mol56g5103mol88ng/molmol0.01nmol,18ng/mol则nFe:nC2O42:nHO4:5:10,黄色化合物的化学式为
23Mn24H2O;减Fe4C2O45?10H2O,故答案为:5Fe2MnO48H5Fe10H2O。 小;Fe4C2O45?【点睛】
亚铁离子和草酸均能与酸性高锰酸钾溶液反应,实验时防止亚铁离子干扰草酸的测定是解答关键。
9.某学习小组学习了亚铁盐的性质后,欲探究FeSO4溶液分别与Na2CO3溶液、NaHCO3溶液的反应。已知:Fe(OH)2和FeCO3均为白色沉淀,不存在Fe(HCO3)2。实验操作及现象记录如下:
试剂 实验 试管(I) 试管(II) 倾倒完后,迅速用胶塞塞紧试管I的口部,反复上下颠倒摇匀,使操作及现象 1.0 mol·L-1 实验a FeSO4溶液 24 mL 1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液24mL 反应物充分混合 反应过程中无气泡产生,生成白色絮状沉淀 放置1.5~2 h后,白色絮状沉淀转化为白色颗粒状沉淀 倾倒完后,迅速产生白色颗粒(试管容积为50 mL) 1.0 mol·L-1 1.0 mol·L-1 20 mL 状沉淀和大量气泡。振荡,经附的白色颗粒状沉淀物变成红褐色 实验b FeSO4溶液 10 mL NaHCO3溶液 2~4 min后液面上方试管内壁粘
(1)甲同学认为实验a中白色颗粒状沉淀是FeCO3,写出该反应的离子方程式:________;他为了证实自己的观点,进行实验:取少量白色颗粒状沉淀,加入________,发现产生大量气泡。
(2)乙同学推测实验a的白色颗粒状沉淀中还可能含有Fe(OH)2,他将实验a中两种溶液体积均改成15 mL后再进行实验,证实了他的推测。能证明Fe(OH)2存在的实验现象是_________。
(3)实验b中白色颗粒状沉淀主要成分也为FeCO3,写出生成FeCO3的离子方程式:
________。
(4)实验b中液面上方试管内壁粘附的白色颗粒状沉淀物变成红褐色,主要原因是潮湿的FeCO3被氧气氧化,写出该反应的化学方程式:__________。
(5)乙同学反思,实验a中含有Fe(OH)2,实验b中几乎不含有Fe(OH)2,对比分析出现差异的原因是_________。
【来源】【全国百强校】北京市海淀区2019届上学期高中三年级期中考试化学试题 【答案】Fe2+ + CO32- = FeCO3↓ 稀硫酸(或稀盐酸等,合理答案均可得分) 沉淀颜色由白色变为灰绿色,最终变为红褐色 Fe2+ + 2HCO3- = FeCO3↓+ CO2↑+ H2O 4FeCO3 + O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3 + 4CO2 混合以后,虽然实验b中c(NaHCO3)比实验a中c(Na2CO3)大,但Na2CO3溶液的碱性(或水解程度)比NaHCO3溶液的强 【解析】 【分析】
解答本题主要抓住Fe(OH)2和FeCO3的区别进行分析,FeCO3能与酸反应产生气体;Fe(OH)2和FeCO3均能被空气中的氧气氧化为红褐色的氢氧化铁,据此分析解答。 【详解】
(1)实验a中FeSO4与Na2CO3溶液混合若生成的沉淀是FeCO3,则发生复分解反应,反应的
-
离子方程式为:Fe2+ + CO32 = FeCO3↓;FeCO3溶于硫酸或盐酸产生二氧化碳气体,而氢氧
化亚铁与硫酸或盐酸反应不会产生气体,则可用稀硫酸或盐酸来鉴别碳酸亚铁和氢氧化亚铁沉淀,
故答案为Fe2+ + CO32- = FeCO3↓;稀硫酸(或稀盐酸);
(2)若沉淀中有Fe(OH)2,放置在空气中会被氧化而呈现白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色的现象,
故答案为沉淀颜色由白色变为灰绿色,最终变为红褐色;
(3)实验b中的反应物为硫酸亚铁和碳酸氢钠,两者反应除了生成碳酸亚铁沉淀,还有二氧化碳气体和水生成,反应的离子方程式为:Fe2+ + 2HCO3- = FeCO3↓+ CO2↑+ H2O,
-
故答案为Fe2+ + 2HCO3 = FeCO3↓+ CO2↑+ H2O;
(4) FeCO3被氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁,反应中氧气为氧化剂,碳酸亚铁为还原剂,由氧化还原反应规律可得反应的化学方程式为:4FeCO3 + O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3 + 4CO2, 故答案为4FeCO3 + O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3 + 4CO2;
(5) 对比实验a、b,不同之处在于前者反应物为碳酸钠溶液,后者为碳酸氢钠溶液,由于碳酸根离子的水解程度较碳酸根离子的水解大,实验a中混合溶液氢氧根离子浓度较实验b中要大,导致实验a中更易产生Fe(OH)2沉淀,
故答案为混合以后,虽然实验b中c(NaHCO3)比实验a中c(Na2CO3)大,但Na2CO3溶液的碱性(或水解程度)比NaHCO3溶液的强。
10.常用补钙片的有效成分是CaCO3,某化学探究小组欲测定某补钙片中碳酸钙的含量。查阅资料得知:
一种常用的分析试剂 EDTA二钠盐(用Na2H2Y•2H2O表示)可用于测定Ca2+,其反应为: Ca2++H2Y2-=CaY2-+2H+,以铬黑T为指示剂,滴定终点溶液由红色变为蓝色。于是该实验小组做了如下实验:
步骤一:配制待测溶液。取适量补钙片研碎后,准确称取0.400g配成250mL溶液。 步骤二:滴定。用移液管取待测液25.00mL于锥形瓶中,加入适量NaOH溶液,摇 匀,再加入铬黑T指示剂3滴,用0.0100mol•L−1EDTA二钠盐溶液滴定至终点。三次重复滴定平均消耗EDTA二钠盐溶液22.50mL。 请回答下列问题:
(1)步骤一中补钙剂要用2mol/L的盐酸溶解,反应的离子方程式为
__________________,配制待测溶液所必需的仪器除研钵、药匙、分析天平、称量瓶、烧杯、玻璃棒外,还有_______、________,操作的先后顺序为:e→____→____→d→f→____→____→____(填下列操作的序号)。 A.盐酸溶解 b.称量 c.定容摇匀 d.加蒸馏水稀释 e.研磨 f.用NaOH溶液调节溶液pH至7 g.转移溶液 h.洗涤并转移 (2)实验测得补钙片中CaCO3的含量为_______。
(3)下列操作会导致测定结果偏高的是_______(填下列选项的字母序号)。 A.未将洗涤烧杯内壁的溶液转入容量瓶
B.将烧杯中溶液转移到容量瓶之前,容量瓶中有少量蒸馏水 C.定容时俯视刻度线
D.滴定管下端尖嘴中有气泡存在,滴定后气泡消失 E.滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
【来源】2016届黑龙江省哈尔滨三十二中高三上学期期末考试化学试卷(带解析) 【答案】CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O 250mL容量瓶 胶头滴管 b a g h c 56.3% CDE 【解析】 【分析】 【详解】
(1)步骤一中补钙剂要用2mol/L的盐酸溶解,碳酸钙和盐酸反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,配制待测溶液所必需的仪器除研钵、药匙、分析天平、称量瓶、烧杯、玻璃棒外,还有250mL容量瓶、胶头滴管,操作的先后顺序为:研磨→称量→盐酸溶解→加蒸馏水稀释→用NaOH溶液调节溶液pH至7→转移溶液→洗涤并转移→定容摇匀,即e→b→a→d→f→g→h→c;
(2)实验测得补钙片中CaCO3的物质的量为0.01molgL-10.0225L10=0.00225mol,
CaCO3的含量为
0.00225mol100g/mol=56.3%;
0.4(3)A.未将洗涤烧杯内壁的溶液转入容量瓶,碳酸钙质量偏小,导致测定结果偏低; B.将烧杯中溶液转移到容量瓶之前,容量瓶中有少量蒸馏水,测定结果无影响; C.定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,浓度偏大;
D.滴定管下端尖嘴中有气泡存在,滴定后气泡消失,消耗EDTA体积偏大,导致测定结果偏高;
E.滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗,使EDTA浓度偏小,消耗体积偏大,导致测定结果偏高; 故选CDE。
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