猜押03 化学综合实验(上海专用)-2025年高考化学冲刺抢押秘籍
2025-04-08
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2份
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25页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 化学实验基础 |
| 使用场景 | 高考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.00 MB |
| 发布时间 | 2025-04-08 |
| 更新时间 | 2025-04-08 |
| 作者 | 载载化学知识铺 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2025-04-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51496528.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
猜押03 化学综合实验
上海高考化学等级性考试中采用新题型,全部以综合情境题的形式呈现,整卷约包含5个大综合情境,其中化学实验综合题主要以物质制备和性质探究考查为主,通常为考生提供一个真实的实验环境,让考生用已有的化学原理和实验技能,结合新信息、新问题去研究和解决问题。
押题一 探究氧化还原反应的发生
在氧化还原反应中,反应物自身或生成物的浓度均会影响相应反应物的氧化性或还原性。
某小组探究SO2在盐酸中分别与铜单质和铜离子的反应,从改变氧化产物、还原产物浓度的角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
在氧化还原反应中,反应物自身或生成物的浓度均会影响相应反应物的氧化性或还原性。某小组探究SO2在盐酸中分别与铜单质和铜离子的反应,从电极反应角度分析物氧化性和还原性的变化规律。
I.探究SO2在盐酸中与Cu2+的反应
用如下装置(夹持,加热仪器略)制备SO2,将SO2通入0.6mol·L-1CuSO4溶液。
通SO2—段时间,C中无明显现象;打开活塞b,加入一定体积浓盐酸后,持续通入SO2,C中溶液变棕黄色。
(1)装置A中反应的化学方程式为___________,B中试剂X是___________。
(2)资料:CuCl难溶于水,在水溶液中存在平衡:CuCl+2Cl- [CuCl3]2-。
补充实验证实了棕黄色溶液中含[CuCl3]2-,实验方案为___________。
(3)SO2与CuSO4溶液反应生成SO42-和Cu+的电极反应式为:
i.氧化反应:___________ ii.还原反应:Cu2++e-=Cu+
根据电极反应式,分析加入浓盐酸前后实验现象有差异的可能原因___________。
II.深究SO2在盐酸中与Cu单质的反应
将装置C中CuSO4溶液替换成Cu片和Na2SO4溶液,重复上述操作。未加浓盐酸之前,无明显现象。加浓盐酸之后,溶液变为棕黄色,并有黑色固体生成。
(4)经检验黑色固体是CuS,SO2在盐酸中与Cu单质反应的离子方程式为___________。
(5)为了进一步探究影响铜单质还原性的因素,进行了如下实验:
序号
实验装置图
试剂Y
电压表
i
H2SO4溶液
指针几乎不偏转
ii
a
指针明显偏转
iii
指针偏转幅度更大
实验ii中,Cu片附近溶液变棕黄色。b是___________。
(6)综合上述实验可知,还原反应中,___________,氧化剂的氧化性增强;氧化反应中,降低生成物浓度,___________。
押题二 甘氨酸亚铁的制备
甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]是一种补铁强化剂,实验室用绿矾(FeSO4·7H2O)制备甘氨酸亚铁。
(1)写出常温下pH=13的溶液中,甘氨酸NH2CH2COOH的主要存在形态(结构简式)_______。
(2)制备碳酸亚铁:配制203 mL0.500mol·L-1绿矾溶液后,取出200mL于烧杯中,并向其中缓慢加入250mL1.000mol·L-1NH4HCO3溶液,边加边搅拌,反应结束后过滤并洗涤得到FeCO3。
①配制绿矾溶液,需要用电子天平称量绿矾_______g。
②实验中使用FeSO4溶液和NH4HCO3溶液制备FeCO3固体,同时产生一种无色无味的气体,写出该反应的离子方程式_________________。
(3)制备甘氨酸亚铁:实验室利用FeCO3与甘氨酸制备甘氨酸亚铁的实验装置如图(夹持和加热仪器已省略)
已知:i.甘氨酸易溶于水,微溶于乙醇;甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇。ii.柠檬酸易溶于水,有强酸性和还原性。
实验过程:I.装置C中盛有17.4gFeCO3和200mL1.0mol·L-1甘氨酸溶液。实验时,先打开活塞a,待装置C中空气排尽后,再向三颈烧瓶中滴加柠檬酸溶液,加热。II.经过一系列操作得到产品。
①仪器b的名称_______。
②写出装置C中生成甘氨酸亚铁的化学方程式:_______。
③过程I中,加入柠檬酸可促进FeCO3溶解并调节溶液pH,体系pH与甘氨酸亚铁产率关系如图。由图可知pH过低或过高均会导致产率下降,请说明理由_______。柠檬酸除了可以促进FeCO3溶解并调节溶液pH外,还可以_______。
④完成过程II的实验操作:反应结束后过滤,将滤液进行蒸发浓缩,加入____、过滤、洗涤、干燥。
⑤测定产品的含量,实验步骤如下:称量ag产品于锥形瓶中,溶解后进行必要处理,用容量瓶配制成200mL溶液,量取20.00 mL,并加入2滴指示剂。用c×10-3 Ce(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为bmL。计算产品中甘氨酸亚铁的质量分数表达式为___。(已知滴定反应为:Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+)
⑥最终得到的产品质量为16.32g,该实验产率为_______%。
押题三 钢铁中硫含量的测定
利用“燃烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示(夹持装置略)。
实验过程如下:
①加样,将amg样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖),聚四氟乙烯活塞滴定管内预装cKIO3:cKI略小于1:5的KIO3碱性标准溶液,吸收管内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向内滴入适量KIO3碱性标准溶液,发生反应:KIO3+5KI+6HCl═3I2+6KCl+3H2O,使溶液显浅蓝色;
②燃烧:按一定流速通入O2,一段时间后,加热并使样品燃烧;
③滴定:当内溶液浅蓝色消退时(发生反应:SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI),立即用KIO3碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随SO2不断进入,滴定过程中溶液颜色“消退—变蓝”不断快速变换,直至终点。
(1)取20.00mL0.1000mol•L-1KIO3的碱性溶液和一定量的KI固体,配制1L KIO3碱性标准溶液,下列仪器无需用到的是_______。
A.玻璃棒 B.锥形瓶 C.容量瓶 D.量筒
(2)装置和的作用是充分干燥O2,中的试剂是_______。装置中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子(见放大图),目的是_______。
(3)该滴定实验达终点的现象是_______;滴定消耗KIO3碱性标准溶液VmL,样品中硫的质量分数是_______(用代数式表示)。
(4)若装置D中加瓷舟未加盖,会因燃烧时产生粉尘而促进SO3的生成,粉尘在该过程中的作用是_______,若装置E冷却气体不充分,可能导致测定结果偏大,原因是_______。
(5)若滴定过程中,有少量IO3-不经I2直接将SO2氧化成H2SO4,测定结果会_______。
A.偏大 B.偏小 C.不变
押题四 食品添加剂亚硝酸钠
亚硝酸钠(NaNO2)是一种肉制品生产中常见的食品添加剂,生产过程中必须严格控制其用量。
1.某化学兴趣小组查阅资料得知2NO+Na2O2=2NaNO2,该兴趣小组利用如图装置(夹持及加热装置已省略)制备干燥的NaNO2。
已知:NO能被高锰酸钾氧化,但不能被浓硫酸氧化。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称_______,其侧管的作用是_______。
(2)反应开始前打开止水夹a,通入过量氮气的目的是_______。
(3)盛水的洗气瓶的作用是_______。
(4)如果实验前未通入过量氮气,硬质玻璃管中过氧化钠可能发生的副反应的化学方程式为_______。
(5)酸性高锰酸钾(氧化性强于硝酸)溶液中发生的主要反应的离子方程式为_______。
2.为测定咸菜中亚硝酸根离子的含量(忽略硝酸根离子的干扰),取1kg咸菜榨汁,收集榨出的液体,加入提取剂,过滤得到无色滤液,将该滤液稀释至体积为1L,取100mL稀释后的滤液与过量的稀硫酸和碘化钾溶液的混合液反应,再滴加几滴淀粉溶液,用0.0100mol/L Na2S2O3溶液进行滴定,共消耗Na2S2O3溶液的体积为15.00mL。
(1)判断滴定终点的方法是:_______。
(2)已知:2NO2-+4H++2I-=2NO↑+I2+2H2O,I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6。该咸菜中亚硝酸根离子的含量为_______ mg/kg。
押题五 柠檬酸钙及柠檬酸
柠檬酸钙[Ca(C6H5O7)2]微溶于水、难溶于乙醇,是一种安全的食品补钙剂。
1.某学习小组以蛋壳为主要原料,开展制备柠檬酸钙的如下实验。
实验流程
(1)实验中,需将蛋壳研磨成粉,其目的是___________。
(2)写出蛋壳主要成分与醋酸反应的离子方程式___________。
(3)实验流程中,先将蛋壳粉与醋酸反应,而不是直接与柠檬酸溶液反应。解释该设计的理由___________。
(4)过滤时用到的玻璃仪器有___________。
(5)洗涤柠檬酸钙最适宜的试剂是___________。
A项,水 B项,乙醇 C项,醋酸
(6)上述实验流程中可循环使用的反应物为___________。
2.柠檬酸钙样品纯度的测定
已知:柠檬酸钙的摩尔质量为M g·molˉ1,EDTA与Ca2+按1:1(物质的量之比)形成稳定配合物。将干燥后的柠檬酸钙样品置于锥形瓶中,按照滴定要求将其配成浅液,用溶液调节pH大于l3,加入钙指示剂,用bmol·L-1的EDTA标准溶液滴定至试液由紫红色变为蓝色,达到滴定终点,消耗EDTA标准溶液V mL。
(1)配制溶液时,需将洗涤烧杯内壁和玻璃棒的洗涤液一并转移至容量瓶中,其目的是___________。
(2)测定实验中,滴定管用蒸馏水洗涤后,加入EDTA标准溶液之前,需进行的操作为___________。
(3)若滴定所用锥形瓶在使用前洗净但未干燥,会导致测定结果___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)样品中柠檬酸钙质量分数的表达式是___________(用字母表示)。
3.在含有浓度均为0.1 mol·L-1的NaH2R和Na2HR的混合液中,cH2R-___________(填“<”、“>”或“=”) cHR2-;cOH-+cH2R-+2cHR2-+ 3cR3--cH+= ___________(填写准确数值)。
押题六 制备乳酸亚铁
乳酸亚铁固体{[CH3CH(OH)COO]2 Fe,摩尔质量:234 g/mol}易溶于水,难溶于乙醇,其水溶液易被氧化。它是一种很好的补铁剂常用于治疗缺铁性贫血。可由乳酸与FeCO3反应制得。
I.制备碳酸亚铁:装置如图所示
①组装仪器,检查装置气密性,加入试剂;
②先关闭K2,打开K1、K3,一段时间后关闭K3;
③打开活塞K2;
④过滤,洗涤干燥。
(1)盛放碳酸钠溶液的玻璃仪器名称为 。操作②中,先关闭K2,打开K1、K3,加入适量稀硫酸,使反应进行一段时间,其目的是 。
(2)装置a可盛适量的水,其作用是 。
(3)可用NaHCO3溶液代替Na2CO3溶液制备碳酸亚铁,观察到有大量气泡冒出,发生反应的离子方程式为 ,此法所得产品纯度更高,原因是 。
Ⅱ.制备乳酸亚铁:
将制得的FeCO3加入乳酸溶液中,加入少量铁粉,在75℃下搅拌使之充分反应,然后再加入适量乳酸。
(4)从所得溶液中获得乳酸亚铁所需的实验操作是:隔绝空气低温蒸发,冷却结晶,过滤,用乙醇洗涤,干燥。
过滤所需的玻璃仪器为 。
选用乙醇洗涤的原因是 。
Ⅲ.乳酸亚铁晶体纯度的测量:
(5)若用KMnO4滴定法测定样品中Fe2+的量计算纯度,发现结果总是大于100%,其原因是 。
(6)该兴趣小组改用铈(Ce)量法测定产品中Fe2+的含量,可通过用Ce(SO4)2滴定法测定样品中的含量来计算乳酸亚铁固体样品纯度(反应中Ce元素被还原为)。称取7.8 g样品配制成250.00 mL溶液,取25.00mL用0.10 mol·L-1Ce(SO4)2标准溶液滴定。反复滴定3次,平均消耗标准液30.00 mL,则产品中乳酸亚铁的纯度为 。若滴定操作时间过长,则测得的样品纯度将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
押题七 制备碘化铝
碘化铝(AlI3)由于其独特的结构,它在某些化学反应中表现出良好的催化性能。某小组采用如下实验流程制备碘化铝(AlI3):
已知:AlI3是一种无色晶体,吸湿性极强,可溶于热的正已烷,在空气中受热易被氧化。
(1)第一电离能:Mg>Al,结合核外电子排布相关知识,说明其原因 。
(2)如图为步骤Ⅰ的实验装置图(夹持仪器和尾气处理装置已省略),图中仪器A的名是 ,判断步骤Ⅰ反应结束的实验现象是 。
(3)下列做法不正确的是___________。(不定项)
A.步骤Ⅰ中,反应物和溶剂在使用前除水
B.步骤Ⅰ中,若控温加热器发生故障,改用酒精灯(配石棉网)加热
C.步骤Ⅲ中,在通风橱中浓缩至蒸发皿内出现晶膜
D.步骤IV中,使用冷的正己烷洗涤
(4)所得粗产品呈浅棕黄色,小组成员认为其中混有碘单质,请设计实验方案验证 。
纯化与分析:对粗产品纯化处理后得到产品,再采用银量法测定产品中I-含量以确定纯度。滴定原理为:先用过量AgNO3标准溶液沉淀,再以NH4SCN标准溶液回滴剩余的Ag+。
难溶电解质
(黄色)
(白色)
(红色)
(白色)
溶度积常数Ksp
测定步骤:称取产品1.0200g,用少量稀酸A溶解后转移至250mL容量瓶,加水定容得待测溶液;取滴定管检漏、水洗→润洗,从滴定管尖嘴放出液体→装液、赶气泡、调液面、读数→用移液管准确移取25.00mL待测溶液加入锥形瓶→准确移 AgNO3标准溶液加入锥形瓶→滴加指示剂硫酸铁铵NH4Fe(SO4)2 溶液→加入稀酸B→用1.000×10-2 mol·L-1NH4SCN标准溶液滴定→读数。
(5)判断滴定终点的现象为 。
(6)以下说法不正确的是___________。(不定项)
A.润洗时,为了加快速度,可直接从滴定管上口倒出液体
B.整个过程中会先后生成黄色、白色两种沉淀
C.指示剂NH4Fe(SO4)2 溶液,不会导致Ag2SO4沉淀生成
D.指示剂可换为K2CrO4溶液,滴定终点观察沉淀颜色变化
(7)加入稀酸B的作用是 ,否则测定结果将偏 (填“大”或“小”)
(8)三次滴定消耗NH4SCN标准溶液的平均体积为25.60mL,则产品纯度为 。
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猜押03 化学综合实验
上海高考化学等级性考试中采用新题型,全部以综合情境题的形式呈现,整卷约包含5个大综合情境,其中化学实验综合题主要以物质制备和性质探究考查为主,通常为考生提供一个真实的实验环境,让考生用已有的化学原理和实验技能,结合新信息、新问题去研究和解决问题。
押题一 探究氧化还原反应的发生
在氧化还原反应中,反应物自身或生成物的浓度均会影响相应反应物的氧化性或还原性。
某小组探究SO2在盐酸中分别与铜单质和铜离子的反应,从改变氧化产物、还原产物浓度的角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
在氧化还原反应中,反应物自身或生成物的浓度均会影响相应反应物的氧化性或还原性。某小组探究SO2在盐酸中分别与铜单质和铜离子的反应,从电极反应角度分析物氧化性和还原性的变化规律。
I.探究SO2在盐酸中与Cu2+的反应
用如下装置(夹持,加热仪器略)制备SO2,将SO2通入0.6mol·L-1CuSO4溶液。
通SO2—段时间,C中无明显现象;打开活塞b,加入一定体积浓盐酸后,持续通入SO2,C中溶液变棕黄色。
(1)装置A中反应的化学方程式为___________,B中试剂X是___________。
(2)资料:CuCl难溶于水,在水溶液中存在平衡:CuCl+2Cl- [CuCl3]2-。
补充实验证实了棕黄色溶液中含[CuCl3]2-,实验方案为___________。
(3)SO2与CuSO4溶液反应生成SO42-和Cu+的电极反应式为:
i.氧化反应:___________ ii.还原反应:Cu2++e-=Cu+
根据电极反应式,分析加入浓盐酸前后实验现象有差异的可能原因___________。
II.深究SO2在盐酸中与Cu单质的反应
将装置C中CuSO4溶液替换成Cu片和Na2SO4溶液,重复上述操作。未加浓盐酸之前,无明显现象。加浓盐酸之后,溶液变为棕黄色,并有黑色固体生成。
(4)经检验黑色固体是CuS,SO2在盐酸中与Cu单质反应的离子方程式为___________。
(5)为了进一步探究影响铜单质还原性的因素,进行了如下实验:
序号
实验装置图
试剂Y
电压表
i
H2SO4溶液
指针几乎不偏转
ii
a
指针明显偏转
iii
指针偏转幅度更大
实验ii中,Cu片附近溶液变棕黄色。b是___________。
(6)综合上述实验可知,还原反应中,___________,氧化剂的氧化性增强;氧化反应中,降低生成物浓度,___________。
【答案】(1)①Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O ②饱和NaHSO3溶液
(2)取少量棕黄色溶液于试管中,加水稀释,观察到有白色沉淀产生
(3)①SO2-2e-+2H2O= SO42-+4H+ ②加入浓盐酸前,Cu2+氧化性弱,不能氧化SO2:加入浓盐酸后,Cu+与Cl-形成[CuCl3]2-,使c(Cu+)降低,Cu2+氧化性增大,能够氧化SO2
(4) SO2+6Cu+4H++12Cl-=Cu2S+4[CuCl3]2-+2H2O
(5)Na2S
(6)①降低生成物的浓度 ②还原剂的还原性增强
【解析】由反应装置图可知,装置A中制备二氧化硫,通过B中饱和NaHSO3溶液后,装置C中二氧化硫和盐酸、CuSO4反应,D中氢氧化钠溶液吸收二氧化硫,防止污染空气。
(1)装置A中铜与浓硫酸共热生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;装置B除去二氧化硫中的杂质,但是不能吸收SO2,则B中试剂X是饱和NaHSO3溶液。
(2)CuCl难溶于水,在水溶液中存在平衡 :CuCl+2Cl- [CuCl3]2-;实验证实棕黄色溶液中含[CuCl3]2-,实验方案为取少量棕黄色溶液于试管中,加水稀释,观察到有白色沉淀产生。
(3)SO2与CuSO4溶液反应生成和Cu+,二氧化硫失去电子发生氧化反应:SO2-2e-+2H2O= SO42-+4H+。加入浓盐酸前,Cu2+氧化性弱,不能氧化二氧化硫,加入浓盐酸后,Cu+与Cl-形成[CuCl3]2-,促进Cu2++e-=Cu+发生,Cu2+氧化性增大,能够氧化二氧化硫。
(4)综上分析,二氧化硫在盐酸中与铜反应生成[CuCl3]2-和Cu2S,其反应离子方程式为:SO2+6Cu+4H++12Cl-=Cu2S+4[CuCl3]2-+2H2O。
(5)实验i中,指针几乎不偏转,实验中,铜片附近溶液变棕黄色生成[CuCl3]2-,则a为浓盐酸,中加b后指针偏转幅度更大,可能是生成了难溶的硫化亚铜,则物质b是Na2S2。
(6)上述实验i和比较,当加入硫离子生成溶度积更小的硫化亚铜,减小了生成物Cu2+的浓度,使指针偏转幅度更大,即反应更强烈,可得出在氧化还原反应中,降低生成物浓度,氧化剂的氧化性增强;氧化反应中,降低生成物浓度还原剂的还原性增强。
押题二 甘氨酸亚铁的制备
甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]是一种补铁强化剂,实验室用绿矾(FeSO4·7H2O)制备甘氨酸亚铁。
(1)写出常温下pH=13的溶液中,甘氨酸NH2CH2COOH的主要存在形态(结构简式)_______。
(2)制备碳酸亚铁:配制203 mL0.500mol·L-1绿矾溶液后,取出200mL于烧杯中,并向其中缓慢加入250mL1.000mol·L-1NH4HCO3溶液,边加边搅拌,反应结束后过滤并洗涤得到FeCO3。
①配制绿矾溶液,需要用电子天平称量绿矾_______g。
②实验中使用FeSO4溶液和NH4HCO3溶液制备FeCO3固体,同时产生一种无色无味的气体,写出该反应的离子方程式_________________。
(3)制备甘氨酸亚铁:实验室利用FeCO3与甘氨酸制备甘氨酸亚铁的实验装置如图(夹持和加热仪器已省略)
已知:i.甘氨酸易溶于水,微溶于乙醇;甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇。ii.柠檬酸易溶于水,有强酸性和还原性。
实验过程:I.装置C中盛有17.4gFeCO3和200mL1.0mol·L-1甘氨酸溶液。实验时,先打开活塞a,待装置C中空气排尽后,再向三颈烧瓶中滴加柠檬酸溶液,加热。II.经过一系列操作得到产品。
①仪器b的名称_______。
②写出装置C中生成甘氨酸亚铁的化学方程式:_______。
③过程I中,加入柠檬酸可促进FeCO3溶解并调节溶液pH,体系pH与甘氨酸亚铁产率关系如图。由图可知pH过低或过高均会导致产率下降,请说明理由_______。柠檬酸除了可以促进FeCO3溶解并调节溶液pH外,还可以_______。
④完成过程II的实验操作:反应结束后过滤,将滤液进行蒸发浓缩,加入____、过滤、洗涤、干燥。
⑤测定产品的含量,实验步骤如下:称量ag产品于锥形瓶中,溶解后进行必要处理,用容量瓶配制成200mL溶液,量取20.00 mL,并加入2滴指示剂。用c×10-3 Ce(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为bmL。计算产品中甘氨酸亚铁的质量分数表达式为___。(已知滴定反应为:Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+)
⑥最终得到的产品质量为16.32g,该实验产率为_______%。
【答案】(1)H2NCH2COO-
(2)①34.750g ②Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O
(3)①恒压滴液漏斗 ②FeCO3+2NH2CH2COOH=(NH2CH2COO)2Fe+H2O+CO2↑ ③pH过低时,甘氨酸亚铁溶解,H2NCH2COO)22Fe + 2H+ =2H2NCH2COOH + Fe2+,从而影响其与Fe2+的结合;pH过高,Fe2+与OH-反应生成Fe(OH)2沉淀,这两种情况都会影响反应的产率 ④防止Fe2+被氧化 ⑤乙醇 ⑥% ⑦80
【解析】由CaCO3和稀盐酸在A中制备二氧化碳,经过B装置吸收混有的HCl气体,先用A生成的二氧化碳排尽装置内的空气,再向C中滴入柠檬酸溶液并加热反应制备(NH2CH2COO)2Fe,D用来判断空气是否排尽,反应结束后过滤,滤液经蒸发浓缩、加入乙醇后过滤、洗涤、干燥得到产品,据此分析;
(1)常温下,pH=13的溶液显碱性,甘氨酸中羧基变为酸根形式,即主要存在粒子为H2NCH2COO-;
(2)①要用250mL的容量瓶进行配制,0.250L×0.500mol·L-1×278g/mol=34.750g,需要用电子天平(精确到0.001g)称量绿矾34.750g;②FeSO4和NH4HCO3反应生成沉淀FeCO3和二氧化碳,离子方程式为Fe2++2 HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;
(3)①仪器b的名称为恒压滴液漏斗;②装置C中FeCO3与甘氨酸(NH2CH2COOH)反应生成甘氨酸亚铁,反应的化学方程式:FeCO3+2NH2CH2COOH=(NH2CH2COO)2Fe+H2O+CO2↑;③pH过低,甘氨酸亚铁溶解,H2NCH2COO)22Fe + 2H+ =2H2NCH2COOH + Fe2+;从而影响其与Fe2+的结合;pH过高,Fe2+与OH-反应生成Fe(OH)2沉淀,这两种情况都会影响反应的产率;柠檬酸易溶于水,有强酸性和还原性,促进FeCO3溶解并调节溶液pH,同时还可以防止Fe2+被氧化;④甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇,因此加入乙醇可以使甘氨酸亚铁结晶析出,然后进行过滤、洗涤、干燥最终得到产品;⑤滴定反应为Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+,n(Fe2+)= n(Ce4+)=cb×10-3mol,甘氨酸亚铁的质量为m=nM= cb×10-3mol/L,ag产品中甘氨酸亚铁的质量分数为%;⑥根据制备反应FeCO3+2NH2CH2COOH=(NH2CH2COO)2Fe+H2O+CO2↑可知,FeCO3过量,用甘氨酸可以计算出甘氨酸亚铁的理论产量为,m[(NH2CH2COO)2Fe]=204g/mol×0.1mol=20.4g,因此产率为=80%。
押题三 钢铁中硫含量的测定
利用“燃烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示(夹持装置略)。
实验过程如下:
①加样,将amg样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖),聚四氟乙烯活塞滴定管内预装cKIO3:cKI略小于1:5的KIO3碱性标准溶液,吸收管内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向内滴入适量KIO3碱性标准溶液,发生反应:KIO3+5KI+6HCl═3I2+6KCl+3H2O,使溶液显浅蓝色;
②燃烧:按一定流速通入O2,一段时间后,加热并使样品燃烧;
③滴定:当内溶液浅蓝色消退时(发生反应:SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI),立即用KIO3碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随SO2不断进入,滴定过程中溶液颜色“消退—变蓝”不断快速变换,直至终点。
(1)取20.00mL0.1000mol•L-1KIO3的碱性溶液和一定量的KI固体,配制1L KIO3碱性标准溶液,下列仪器无需用到的是_______。
A.玻璃棒 B.锥形瓶 C.容量瓶 D.量筒
(2)装置和的作用是充分干燥O2,中的试剂是_______。装置中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子(见放大图),目的是_______。
(3)该滴定实验达终点的现象是_______;滴定消耗KIO3碱性标准溶液VmL,样品中硫的质量分数是_______(用代数式表示)。
(4)若装置D中加瓷舟未加盖,会因燃烧时产生粉尘而促进SO3的生成,粉尘在该过程中的作用是_______,若装置E冷却气体不充分,可能导致测定结果偏大,原因是_______。
(5)若滴定过程中,有少量IO3-不经I2直接将SO2氧化成H2SO4,测定结果会_______。
A.偏大 B.偏小 C.不变
【答案】(1)BD (2) ①浓硫酸 ②防止倒吸
(3) ①当加入最后半滴KIO3碱性标准溶液时,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内,蓝色不褪去 ②
(4)①催化剂 ②通入F的气体温度过高,可能导致部分I2升华,从而消耗更多的KIO3碱性标准溶液
(5)C
【解析】根据题给信息可知,利用“燃烧-碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验中,将氧气经过干燥、净化后通入管式炉中,将钢铁中的硫氧化为SO2,然后将生成的SO2导入碘溶液中吸收,通过消耗KIO3碱性标准溶液的体积来测定钢铁中硫的含量,据此分析作答。
(1)取20.00mL0.1000mol•L-1KIO3的碱性溶液和一定量的KI固体,配制1000mL KIO3碱性标准溶液,需要使用碱式滴定管或移液管量取20.00mL0.1000mol•L-1 KIO3的碱性溶液,需要使用一定精确度的天平称量一定质量的KI固体,需要在烧杯中进行溶解,溶解时需要使用玻璃棒进行搅拌,最后将溶液转入1000mL容量瓶中,再用胶头滴管进行定容,因此不需要的仪器是锥形瓶和量筒,即答案为B和D;
(2)装置B和C的作用是充分干燥O2,浓硫酸具有吸水性,B中的试剂为浓硫酸,装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子(见放大图),目的是防止倒吸,因为磨砂浮子的密度比水小,若球泡内液面上升,磨砂浮子也随之上升,磨砂浮子相当于磨砂玻璃塞将导气管的出气口堵塞上,从而防止倒吸;
(3)该滴定实验是通过过量的1滴或半滴标准溶液来指示滴定终点的,该滴定实验达终点的现象是当加入最后半滴KIO3碱性标准溶液时,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内,蓝色不褪去,根据S元素守恒,依据反应:SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI、KIO3+5KI+6HCl═3I2+6KCl+3H2O,得到关系式:3S~3SO2~3I2~KIO3,滴定消耗KIO3碱性标准溶液VmL,浓度为0.1000mol•L-1×=0.002mol•L-1,所以n(S)=3(KIO3)=3×0.002mol/L×V×10-3L=6V×10-6mol,则样品中硫的质量分数为:=;
(4)粉尘中含有铁的氧化物,铁的氧化物能够催化SO2转化为SO3,若装置D中瓷舟未加盖,会因燃烧时产生粉尘而促进SO3的生成,粉尘在该过程中的作用是催化剂,若装置E冷却气体不充分,则通入F的气体温度过高,可能导致部分I2升华,这样就要消耗更多的KIO3碱性标准溶液,从而使测定结果偏大;
(5)若滴定过程中,有少量IO3-不经I2直接将SO2氧化成H2SO4,从电子转移守恒的角度分析,IO3-得到6e-被还原为I-,仍得到关系式:3S~3SO2~3I2~KIO3,则测定结果会不变。
押题四 食品添加剂亚硝酸钠
亚硝酸钠(NaNO2)是一种肉制品生产中常见的食品添加剂,生产过程中必须严格控制其用量。
1.某化学兴趣小组查阅资料得知2NO+Na2O2=2NaNO2,该兴趣小组利用如图装置(夹持及加热装置已省略)制备干燥的NaNO2。
已知:NO能被高锰酸钾氧化,但不能被浓硫酸氧化。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称_______,其侧管的作用是_______。
(2)反应开始前打开止水夹a,通入过量氮气的目的是_______。
(3)盛水的洗气瓶的作用是_______。
(4)如果实验前未通入过量氮气,硬质玻璃管中过氧化钠可能发生的副反应的化学方程式为_______。
(5)酸性高锰酸钾(氧化性强于硝酸)溶液中发生的主要反应的离子方程式为_______。
【答案】(1)①恒压滴液漏斗 ②平衡压强,使液体(浓硝酸)顺利滴下
(2)排尽装置内的空气,防止过氧化钠或NO与其反应
(3)除去挥发的HNO3并将生成的NO2转化为NO
(4)2NO2+Na2O2=2NaNO3或2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(5)3MnO4-+5NO+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O
【解析】首先浓硝酸与铜反应制取NO2,浓硝酸易挥发,和NO2通入水中,与水反应,生成HNO3和NO,然后通过浓硫酸干燥,得干燥的NO与Na2O2反应生成NaNO2,浓硫酸用于隔绝反应装置和溶液,防止后面水分进入反应装置,酸性高锰酸钾溶液用于吸收尾气,防止污染,以此解题。
(1)由题干装置图可知,仪器A为恒压滴液漏斗,侧管的作用是平衡压强,使液体(浓硝酸)顺利滴下,故答案为:恒压滴液漏斗;平衡压强,使液体(浓硝酸)顺利滴下;
(2)装置中空气中的氧气可以和一氧化氮反应,需要用氮气排尽装置内的空气,防止过氧化钠或NO与其反应,故答案为:排尽装置内的空气,防止过氧化钠或NO与其反应;
(3)浓硝酸和铜反应生成二氧化氮,NO2和水反应生成NO,另外硝酸也会挥发,洗气瓶可以除去挥发的HNO3并将生成的NO2转化为NO,故答案为:除去挥发的HNO3并将生成的NO2转化为NO;
(4)如果实验前未通入过量氮气,则装置中会有空气,则一氧化氮会和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮有还原性,和过氧化钠反应生成硝酸钠,方程式为:2NO2+Na2O2=2NaNO3,或者Na2O2与空气中的CO2反应生成Na2CO3和O2,反应方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(5)酸性高锰酸钾具有强氧化性,可以将一氧化氮氧化为硝酸根离子,则方程式为:3MnO4 -+5NO+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O。
2.为测定咸菜中亚硝酸根离子的含量(忽略硝酸根离子的干扰),取1kg咸菜榨汁,收集榨出的液体,加入提取剂,过滤得到无色滤液,将该滤液稀释至体积为1L,取100mL稀释后的滤液与过量的稀硫酸和碘化钾溶液的混合液反应,再滴加几滴淀粉溶液,用0.0100mol/L Na2S2O3溶液进行滴定,共消耗Na2S2O3溶液的体积为15.00mL。
(1)判断滴定终点的方法是:_______。
(2)已知:2NO2-+4H++2I-=2NO↑+I2+2H2O,I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6。该咸菜中亚硝酸根离子的含量为_______ mg/kg。
【答案】(1)当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液后,溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复蓝色
(2)69
【解析】(1)利用碘单质遇到淀粉溶液变蓝的性质,本实验的指示剂为淀粉溶液,则判断滴定终点的方法是:当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液后,溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复蓝色;
(2)根据2NO2-+4H++2I-=2NO↑+I2+2H2O,I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可知,可推出关系式:2 NO2-~I2~2Na2S2O3,共消耗Na2S2O3溶液的物质的量是15.00mL×10-3×0.0100mol/L=1.5×10-4mol,则100mL咸菜汁中NO2-的物质的量是1.5×10-4mol,则原1L溶液中含NO2-的物质的量是1.5×10-3mol,则该咸菜中亚硝酸根离子的含量为=69mg/kg。
押题五 柠檬酸钙及柠檬酸
柠檬酸钙[Ca(C6H5O7)2]微溶于水、难溶于乙醇,是一种安全的食品补钙剂。
1.某学习小组以蛋壳为主要原料,开展制备柠檬酸钙的如下实验。
实验流程
(1)实验中,需将蛋壳研磨成粉,其目的是___________。
(2)写出蛋壳主要成分与醋酸反应的离子方程式___________。
(3)实验流程中,先将蛋壳粉与醋酸反应,而不是直接与柠檬酸溶液反应。解释该设计的理由___________。
(4)过滤时用到的玻璃仪器有___________。
(5)洗涤柠檬酸钙最适宜的试剂是___________。
A项,水 B项,乙醇 C项,醋酸
(6)上述实验流程中可循环使用的反应物为___________。
【答案】(1)增大固体反应物接触面积,使反应更加充分,提高反应速率
(2)CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O
(3)醋酸钙易溶,柠檬酸钙微溶,反应生成的柠檬酸钙覆盖在蛋壳粉表面会阻碍进一步反应
(4)烧杯、漏斗、玻璃棒
(5) b
(6) CH3COOH
【解析】碳酸钙固体研磨后有利于加快反应速率,加入醋酸,发生CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O反应,经过滤得到醋酸钙,醋酸钙与柠檬酸反应过滤后得到较纯净的柠檬酸钙固体,洗涤、干燥后得产品。
(1)将蛋壳研磨成粉,其目的是增大固体反应物接触面积,使反应更加充分,提高反应速率;
(2)蛋壳主要成分是碳酸钙,是难溶的固体,醋酸为弱酸,离子方程式中不能拆开要用化学式,碳酸钙与醋酸反应的离子方程式为:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O,
(3)实验中先将蛋壳粉与醋酸反应,而不是直接与柠檬酸溶液反应,原因为醋酸钙易溶,柠檬酸钙微溶,反应生成的柠檬酸钙覆盖在蛋壳粉表面会阻碍进一步反应;
(4)过滤时用到的玻璃仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒;
(5)柠檬酸钙微溶于水、难溶于乙醇,洗涤柠檬酸钙最适宜的试剂乙醇,故选b;
(6)蛋壳制备柠檬酸钙的主要反应为:①CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O;②溶液中加柠檬酸,生成柠檬酸钙和醋酸。其中可以循环使用的物质是CH3COOH。
2.柠檬酸钙样品纯度的测定
已知:柠檬酸钙的摩尔质量为M g·molˉ1,EDTA与Ca2+按1:1(物质的量之比)形成稳定配合物。将干燥后的柠檬酸钙样品置于锥形瓶中,按照滴定要求将其配成浅液,用溶液调节pH大于l3,加入钙指示剂,用bmol·L-1的EDTA标准溶液滴定至试液由紫红色变为蓝色,达到滴定终点,消耗EDTA标准溶液V mL。
(1)配制溶液时,需将洗涤烧杯内壁和玻璃棒的洗涤液一并转移至容量瓶中,其目的是___________。
(2)测定实验中,滴定管用蒸馏水洗涤后,加入EDTA标准溶液之前,需进行的操作为___________。
(3)若滴定所用锥形瓶在使用前洗净但未干燥,会导致测定结果___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)样品中柠檬酸钙质量分数的表达式是___________(用字母表示)。
【答案】(1)减少溶质的损失,降低实验误差
(2)用少量EDTA标准溶液润洗滴定管2~3次
(3)无影响
(4)
【解析】(1)配制一定物质的量浓度的溶液,需将烧杯和玻璃棒进行洗涤,将洗涤烧杯内壁和玻璃棒的洗涤液一并转移至容量瓶中,目的是将溶质全部转移至容量瓶中,减少溶质的损失,降低实验误差;
(2)滴定管用蒸馏水洗涤后,加入EDTA标准溶液之前,需用EDTA对滴定管进行润洗,故操作为:用少量EDTA标准溶液润洗滴定管2~3次;
(3)滴定所用锥形瓶在使用前洗净但未干燥,这些水分不改变标准液和待测液中的溶质,所以对滴定结果无影响;
(4)柠檬酸钙的摩尔质量为M g·molˉ1,EDTA与Ca2+按1:1 (物质的量之比)形成稳定配合物。由,列比例可得样品中柠檬酸钙质量,样品中柠檬酸钙质量分数的表达式:。25℃时,柠檬酸(以下简写为H3R)为三元弱酸,其电离常数:。
3.在含有浓度均为0.1 mol·L-1的NaH2R和Na2HR的混合液中,cH2R-___________(填“<”、“>”或“=”) cHR2-;cOH-+cH2R-+2cHR2-+ 3cR3--cH+= ___________(填写准确数值)。
【答案】①< ②0.13mol·L-1
【解析】含有浓度均为0.1 mol·L-1的NaH2R和Na2HR的混合液中,,NaH2R溶液为酸性,同理Na2HR的溶液也以电离为主,两种阴离子均以电离为主,由于Ka2>Ka3,即H2R-电离的更多,所以cH2R-<cHR2-;溶液中存在电荷守恒cNa++cH+=cOH-+cH2R-+2cHR2-+ 3cR3-
,则cOH-+cH2R-+2cHR2-+ 3cR3--cH+=cNa+=0.3mol·L-1。
押题六 制备乳酸亚铁
乳酸亚铁固体{[CH3CH(OH)COO]2 Fe,摩尔质量:234 g/mol}易溶于水,难溶于乙醇,其水溶液易被氧化。它是一种很好的补铁剂常用于治疗缺铁性贫血。可由乳酸与FeCO3反应制得。
I.制备碳酸亚铁:装置如图所示
①组装仪器,检查装置气密性,加入试剂;
②先关闭K2,打开K1、K3,一段时间后关闭K3;
③打开活塞K2;
④过滤,洗涤干燥。
(1)盛放碳酸钠溶液的玻璃仪器名称为 。操作②中,先关闭K2,打开K1、K3,加入适量稀硫酸,使反应进行一段时间,其目的是 。
(2)装置a可盛适量的水,其作用是 。
(3)可用NaHCO3溶液代替Na2CO3溶液制备碳酸亚铁,观察到有大量气泡冒出,发生反应的离子方程式为 ,此法所得产品纯度更高,原因是 。
Ⅱ.制备乳酸亚铁:
将制得的FeCO3加入乳酸溶液中,加入少量铁粉,在75℃下搅拌使之充分反应,然后再加入适量乳酸。
(4)从所得溶液中获得乳酸亚铁所需的实验操作是:隔绝空气低温蒸发,冷却结晶,过滤,用乙醇洗涤,干燥。
过滤所需的玻璃仪器为 。
选用乙醇洗涤的原因是 。
Ⅲ.乳酸亚铁晶体纯度的测量:
(5)若用KMnO4滴定法测定样品中Fe2+的量计算纯度,发现结果总是大于100%,其原因是 。
(6)该兴趣小组改用铈(Ce)量法测定产品中Fe2+的含量,可通过用Ce(SO4)2滴定法测定样品中的含量来计算乳酸亚铁固体样品纯度(反应中Ce元素被还原为)。称取7.8 g样品配制成250.00 mL溶液,取25.00mL用0.10 mol·L-1Ce(SO4)2标准溶液滴定。反复滴定3次,平均消耗标准液30.00 mL,则产品中乳酸亚铁的纯度为 。若滴定操作时间过长,则测得的样品纯度将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)三颈烧瓶 生成FeSO4溶液,且用产生的氢气排尽装置内的空气,防止二价铁被氧化
(2)液封,防止空气进入三颈烧瓶中氧化Fe2+
(3)Fe2++2 HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O 碳酸根离子水解呈碱性且碱性较强,反应中易生成氢氧化亚铁(或碳酸氢钠溶液碱性较弱,反应中不易生成氢氧化亚铁)
(4)烧杯、漏斗、玻璃棒 乳酸亚铁难溶于乙醇,可以减少损失,防止乳酸亚铁被氧化,能快速干燥
(5)乳酸根中羟基被酸性高锰酸钾溶液氧化
(6) 90% 偏小
【解析】亚铁离子容易被氧气氧化,制备碳酸亚铁过程中应在无氧环境中进行,Fe与稀硫酸反应制备硫酸亚铁,利用反应生成的氢气排尽装置中的空气,故圆底烧瓶内制备硫酸亚铁,利用生成的氢气,使圆底烧瓶中气压增大,将圆底烧瓶中的硫酸亚铁溶液压入三颈烧瓶中,和Na2CO3溶液发生反应制备碳酸亚铁,碳酸亚铁再与乳酸反应即可制备乳酸亚铁;
(1)根据仪器的构造可知,盛放铁屑的玻璃仪器名称为三颈烧瓶,操作②中,先关闭K2,打开K1、K3,加入适量稀硫酸,使反应进行一段时间,其目的是生成FeSO4溶液,且用产生的H2排尽装置内的空气,防止二价铁被氧化;
(2)装置a的作用是液封,防止空气进入三颈烧瓶中氧化Fe2+;
(3)可用NaHCO3溶液代替Na2CO3溶液制备碳酸亚铁,则依据电荷守恒、元素质量守恒得反应的离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O,此法所得产品纯度更高,原因是:碳酸根离子水解呈碱性且碱性较强,反应中易生成氢氧化亚铁(或碳酸氢钠溶液碱性较弱,反应中不易生成氢氧化亚铁);
(4)过滤选用的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒;乳酸亚铁难溶于乙醇,在水溶液中以被氧化,用乙醇洗涤可以减少损失,防止乳酸亚铁被氧化,乙醇易挥发,还可以起到快速干燥的作用;
(5)已知乳酸亚铁中含有羟基,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,导致消耗高锰酸钾的增大,而计算中按亚铁离子被氧化,故计算所得乳酸亚铁的质量偏大,产品中乳酸亚铁的质量分数会大于100%;
(6)平均消耗标准液V= 30.00mL,由:Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+,可知25mL溶液中n(Fe2+)=n(Ce4+)=0.10mol/L×0.030L=0.0030mol,故250mL含有n(Fe2+)=0.0030mol×=0.030mol,故产品中乳酸亚铁晶体的纯度为:;若滴定操作时间过长,则样亚铁离子容易被氧气氧化,导致标准溶液体积偏小,则产品纯度将偏小。
押题七 制备碘化铝
碘化铝(AlI3)由于其独特的结构,它在某些化学反应中表现出良好的催化性能。某小组采用如下实验流程制备碘化铝(AlI3):
已知:AlI3是一种无色晶体,吸湿性极强,可溶于热的正已烷,在空气中受热易被氧化。
(1)第一电离能:Mg>Al,结合核外电子排布相关知识,说明其原因 。
(2)如图为步骤Ⅰ的实验装置图(夹持仪器和尾气处理装置已省略),图中仪器A的名是 ,判断步骤Ⅰ反应结束的实验现象是 。
(3)下列做法不正确的是___________。(不定项)
A.步骤Ⅰ中,反应物和溶剂在使用前除水
B.步骤Ⅰ中,若控温加热器发生故障,改用酒精灯(配石棉网)加热
C.步骤Ⅲ中,在通风橱中浓缩至蒸发皿内出现晶膜
D.步骤IV中,使用冷的正己烷洗涤
(4)所得粗产品呈浅棕黄色,小组成员认为其中混有碘单质,请设计实验方案验证 。
纯化与分析:对粗产品纯化处理后得到产品,再采用银量法测定产品中I-含量以确定纯度。滴定原理为:先用过量AgNO3标准溶液沉淀,再以NH4SCN标准溶液回滴剩余的Ag+。
难溶电解质
(黄色)
(白色)
(红色)
(白色)
溶度积常数Ksp
测定步骤:称取产品1.0200g,用少量稀酸A溶解后转移至250mL容量瓶,加水定容得待测溶液;取滴定管检漏、水洗→润洗,从滴定管尖嘴放出液体→装液、赶气泡、调液面、读数→用移液管准确移取25.00mL待测溶液加入锥形瓶→准确移 AgNO3标准溶液加入锥形瓶→滴加指示剂硫酸铁铵NH4Fe(SO4)2 溶液→加入稀酸B→用1.000×10-2 mol·L-1NH4SCN标准溶液滴定→读数。
(5)判断滴定终点的现象为 。
(6)以下说法不正确的是___________。(不定项)
A.润洗时,为了加快速度,可直接从滴定管上口倒出液体
B.整个过程中会先后生成黄色、白色两种沉淀
C.指示剂NH4Fe(SO4)2 溶液,不会导致Ag2SO4沉淀生成
D.指示剂可换为K2CrO4溶液,滴定终点观察沉淀颜色变化
(7)加入稀酸B的作用是 ,否则测定结果将偏 (填“大”或“小”)
(8)三次滴定消耗NH4SCN标准溶液的平均体积为25.60mL,则产品纯度为 。
【答案】(1)Mg原子的价电子排布为3s2,3s轨道是稳定结构,Al原子的价电子排布为3s23p1,容易失去一个电子达到3s2稳定结构
(2) 球形冷凝管 溶液由紫红色恰好变为无色
(3)BC
(4)取少量粗产品置于少量冷的正己烷中充分搅拌,静置后,取少量上层清液,向其中滴加淀粉溶液,观察液体是否变蓝,若变蓝则其中混有碘单质,否则没有
(5)滴入最后半滴标准液,溶液由浅黄色变为红色,且半分钟内不褪色
(6)AD
(7) 抑制Fe3+发生水解反应,保证滴定终点的准确判断 小
(8)99.20%
【解析】由题给流程可知,铝、碘在正己烷中加热反应生成碘化铝,过滤得到的滤液经浓缩得到浓溶液,浓溶液经结晶、过滤、洗涤、干燥后得到粗产品。
(1)镁原子的价电子排布为3s2,3s轨道是稳定结构,铝原子的价电子排布为3s23p1,容易失去一个电子达到3s2稳定结构,所以镁元素的第一电离能大于铝元素;
(2)由实验装置图可知,仪器A为球形冷凝管,用于起冷凝回流的作用;碘溶于正己烷得到紫红色溶液,碘化铝是无色晶体,当碘反应完全后,溶液会变为无色,所以判断步骤I反应结束的实验现象是溶液由紫红色恰好变为无色;
(3)A项,碘化铝吸湿性极强,因此在步骤I中,反应物和溶剂在使用前必须除水,故正确;B项,使用到易燃的有机溶剂时,应禁止使用明火加热,所以在步骤I中,若控温加热器发生故障,不能改用酒精灯(配石棉网)加热,故错误;C项,在空气中受热易被氧化,所以在步骤Ⅲ中蒸发浓缩时,要注意使用有保护气(如持续通入氮气的蒸馏烧瓶等)的装置中进行,不能直接在蒸发皿浓缩,故错误;D项,在空气中受热易被氧化、可溶于热的正己烷因此,为了减少溶解损失,在步骤Ⅳ中要使用冷的正己烷洗涤,故正确;故选BC;
(4)碘易溶于正己烷,而碘化铝可溶于热的正己烷、不易溶于冷的正己烷,所以检验产品中是否混有碘单质的实验操作为取少量粗产品置于少量冷的正己烷中充分搅拌,静置后,取少量上层清液,向其中滴加淀粉溶液,观察液体是否变蓝,若变蓝则其中混有碘单质,否则没有;
(5)当溶液中银离子与硫氰酸根离子完全反应后,滴入最后半滴硫氰酸铵溶液,过量的硫氰酸根离子与溶液中的铁离子反应生成红色的硫氰化铁,则滴定终点的现象为滴入最后半滴标准液,溶液由浅黄色变为红色,且半分钟内不褪色;
(6)A项,滴定管润洗时,不能直接从滴定管上口倒出液体,否则标准溶液会被稀释,导致浓度减小,故错误;B项,由题意可知,整个过程中会先后生成碘化银黄色沉淀和硫氰化银白色沉淀,故正确;C项,加入硝酸银溶液的目的是使溶液中的碘离子完全转化为碘化银沉淀,溶液中过量银离子浓度较小,不能与硫酸铁铵溶液反应生成微溶的硫酸银沉淀,故正确;D项,由表格数据可知,铬酸银的溶解度与硫氰化银溶解度接近,所以不能将指示剂换为铬酸钾溶液,故错误;故选AD;
(7)硫酸铁铵在溶液中电离出的铁离子会发生水解,铁离子浓度减小会使消耗硫氰酸铵溶液的体积偏大,导致所测结果偏小,所以实验时需要加入稀硫酸抑制铁离子水解;
(8)由题意可知,滴定消耗25.60mL1.000×10−2mol/L硫氰酸铵溶液,则与碘离子反应的银离子浓度为4.000×10−2mol/L×0.02500L—1.000×10−2mol/L×0.02560L=7.440×10−4mol,则产品的纯度为×100%=99.20%。
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