内容正文:
题型04 实验探究
1.(24-25高二上·河南洛阳·期末)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G内预装略小于的碱性标准溶液,吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量碱性标准溶液,发生反应:,使溶液显浅蓝色。
②燃烧:按一定流速通入,一段时间后,加热并使样品燃烧。
③滴定:当F内溶液浅蓝色消退时(发生反应:),立即用碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随不断进入F,滴定过程中溶液颜色“消退-变蓝”不断变换,直至终点。
回答下列问题:
(1)取的碱性溶液和一定量的固体,配制碱性标准溶液,下列仪器必须用到的是_______(填标号)。
A.玻璃棒 B.锥形瓶 C.容量瓶 D.胶头滴管
(2)装置B和C的作用是充分干燥,B中的试剂为 。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 。
(3)该滴定实验达终点的现象是 ;滴定消耗碱性标准溶液,样品中硫的质量分数是 (用代数式表示)。
(4)若装置D中瓷舟未加盖,会因燃烧时产生粉尘而促进的生成,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 ;若滴定过程中,有少量不经直接将氧化成,测定结果会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
2.(24-25高二上·河南信阳·期末)绿矾()是一种重要的化工原料。为检测某部分被氧化的绿矾中亚铁离子的质量分数设计如下实验。
步骤一:精确称量部分被氧化的绿矾,加入适量硫酸溶解并配制成溶液。
步骤二:取所配溶液于锥形瓶中,用溶液滴定至终点。
步骤三:重复步骤二2~3次,平均消耗溶液的体积为。
(1)步骤一中需要用到下列仪器中的_______ (填选项字母)。
A. B. C. D.
(2)步骤二中溶液应用 (填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装。滴定时发生反应的离子方程式为 。
(3)滴定前,有关滴定管的正确操作为(选出正确操作并按序排列): 。
检漏→蒸馏水洗涤→(_______)→(_______)→(_______)→(_______)→(_______)→开始滴定。
A.装入溶液至零刻度以上
B.用溶液润洗2至3次
C.排除气泡
D.记录起始读数
E.调整液面至零刻度或零刻度以下
(4)步骤二中滴定至终点时的实验现象为 。
(5)被氧化的绿矾中亚铁离子的质量分数为 。
(6)下列情况会造成测定结果偏高的是 (填字母)。
a.盛装溶液的滴定管,未用溶液润洗
b.盛装绿矾溶液的锥形瓶,用蒸馏水洗过后未用绿矾溶液润洗
c.盛装溶液的滴定管,滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
d.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度
3.(24-25高二上·河南安阳·期末)氰化钠(NaCN)是一种重要的基本化工原料,用于化学合成、电镀、冶金和有机合成医药农药,同时也是一种剧毒物质,一旦泄漏需要及时处理,一般可用二氧化氯(ClO2)水溶液或硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液来处理,以减轻环境污染。
(1)NaCN用二氧化氯(ClO2)水溶液处理后,CN-被氧化为两种不污染空气的气体,NaCN溶液显 性(填“酸”“碱”或“中”),请写出NaCN被氧化的离子方程式: 。
工业制备硫代硫酸钠的反应原理;2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。
某化学小组利用上述原理在实验室制备硫代硫酸钠,并用硫代硫酸钠溶液处理含氰化钠废水。
【实验一】实验室通过如图所示装置制备硫代硫酸钠。
关闭K1,打开K2,打开分液漏斗活塞,缓慢滴加硫酸,控制好反应速率。
(2)①装置A中盛放Na2SO3固体的仪器名称是 ;写出A中反应的化学反应方程式: 。
②装置B的作用是 。
(3)实验结束后,在E处可连接盛有___________(填标号)溶液的注射器,再关闭K2,打开K1,以防止拆除装置时装置中的有害气体逸出污染空气。
A.BaCl2溶液 B.浓硫酸 C.酸性KMnO4溶液 D.NaOH溶液
(4)实验中所用药品Na2CO3中阴离子空间构型是 。
【实验二】测定硫代硫酸钠产品纯度并处理废水中的氰化钠。
制备的硫代硫酸钠产品一般为Na2S2O3﹒5H2O,一般可用的标准溶液测定产品纯度:取10.00g产品配制成250mL溶液,取25.00mL溶液,用浓度为0.1000mol/L的标准溶液进行滴定(原理为2Na2S2O3+=Na2S4O6+2NaI),相关数据记录如表:
实验编号
1
2
3
溶液体积/mL
25.00
25.00
25.00
消耗的标准溶液体积/mL
20.05
18.00
19.95
(5)计算Na2S2O3·5H2O产品的纯度为 (结果保留三位有效数字)。
4.(24-25高二上·河南信阳·期末)氧化还原反应可拆分为氧化和还原两个“半反应”。某小组同学从“半反应”的角度探究反应规律。
(1)已知:IO+I-→I2的转化在酸性条件下才能发生。
①该转化的还原半反应是2IO+10e-+12H+=I2+6H2O,则相应的氧化半反应是 。
②分析上述还原半反应可知:增大c(H+)可促进IO得到电子,使其 性增强,进而与I-发生反应
(2)探究Cu与浓盐酸能否发生反应。
①有同学认为Cu与浓盐酸不能发生反应产生氢气,其依据是 。
用如下装置进行实验[硫酸与浓盐酸中c(H+)接近]。
装置
序号
试管内药品
现象
甲
浓盐酸
24小时后仍无明显变化
乙
Cu粉+硫酸
24小时后仍无明显变化
丙
Cu粉+浓盐酸
24小时后气球变鼓
②甲是对比实验,目的是排除 的干扰。
③a.丙中气球变鼓是因为生成了 气体(填化学式)。
b.经检测,丙中反应后溶液中存在[CuCl4]3-。从氧化还原性的角度分析丙中反应能够发生的原因: 。
(3)探究以下原电池的工作原理。
实验结果:产生电流,左侧Ag电极表面有Ag析出。右侧Ag电极周围生成AgCl。
①该装置中右侧Ag电极作 (填“正”或“负”)极。
②对该原电池的电极反应和总反应的反应类型进行分析,谈谈对原电池工作原理的认识: 。
5.(23-24高二上·河南许昌·期末)根据下列常用化学仪器等回答有关问题:
(1)仪器⑤的名称为 。能作反应容器且可直接加热的仪器的名称为 。
(2)在分液操作中,必须用到的仪器是 (填序号,下同)。配制一定物质的量浓度的溶液时,需要用到的仪器是 。
(3)如图分别是温度计、量筒、滴定管的一部分,下述读数(虚线刻度)及说法正确的是________(填序号字母)。
A.①是量筒,读数为 B.②是量筒,读数为
C.③是滴定管,读数为 D.②是温度计,读数为2.5℃
(4)某实验小组用酸碱滴定法测定某食用白醋的醋酸含量(),回答下列问题:
①部分准备与滴定
a.待测液的准备:将10mL食用白醋稀释至100mL,用 (填仪器名称)量取稀释后的溶液20.00mL于锥形瓶中。量取时如果直接用用蒸馏水洗净的该仪器量取白醋,会导致该测定实验最终结果 (填“偏高”或“偏低”或“不受影响”)。
b.标准溶液的准备:用碱式滴定管盛装适量的标准溶液。
c.滴定:向盛有白醋样品的锥形瓶中加入2滴 指示剂,把锥形瓶放在碱式滴定管的下方,瓶下垫一张白纸,小心地滴入碱。边滴边摇动锥形瓶(接近终点时,改为滴加半滴碱),直到因加入半滴碱后,溶液颜色从 ,且30s不褪色,表示已经到达滴定终点。实验中滴加“半滴碱”的操作方法是:使滴定管的尖嘴处悬挂一滴不滴落的碱液,用 。
②重复上述操作三次。四次测定数据如下表:
序号
1
2
3
4
标准溶液体积/mL
20.05
20.00
16.40
19.95
计算得出白醋的总酸量为 。
6.(23-24高二上·河南南阳·期末)二氯六氨合铜是一种重要的化工产品。某小组拟制备并测定其纯度。制备原理是强冷条件下:。
(一)制备产品,实验装置如图所示。
(1)装置B中添加四氯化碳的目的是 。
(2)启动装置A中反应的操作是 ;用平衡移动原理解释制备氨气的原理: 。
(3)实验完毕后,向装置B中加入适量乙醇,析出蓝色晶体,经过 、洗涤、晾干得到产品。
(二)测定产品纯度,实验装置如图所示。
向烧瓶中加入足量溶液,产生蓝色沉淀,逸出的氨气被过量的盐酸吸收;完全反应后,取下烧杯并用蒸馏水冲洗干燥管,将洗涤液和烧杯中的溶液合并。稀释溶液至,准确量取该溶液于锥形瓶中,滴几滴指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗滴定液(假设杂质不参与反应)。
(4)指示剂X应选择 。
(5)该产品的纯度为 (用含的代数式表示)。如果碱式滴定管没有润洗,测得的结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
7.(23-24高二上·河南三门峡·期末)Ⅰ.计算
(1)由于亚硝酸钠和食盐形状相似,曾多次发生过将误当食盐食用的事件。某小组欲鉴别与,常温下,用试纸分别测定两种盐溶液的,测得溶液的,则电离常数约为 。
Ⅱ.欲测定某样品中的含量,某同学设计如下实验:
①称取样品,加水溶解,配制成溶液。
②取溶液于锥形瓶中,用标准溶液(酸性)进行滴定,滴定结束后消耗溶液。
(2)上述实验①所需玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管之外还有 。
(3)在进行滴定操作时,溶液盛装在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。当滴入最后半滴溶液, 时达到滴定终点。
(4)滴定过程中发生反应的离子方程式是 ;测得该样品中的质量分数为 。
(5)以下操作造成测定结果偏低的是 。
A.滴定管未用标准溶液润洗
B.锥形瓶未用待测液润洗
C.盛装标准溶液的滴定管,滴定前尖端有气泡,滴定后气泡消失
D.盛装标准溶液的滴定管,滴定前仰视凹液面最低处,滴定后俯视读数
E.若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定
8.(23-24高二上·河南郑州·期末)氧化还原滴定和沉淀滴定是化学学科中重要的定量实验,在科研和工业生产中有很重要的应用。
Ⅰ.氧化还原滴定
三氯化铬()在工业上主要用作媒染剂和催化剂,某化学兴趣小组制备了氯化铬晶体()并测定其纯度,实验步骤如下:
ⅰ.称取样品0.7000g,加水溶解并配成250.00mL的溶液。
ⅱ.移取25.00mL样品溶液于带塞的锥形瓶中,加入少量KOH溶液,再加入过量的溶液,使转化为;加热煮沸一段时间,加入过量的硫酸酸化,将转化为。
ⅲ。用新配制的0.0200的标准溶液滴定步骤ⅱ所得溶液至终点。重复滴定4次(已知被还原为)。
(1)步骤ⅱ中“加热煮沸一段时间”的目的是 。
(2)实验数据如下表。
序号
1
2
3
4
标准溶液体积/mL
30.10
29.10
29.90
30.00
其中一次滴定所用标准溶液体积有明显偏差,其可能的原因是___________(填字母)。
A.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失
B.盛装标准液的滴定管水洗后未用标准液润洗
C.锥形瓶水洗后未干燥
D.滴定开始时,仰视读数
(3)计算(M=266.5)的纯度为 (精确至0.1%)。
Ⅱ.沉淀滴定
2023年12月全国多地出现特大暴雪,各市政部门使用道路融冰剂快速消除了道路积雪。氯化钙是道路融冰剂的主要成分,某实验小组欲测定市售融冰剂中氯化钙的纯度,取适量氯化钙样品配成待测液,用作指示剂,用标准硝酸银溶液滴定待测液,测定出的浓度进而求出纯度。已知:,,为砖红色沉淀。
(4)使用碱式滴定管量取待测液。排出碱式滴定管中气泡的方法为 (填字母),然后小心操作使尖嘴部分充满待测液。
(5)下图为某次滴定终点读数情况,读数应为 mL。
(6)滴定时注意观察锥形瓶内沉淀颜色的变化,根据所选指示剂判断滴定达到终点的现象是 。
9.(23-24高二上·河南新乡·期末)难溶物CuCl(白色)广泛应用于化工和印染等行业。某研究学习小组拟分解CuCl2·2H2O(绿色)制备CuCl,并进行相关探究。该小组用如图所示装置进行实验(加热及夹持装置已略去)。
回答下列问题:
(1)CuCl中铜元素的化合价为 价。
(2)常温下,CuCl2·2H2O可溶于水;
①CuCl2的水溶液呈 (“酸”“碱”或“中”)性,判断的理由为 (用离子方程式表示)。
②实验过程中,观察到装置Ⅲ中无水硫酸铜未变蓝,装置Ⅳ中红色布条逐渐褪色,可得出装置Ⅰ中反应后所得的气体产物为 (填化学式)。
(3)装置Ⅲ中仪器a的名称为 。
(4)反应结束后,取agCuCl产品(杂质仅为CuCl2),先加入足量FeCl3溶液使其完全反应(Fe3+被还原成Fe2+,不考虑其他反应),再稀释到200mL。从中取出40.00mL,用cmol/LCe(SO4)2标准液滴定至终点(Ce4+被还原为Ce3+);重复滴定三次,平均消耗标准液的体积为VmL(不考虑操作过程中的质量损失)。
①Ce(SO4)2与FeCl2反应的离子方程式为 。
②产品中CuCl的质量分数为 (用含a、c、V的代数式表示)。
10.(23-24高二上·河南省直辖县级单位·期末)Ⅰ.我国国标推荐的食品药品中 元素含量的测定方法之一为:利用 将处理后的样品中的 沉淀,过滤洗涤,然后将所得 固体溶于过量的强酸,最后使用已知浓度的溶液通过滴定来测定溶液中 的含量。针对该实验中的滴定过程,回答以下问题:
(1)在使用滴定管前,首先要进行的操作是 ,溶液应该用 (填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装。
(2)滴定过程中发生反应的离子方程式为 。
(3)滴定终点的现象为 。
(4)以下操作会导致测定结果偏低的是 (填字母)。
装入 溶液前未润洗滴定管
滴定结束后俯视读数
.锥形瓶装待测液前未干燥
滴定前滴定管尖嘴部分无气泡,滴定后有气泡
Ⅱ.电化学在化学工业中有着广泛应用。根据图示电化学装置,回答下列问题:
(5)若使用该装置实现粗铅的提纯,则乙池中,粗铅应放在 极(填 或 ),电解一段时间后溶液中铅离子浓度 填“减小”“不变”或“增大”)。
(6)乙池中,若 都是石墨,是足量 溶液,体积为 ,电解一段时间后,甲池消耗(标准状况下),则乙池溶液的 为 (忽略溶液体积的变化)。
11.(23-24高二上·河南·期末)亚硝基硫酸()是染料工艺中重要的原料。实验室将SO2通入浓硝酸和浓硫酸的混酸中可制备亚硝基硫酸,装置如图所示。
回答下列问题:
(1)盛装浓硫酸的仪器名称是 。A装置中发生反应的化学方程式为 。
(2)D装置中不能用饱和NaHSO3溶液吸收尾气的原因是 。
(3)为了使C中反应充分,通入SO2的速率不能过快,可对A装置采取的措施是 。
(4)C中主要发生两步反应:第一步:___________;第二步:。请写出第一步反应的化学方程式: 。
(5)亚硝基硫酸产品纯度的测定:
称取产品放入的锥形瓶中,加入溶液和少量稀硫酸,发生反应与:,产品中其他杂质不与酸性KMnO4溶液反应。反应完全后,用标准溶液滴定过量的KMnO4,消耗标准溶液。发生反应:。
①配制溶液所需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、 。
②若滴定终点时仰视滴定管刻度,则由此测得产品中亚硝基硫酸的质量分数会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
③亚硝基硫酸产品纯度为 (保留3位有效数字)。
12.(22-23高二上·河南·期末)碳酸亚铁在干燥空气中为白色固体,可用于制铁盐、兽药、补血剂等。实验室以废铁屑(含少量碳、氧化铝和氧化铁杂质)为原料制备的实验步骤如下:
(1)酸浸。酸浸废铁屑的装置如图所示(夹持装置略):
①为了提高废铁屑的利用率,上述装置采取的措施有 (列举一条)。
②有同学认为,酸浸液中可能没有,其原因为 (用离子方程式表示)。
(2)除杂。用氨水调节酸浸液的,经过滤除去杂质,该实验条件下几种金属阳离子开始沉淀与完全沉淀时的如表所示:
开始沉淀的
7.3
2.7
3.8
完全沉淀的
9.5
3.7
4.8
则调节的范围是 .
(3)沉铁。向溶液中缓慢滴加溶液,过滤、洗涤、干燥,得到固体。
生成沉淀的过程中还有气泡逸出,则该反应的化学方程式为 .
(4)溶于乳酸能制得可溶性乳酸亚铁补血剂。某实验小组查阅资料可知,用碘量法可测定乳酸亚铁晶体样品的纯度,其步骤为:称取样品,灼烧至完全灰化,加足量盐酸溶解,取所有可溶物配成溶液,每次吸取该溶液,向其中加入过量溶液充分反应,然后加入几滴淀粉溶液,用,标准溶液滴定(已知:、),平行滴定3次,记录数据如表所示:
滴定次数
标准溶液/
滴定前读数
滴定后读数
1
0.10
19.65
2
0.12
22.32
3
1.05
20.70
①判断滴定终点的现象为 。
②该样品的纯度为 。
13.(23-24高二上·河南周口·期末)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3•5H2O,248 g•mol-1)可用于氰化物及腈类中毒及各种砷、碘、汞、铅中毒治疗,已知它易溶于水,难溶于乙醇,在中性和碱性环境中稳定,在40~50℃熔化,48℃分解。某兴趣小组用两种方法制取硫代硫酸钠晶体并加以应有。
I.制备Na2S2O3•5H2O
方法一:亚硫酸钠法.
反应原理:S+Na2SO3=Na2S2O3
实验步骤:称取一定量的Na2SO3于烧杯中,溶于煮沸过的蒸馏水。另取过量的硫粉,加入少量乙醇充分搅拌均匀后,加到上述溶液中。水浴加热,微沸,反应后趁热过滤。滤液蒸发浓缩、冷却结晶后析出Na2S2O3•5H2O晶体。再进行减压过滤、洗涤并低温干燥。
(1)向硫粉中加入少量乙醇充分搅拌均匀的目的是 。
(2)下列说法不正确的是 。
A.蒸发浓缩至溶液表面出现大量沉淀时,停止加热
B.快速冷却,可析出较大晶体颗粒
C.冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率
D.减压过滤的主要仪器为布氏漏斗、抽滤瓶、安全瓶、抽气泵
方法二:硫化碱法,装置如图。
(3)装置C中,将Na2S和Na2CO3以2∶1的物质的量之比配成溶液再通入SO2,便可制得Na2S2O3和CO2。反应的化学方程式为 。
(4)三颈烧瓶中两种固体溶解时,需先将Na2CO3溶于水配成溶液,再将Na2S固体溶于Na2CO3的溶液中,其目的是 。
II.Na2S2O3的应用
(5)Na2S2O3解毒氟化物原理:S2O+CN-→SCN-+SO。为检验该转化生成了SCN-,取反应后的少量溶液,先加入足量的盐酸,再加入 。
(6)设计以下实验测定粗产品中Na2S2O3•5H2O的含量:
步骤1:准确称取8.00 g样品,溶于水,加入5 mL甲醛,配成100 mL溶液。
步骤2:准确称取0.294 g K2Cr2O7于碘量瓶中,加入20 mL蒸馏水溶解,再加入5 mL1 mol·L-1 H2SO4和20 mL10%KI溶液使铬元素完全转化为Cr3+,加水稀释至100 mL。
步骤3:向碘量瓶中加入1 mL1%淀粉,用待测Na2S2O3溶液滴定碘量瓶中溶液至滴定终点,消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。(已知:I2+2=2I-+)
①写出“步骤2”中反应的离子方程式 。
②试计算Na2S2O3•5H2O的纯度 。
14.(23-24高二上·河南焦作·期末)高铁酸钾是一种高效净水剂.已知:易溶于水,微溶于浓溶液;在酸性或中性溶液中不稳定,在的强碱性溶液中较稳定.如图所示某实验小组欲制备高铁酸钾并测定其纯度.
(1)盛放浓盐酸的仪器名称为 ,装置A中发生反应时,每生成消耗的高锰酸钾的物质的量为 .
(2)将除杂装置B补充完整并标明所用试剂 .
(3)装置C中与反应生成的化学方程式为 .
(4)实验时将装置C置于冰水浴中,其原因是 .
(5)实验后经结晶法得到的晶体仍含较多杂质,要得到更纯的晶体,还应采取的操作方法是 .
(6)将粗产品溶于过量的碱性亚铬酸盐溶液中,充分反应后,加入稀硫酸酸化至为2,在所得的重铬酸盐溶液中加入5滴二苯胺磺酸钠溶液作指示剂,然后用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液.已知该过程中涉及的离子反应主要有三个:
①;
②;
③.
该粗产品中的质量分数为 (用含w、c、V的代数式表示),若滴定管没有用标准液润洗,则测得的结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”).
29 / 29
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
题型04 实验探究
1.(24-25高二上·河南洛阳·期末)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G内预装略小于的碱性标准溶液,吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量碱性标准溶液,发生反应:,使溶液显浅蓝色。
②燃烧:按一定流速通入,一段时间后,加热并使样品燃烧。
③滴定:当F内溶液浅蓝色消退时(发生反应:),立即用碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随不断进入F,滴定过程中溶液颜色“消退-变蓝”不断变换,直至终点。
回答下列问题:
(1)取的碱性溶液和一定量的固体,配制碱性标准溶液,下列仪器必须用到的是_______(填标号)。
A.玻璃棒 B.锥形瓶 C.容量瓶 D.胶头滴管
(2)装置B和C的作用是充分干燥,B中的试剂为 。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 。
(3)该滴定实验达终点的现象是 ;滴定消耗碱性标准溶液,样品中硫的质量分数是 (用代数式表示)。
(4)若装置D中瓷舟未加盖,会因燃烧时产生粉尘而促进的生成,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 ;若滴定过程中,有少量不经直接将氧化成,测定结果会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)AD
(2)浓硫酸 防止倒吸
(3)当加入最后半滴碱性标准溶液后,溶液由无色突变为蓝色且30s内不变色
(4)催化剂 通入F的气体温度过高,导致部分升华,从而消耗更多的碱性标准溶液 不变
【分析】由题中信息可知,利用“燃烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验中,将氧气经干燥、净化后通入管式炉中将钢铁中硫氧化为,然后将生成的导入碘液中吸收,通过消耗碱性标准溶液的体积来测定钢铁中硫的含量。
【解析】(1)取的碱性溶液和一定量的固体,配制碱性标准溶液(稀释了50倍后的浓度为0.0020000),需要用碱式滴定管或移液管量取的碱性溶液,需要用一定精确度的天平称量一定质量的固体,需要在烧杯中溶解固体,溶解时要用到玻璃棒搅拌,需要用容量瓶配制标准溶液,需要用胶头滴管定容,因此,下列仪器必须用到的是AD。
(2)装置B和C的作用是充分干燥,浓硫酸具有吸水性,常用于干燥某些气体,因此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,其目的是防止倒吸,因为磨砂浮子的密度小于水,若球泡内水面上升,磨砂浮子也随之上升,磨砂浮子可以作为一个磨砂玻璃塞将导气管的出气口堵塞上,从而防止倒吸。
(3)该滴定实验是利用过量的1滴或半滴标准溶液来指示滴定终点的,因此,该滴定实验达终点的现象是当加入最后半滴碱性标准溶液后,溶液由无色突变为蓝色且30s内不变色;由S元素守恒及、可得关系式3S~3~3~,若滴定消耗碱性标准溶液,则,,样品中硫的质量分数是。
(4)若装置D中瓷舟未加盖,燃烧时产生粉尘中含有铁的氧化物,铁的氧化物能催化的氧化反应从而促进的生成,因此,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,可能导致部分升华,这样就要消耗更多碱性标准溶液,从而可能导致测定结果偏大;若滴定过程中,有少量不经直接将氧化成,从电子转移守恒的角度分析,得到被还原为,仍能得到关系式3S~3~,测定结果会不变。
2.(24-25高二上·河南信阳·期末)绿矾()是一种重要的化工原料。为检测某部分被氧化的绿矾中亚铁离子的质量分数设计如下实验。
步骤一:精确称量部分被氧化的绿矾,加入适量硫酸溶解并配制成溶液。
步骤二:取所配溶液于锥形瓶中,用溶液滴定至终点。
步骤三:重复步骤二2~3次,平均消耗溶液的体积为。
(1)步骤一中需要用到下列仪器中的_______ (填选项字母)。
A. B. C. D.
(2)步骤二中溶液应用 (填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装。滴定时发生反应的离子方程式为 。
(3)滴定前,有关滴定管的正确操作为(选出正确操作并按序排列): 。
检漏→蒸馏水洗涤→(_______)→(_______)→(_______)→(_______)→(_______)→开始滴定。
A.装入溶液至零刻度以上
B.用溶液润洗2至3次
C.排除气泡
D.记录起始读数
E.调整液面至零刻度或零刻度以下
(4)步骤二中滴定至终点时的实验现象为 。
(5)被氧化的绿矾中亚铁离子的质量分数为 。
(6)下列情况会造成测定结果偏高的是 (填字母)。
a.盛装溶液的滴定管,未用溶液润洗
b.盛装绿矾溶液的锥形瓶,用蒸馏水洗过后未用绿矾溶液润洗
c.盛装溶液的滴定管,滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
d.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度
【答案】(1)BC
(2)酸式
(3)BACED
(4)当加入最后半滴高锰酸钾溶液,溶液颜色由黄色变为浅紫色,且半分钟内不恢复,说明达到了滴定终点
(5)11.2%
(6)ac
【分析】(1)用固体药品配制溶液,精确称量需要用到的仪器为分析天平,溶解用到烧杯、玻璃棒和量筒,定容用到250mL容量瓶和胶头滴管;
(2)具有强氧化性溶液应用酸式滴定管盛装,亚铁离子可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为铁离子;
(3)根据检漏→洗涤→润洗→装液→排除气泡→调整液面→记录读数→滴定分析;
(4)结合高锰酸钾溶液颜色判断滴定终点;
(5)结合方程式的数量关系进行计算;
(6)根据操作对标准溶液和待测液体积的影响进行分析。
【解析】(1)步骤一的操作为用固体药品配制溶液,精确称量需要用到的仪器为分析天平,溶解用到烧杯、玻璃棒和量筒,定容用到250mL容量瓶和胶头滴管,故选BC;
(2)步骤二中溶液具有强氧化性,应用酸式滴定管盛装,滴定时发生反应的离子方程式为;
(3)滴定前,有关滴定管的正确操作顺序为检漏→蒸馏水洗涤→用溶液润洗2至3次→装入溶液至零刻度以上→排除气泡→调整液面至零刻度或零刻度以下→记录起始读数→开始滴定,所以操作顺序为:BACED;
(4)步骤二中滴定至终点时的实验现象为当加入最后半滴高锰酸钾溶液,溶液颜色由黄色变为浅紫色,且半分钟内不恢复,说明达到了滴定终点;
(5)被氧化的绿矾中亚铁离子的质量分数;
(6)a.盛装溶液的滴定管,未用溶液润洗,标准液被稀释,导致标准液消耗偏多,结果偏高,a选;b.盛装绿矾溶液的锥形瓶,用蒸馏水洗过后未用绿矾溶液润洗,对结果无影响,b不选;c.盛装溶液的滴定管,滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,导致标准液消耗偏多,结果偏高,c选;d.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,标准液体积偏小,结果偏低,d不选;故选ac。
3.(24-25高二上·河南安阳·期末)氰化钠(NaCN)是一种重要的基本化工原料,用于化学合成、电镀、冶金和有机合成医药农药,同时也是一种剧毒物质,一旦泄漏需要及时处理,一般可用二氧化氯(ClO2)水溶液或硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液来处理,以减轻环境污染。
(1)NaCN用二氧化氯(ClO2)水溶液处理后,CN-被氧化为两种不污染空气的气体,NaCN溶液显 性(填“酸”“碱”或“中”),请写出NaCN被氧化的离子方程式: 。
工业制备硫代硫酸钠的反应原理;2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。
某化学小组利用上述原理在实验室制备硫代硫酸钠,并用硫代硫酸钠溶液处理含氰化钠废水。
【实验一】实验室通过如图所示装置制备硫代硫酸钠。
关闭K1,打开K2,打开分液漏斗活塞,缓慢滴加硫酸,控制好反应速率。
(2)①装置A中盛放Na2SO3固体的仪器名称是 ;写出A中反应的化学反应方程式: 。
②装置B的作用是 。
(3)实验结束后,在E处可连接盛有___________(填标号)溶液的注射器,再关闭K2,打开K1,以防止拆除装置时装置中的有害气体逸出污染空气。
A.BaCl2溶液 B.浓硫酸 C.酸性KMnO4溶液 D.NaOH溶液
(4)实验中所用药品Na2CO3中阴离子空间构型是 。
【实验二】测定硫代硫酸钠产品纯度并处理废水中的氰化钠。
制备的硫代硫酸钠产品一般为Na2S2O3﹒5H2O,一般可用的标准溶液测定产品纯度:取10.00g产品配制成250mL溶液,取25.00mL溶液,用浓度为0.1000mol/L的标准溶液进行滴定(原理为2Na2S2O3+=Na2S4O6+2NaI),相关数据记录如表:
实验编号
1
2
3
溶液体积/mL
25.00
25.00
25.00
消耗的标准溶液体积/mL
20.05
18.00
19.95
(5)计算Na2S2O3·5H2O产品的纯度为 (结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)碱 2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-
(2)圆底烧瓶 Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2+H2O 作安全瓶
(3)CD
(4)平面三角形
(5)99.2%
【分析】利用70%浓硫酸与亚硫酸钠固体反应制备二氧化硫,将二氧化硫通入硫化钠、碳酸钠的混合溶液并搅拌反应制备硫代硫酸钠,再利用硫代硫酸钠与碘反应测定硫代硫酸钠产品纯度。
【解析】(1) NaCN溶液因CN-水解溶液显碱性;NaCN用二氧化氯(ClO2)水溶液处理后,CN-被氧化为两种不污染空气的气体,即被氧化为二氧化碳和氮气,反应的离子方程式为:2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-。
(2) ①装置A中盛放Na2SO3固体的仪器名称是圆底烧瓶;浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫、硫酸钠和水,化学方程式为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2+H2O。
②装置B的作用是作安全瓶,防止倒吸。
(3) 有害气体为SO2,SO2是酸性氧化物,具有还原性可以用酸性KMnO4溶液或NaOH 溶液吸收SO2,故答案为:CD。
(4)Na2CO3中阴离子的中心原子的价层电子对数为3+(4+2-2×3)=3,所以碳酸根离子的空间构型是平面三角形。
(5)三组实验数据中第2组数据误差太大,应舍弃,取第1组和第3组数据的平均值,可知平均消耗I2的标准溶液20.00mL,Na2S2O3·5H2O产品的纯度为:,故答案为:99.2%。
4.(24-25高二上·河南信阳·期末)氧化还原反应可拆分为氧化和还原两个“半反应”。某小组同学从“半反应”的角度探究反应规律。
(1)已知:IO+I-→I2的转化在酸性条件下才能发生。
①该转化的还原半反应是2IO+10e-+12H+=I2+6H2O,则相应的氧化半反应是 。
②分析上述还原半反应可知:增大c(H+)可促进IO得到电子,使其 性增强,进而与I-发生反应
(2)探究Cu与浓盐酸能否发生反应。
①有同学认为Cu与浓盐酸不能发生反应产生氢气,其依据是 。
用如下装置进行实验[硫酸与浓盐酸中c(H+)接近]。
装置
序号
试管内药品
现象
甲
浓盐酸
24小时后仍无明显变化
乙
Cu粉+硫酸
24小时后仍无明显变化
丙
Cu粉+浓盐酸
24小时后气球变鼓
②甲是对比实验,目的是排除 的干扰。
③a.丙中气球变鼓是因为生成了 气体(填化学式)。
b.经检测,丙中反应后溶液中存在[CuCl4]3-。从氧化还原性的角度分析丙中反应能够发生的原因: 。
(3)探究以下原电池的工作原理。
实验结果:产生电流,左侧Ag电极表面有Ag析出。右侧Ag电极周围生成AgCl。
①该装置中右侧Ag电极作 (填“正”或“负”)极。
②对该原电池的电极反应和总反应的反应类型进行分析,谈谈对原电池工作原理的认识: 。
【答案】(1) 氧化
(2)在金属活动性顺序中,Cu位于H之后 浓盐酸挥发 H2 浓盐酸Cl-浓度大,Cl-使Cu的还原性增强,促使反应Cu+4Cl--e-═[CuCl4]3-发生
(3)负 原电池两极上分别发生氧化和还原反应,总反应不一定是氧化还原反应
【解析】(1)①根据可知,得电子,I-失电子,还原半反应是2IO3-+10e-+12H+═I2+6H2O,将总反应减去还原半反应,即得到氧化半反应为;
②还原半反应为2IO3-+10e-+12H+=I2+6H2O,增大c(H+)可促进得到电子,使其氧化性增强,进而与I-发生反应;
(2)①有同学认为Cu与浓盐酸不能发生反应产生氢气,其依据是:在金属活动性顺序中,Cu位于H之后,因此认为Cu与浓盐酸不能发生反应产生氢气;
②浓盐酸易挥发,甲是对比实验,其目的是排除浓盐酸挥发的干扰;
③a.丙中气球变鼓是因为生成了H2;
b.浓盐酸Cl-浓度大,Cl-使Cu的还原性增强,促使反应Cu+4Cl--e-=[CuCl4]3-发生;
(3)①原电池中电子从负极流出,流向正极,由图可知,根据电子流向可知右侧Ag为负极,左侧Ag为正极;
②该原电池正极反应为Ag++e-=Ag,负极反应为Ag-e-+Cl-=AgCl,该原电池的总反应不是氧化还原反应,因此对原电池工作原理的认识:有些原电池两极上分别发生氧化和还原反应,总反应不一定是氧化还原反应。
5.(23-24高二上·河南许昌·期末)根据下列常用化学仪器等回答有关问题:
(1)仪器⑤的名称为 。能作反应容器且可直接加热的仪器的名称为 。
(2)在分液操作中,必须用到的仪器是 (填序号,下同)。配制一定物质的量浓度的溶液时,需要用到的仪器是 。
(3)如图分别是温度计、量筒、滴定管的一部分,下述读数(虚线刻度)及说法正确的是________(填序号字母)。
A.①是量筒,读数为 B.②是量筒,读数为
C.③是滴定管,读数为 D.②是温度计,读数为2.5℃
(4)某实验小组用酸碱滴定法测定某食用白醋的醋酸含量(),回答下列问题:
①部分准备与滴定
a.待测液的准备:将10mL食用白醋稀释至100mL,用 (填仪器名称)量取稀释后的溶液20.00mL于锥形瓶中。量取时如果直接用用蒸馏水洗净的该仪器量取白醋,会导致该测定实验最终结果 (填“偏高”或“偏低”或“不受影响”)。
b.标准溶液的准备:用碱式滴定管盛装适量的标准溶液。
c.滴定:向盛有白醋样品的锥形瓶中加入2滴 指示剂,把锥形瓶放在碱式滴定管的下方,瓶下垫一张白纸,小心地滴入碱。边滴边摇动锥形瓶(接近终点时,改为滴加半滴碱),直到因加入半滴碱后,溶液颜色从 ,且30s不褪色,表示已经到达滴定终点。实验中滴加“半滴碱”的操作方法是:使滴定管的尖嘴处悬挂一滴不滴落的碱液,用 。
②重复上述操作三次。四次测定数据如下表:
序号
1
2
3
4
标准溶液体积/mL
20.05
20.00
16.40
19.95
计算得出白醋的总酸量为 。
【答案】(1)冷凝管(或直形冷凝管) 试管
(2)①⑥ ①③⑧⑨
(3)B
(4)酸式滴定管 偏低 酚酞 无色变成浅红色 锥形瓶内壁将其靠下来,并用蒸馏水将其冲入锥形瓶内 6.0
【解析】(1)仪器⑤的名称为冷凝管(或直形冷凝管),能作反应容器且可直接加热的仪器为②,名称为试管,故答案为:冷凝管(或直形冷凝管);试管;
(2)在分液操作中用到分液漏斗和烧杯,选①⑥,配制一定物质的量浓度的溶液时,用到的玻璃仪器是容量瓶、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管,选①③⑧⑨;故答案为:①⑥;①③⑧⑨;
(3)分析刻度可知①是温度计,②是量筒,读数精确到小数点后一位,③是滴定管,读数精确到小数点后两位,故选B;
(4)①取20.00mL稀释后的醋酸,过程为准确量取,故需要用酸式滴定管;
酸式滴定管未用待测液润洗,导致白醋被稀释,取20.00mL 导致所取待测液溶质CH3COOH偏少,则消耗标准液NaOH体积偏少,导致测定结果偏低;
滴定终点生成的是CH3COONa,溶液为碱性,因此指示剂应该用酚酞;
酚酞在pH为8.2~10.0时为浅红色,大于10.0时为红色,标准液为氢氧化钠溶液,待测液为白醋,向待测液中加入酚酞后不变色,随氢氧化钠溶液的滴入,溶液酸性逐渐减弱,直到因加入半滴碱后,溶液颜色从无色变成浅红色,且30s不褪色,说明到达滴定终点;
在接近终点时,滴加药品应慢慢控制滴定管,使滴定管尖嘴悬挂一滴液体,用锥形瓶内壁将其靠下,并用蒸馏水将其冲入锥形瓶内,因此实验中滴加“半滴碱”的操作方法是:使滴定管的尖嘴处悬挂一滴不滴落的碱液,用锥形瓶内壁将其靠下来,并用蒸馏水将其冲入锥形瓶内;
故答案为:酸式滴定管;偏低;酚酞;无色变成浅红色;锥形瓶内壁将其靠下来,并用蒸馏水将其冲入锥形瓶内;
②由表格数据看着,第3次实验数据误差较大应舍弃,1、2、4三次实验消耗氢氧化钠溶液的平均体积为=20.00 mL,则100 mL白醋中醋酸的总酸量为=6.0g/100mL,故答案为:6.0。
6.(23-24高二上·河南南阳·期末)二氯六氨合铜是一种重要的化工产品。某小组拟制备并测定其纯度。制备原理是强冷条件下:。
(一)制备产品,实验装置如图所示。
(1)装置B中添加四氯化碳的目的是 。
(2)启动装置A中反应的操作是 ;用平衡移动原理解释制备氨气的原理: 。
(3)实验完毕后,向装置B中加入适量乙醇,析出蓝色晶体,经过 、洗涤、晾干得到产品。
(二)测定产品纯度,实验装置如图所示。
向烧瓶中加入足量溶液,产生蓝色沉淀,逸出的氨气被过量的盐酸吸收;完全反应后,取下烧杯并用蒸馏水冲洗干燥管,将洗涤液和烧杯中的溶液合并。稀释溶液至,准确量取该溶液于锥形瓶中,滴几滴指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗滴定液(假设杂质不参与反应)。
(4)指示剂X应选择 。
(5)该产品的纯度为 (用含的代数式表示)。如果碱式滴定管没有润洗,测得的结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)防止液体发生倒吸
(2)将形管向左倾斜使固液接触 ,和反应放出热量并生成碱,促进平衡向生成氨气的方向移动
(3)过滤
(4)甲基橙
(5) 偏低
【分析】装置A中CaO和浓氨水反应制取氨气,装置B中氨气和CuCl2溶液反应制取二氯六氨合铜,氨气不能直接排放,用C装置中硫酸进行尾气吸收。
【解析】(1)氨气极易溶于水,不溶于四氯化碳,为防止倒吸在装置B中添加四氯化碳;
(2)启动装置A中反应的操作是将Y形管向左倾斜使固液接触;氨水中存在平衡:,CaO和H2O反应放出热量并生成碱,促进平衡向生成氨气的方向移动,所以可用CaO和浓氨水反应制备氨气;
(3)溶液中析出蓝色晶体后,要经过过滤、洗涤、晾干得到产品;
(4)洗涤液和烧杯中的溶液合并所得溶液为NH4Cl和过量盐酸的混合溶液,用标准NaOH溶液滴定至终点时溶液呈酸性,故选酸性范围内变色的指示剂甲基橙;
(5)设wg产品中n=xmol,NH3与HCl按物质的量1:1反应,过量的HCl与NaOH按物质的量1:1反应,所以 ,该产品的纯度为;如果碱式滴定管没有润洗,则相当于稀释标准NaOH溶液,使需要的标准NaOH溶液体积偏大,即V2偏大,测得的结果偏低。
7.(23-24高二上·河南三门峡·期末)Ⅰ.计算
(1)由于亚硝酸钠和食盐形状相似,曾多次发生过将误当食盐食用的事件。某小组欲鉴别与,常温下,用试纸分别测定两种盐溶液的,测得溶液的,则电离常数约为 。
Ⅱ.欲测定某样品中的含量,某同学设计如下实验:
①称取样品,加水溶解,配制成溶液。
②取溶液于锥形瓶中,用标准溶液(酸性)进行滴定,滴定结束后消耗溶液。
(2)上述实验①所需玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管之外还有 。
(3)在进行滴定操作时,溶液盛装在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。当滴入最后半滴溶液, 时达到滴定终点。
(4)滴定过程中发生反应的离子方程式是 ;测得该样品中的质量分数为 。
(5)以下操作造成测定结果偏低的是 。
A.滴定管未用标准溶液润洗
B.锥形瓶未用待测液润洗
C.盛装标准溶液的滴定管,滴定前尖端有气泡,滴定后气泡消失
D.盛装标准溶液的滴定管,滴定前仰视凹液面最低处,滴定后俯视读数
E.若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定
【答案】(1)
(2)量筒和容量瓶(量筒不写不扣分)
(3)酸式 溶液变为浅紫色(或浅红色或紫红色),且半分钟内颜色不变化
(4) 或
(5)DE
【解析】(1)溶液发生水解反应:+H2O⇌HNO2+OH−,测定溶液的,,则溶液中c(HNO2)=c(OH−)=10−5mol/L,水解平衡常数为,由,电离常数;
(2)据配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶等,用到的仪器有:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、100mL容量瓶;
(3)高锰酸钾溶液具有强的氧化性,用碱式滴定管能够腐蚀橡皮管,所以应选择酸式滴定管盛放;高锰酸钾本身为紫色溶液,当亚硝酸钠反应时被还原为无色的锰离子,若当滴入最后一滴溶液,锥形瓶中无色溶液变成浅红色或紫红色,且30s内不褪色则可以判断达到滴定终点;
(4)亚硝酸钠与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,亚硝酸根离子被氧化生成硝酸根离子,高锰酸根离子被还原生成锰离子,反应的离子方程式:;依据方程式可得关系式:,则 n=0.05V×10-3mol,样品NaNO2质量分数为:;
(5)消耗的标准液高锰酸钾体积越多,则亚硝酸钠质量越多,亚硝酸钠质量分数越大,
A.若滴定管未用KMnO4标准溶液润洗就直接注入,则导致标准液被稀释,消耗标准液体积偏大,亚硝酸钠质量分数偏高,故A不选;B.锥形瓶未用待测液润洗是正确的操作,不影响测定结果,故B不选;C.盛装标准溶液的滴定管,滴定前尖端有气泡,滴定后气泡消失,读取消耗标准溶液体积增大,测定结果偏高,故C不选;D.盛装标准溶液的滴定管,滴定前仰视凹液面最低处,滴定后俯视读数,读取标准溶液体积减小,测定结果偏低,故D选;E.若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定,过早判断滴定终点,导致加入标准液高锰酸钾溶液体积偏小,亚硝酸钠质量分数偏低,故E选;故答案为:DE。
8.(23-24高二上·河南郑州·期末)氧化还原滴定和沉淀滴定是化学学科中重要的定量实验,在科研和工业生产中有很重要的应用。
Ⅰ.氧化还原滴定
三氯化铬()在工业上主要用作媒染剂和催化剂,某化学兴趣小组制备了氯化铬晶体()并测定其纯度,实验步骤如下:
ⅰ.称取样品0.7000g,加水溶解并配成250.00mL的溶液。
ⅱ.移取25.00mL样品溶液于带塞的锥形瓶中,加入少量KOH溶液,再加入过量的溶液,使转化为;加热煮沸一段时间,加入过量的硫酸酸化,将转化为。
ⅲ。用新配制的0.0200的标准溶液滴定步骤ⅱ所得溶液至终点。重复滴定4次(已知被还原为)。
(1)步骤ⅱ中“加热煮沸一段时间”的目的是 。
(2)实验数据如下表。
序号
1
2
3
4
标准溶液体积/mL
30.10
29.10
29.90
30.00
其中一次滴定所用标准溶液体积有明显偏差,其可能的原因是___________(填字母)。
A.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失
B.盛装标准液的滴定管水洗后未用标准液润洗
C.锥形瓶水洗后未干燥
D.滴定开始时,仰视读数
(3)计算(M=266.5)的纯度为 (精确至0.1%)。
Ⅱ.沉淀滴定
2023年12月全国多地出现特大暴雪,各市政部门使用道路融冰剂快速消除了道路积雪。氯化钙是道路融冰剂的主要成分,某实验小组欲测定市售融冰剂中氯化钙的纯度,取适量氯化钙样品配成待测液,用作指示剂,用标准硝酸银溶液滴定待测液,测定出的浓度进而求出纯度。已知:,,为砖红色沉淀。
(4)使用碱式滴定管量取待测液。排出碱式滴定管中气泡的方法为 (填字母),然后小心操作使尖嘴部分充满待测液。
(5)下图为某次滴定终点读数情况,读数应为 mL。
(6)滴定时注意观察锥形瓶内沉淀颜色的变化,根据所选指示剂判断滴定达到终点的现象是 。
【答案】(1)除去过量的
(2)D
(3)76.1%
(4)b
(5)26.10
(6)当滴入最后半滴标准溶液时刚好产生砖红色沉淀且30s内不变色
【解析】(1)具有强氧化性,能氧化造成实验误差,并且不稳定,受热易发生分解,则实验过程中应将过量的除去,步骤ⅱ中“加热煮沸一段时间”的目的是除去过量的;
(2)A.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,读取标准溶液体积增大, A错误;
B.盛装标准液的滴定管水洗后未用标准液润洗,导致消耗标准溶液的体积偏大, B错误;
C.锥形瓶水洗后未干燥不影响实验结果, C错误;
D.滴定开始时,仰视读数,导致读取标准溶液的体积偏小,D正确;
故选D。
(3)过程分析可知,滴定实验发生的氧化还原反应中电子守恒得到,,图中数据舍弃误差加大的第2组,计算得到平均消耗标准溶液体积,结合定量关系和铬元素守恒计算,样品中含物质的量为,计算的纯度为;
(4)排出碱式滴定管中气泡的方法:把橡皮管向上弯曲,出口上斜,挤捏玻璃珠,使溶液从尖嘴快速喷出,气泡即可随之排掉,图中b比较合适;
故选b;
(5)图2所示为某次滴定终点读数情况,读数应为 26.10mL
(6)滴定时注意观察锥形瓶内沉淀颜色的变化,根据所选指示剂判断滴定达到终点的现象是:当滴入最后半滴AgNO₃溶液时刚好产生砖红色沉淀且半分钟内部变化,当滴入最后半滴溶液时刚好产生砖红色沉淀且半分钟内不变化。
9.(23-24高二上·河南新乡·期末)难溶物CuCl(白色)广泛应用于化工和印染等行业。某研究学习小组拟分解CuCl2·2H2O(绿色)制备CuCl,并进行相关探究。该小组用如图所示装置进行实验(加热及夹持装置已略去)。
回答下列问题:
(1)CuCl中铜元素的化合价为 价。
(2)常温下,CuCl2·2H2O可溶于水;
①CuCl2的水溶液呈 (“酸”“碱”或“中”)性,判断的理由为 (用离子方程式表示)。
②实验过程中,观察到装置Ⅲ中无水硫酸铜未变蓝,装置Ⅳ中红色布条逐渐褪色,可得出装置Ⅰ中反应后所得的气体产物为 (填化学式)。
(3)装置Ⅲ中仪器a的名称为 。
(4)反应结束后,取agCuCl产品(杂质仅为CuCl2),先加入足量FeCl3溶液使其完全反应(Fe3+被还原成Fe2+,不考虑其他反应),再稀释到200mL。从中取出40.00mL,用cmol/LCe(SO4)2标准液滴定至终点(Ce4+被还原为Ce3+);重复滴定三次,平均消耗标准液的体积为VmL(不考虑操作过程中的质量损失)。
①Ce(SO4)2与FeCl2反应的离子方程式为 。
②产品中CuCl的质量分数为 (用含a、c、V的代数式表示)。
【答案】(1)+1
(2)酸 Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+ Cl2
(3)干燥管(或球形干燥管)
(4)Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+
【分析】热分解CuCl2•2H2O制备CuCl,为抑制水解,气体入口通入HCl气体,然后加热Ⅰ处试管,装置Ⅱ中浓硫酸为干燥产生的气体,装置Ⅲ中a为球形干燥管,a中无水硫酸铜变蓝,可知产生的气体中的水蒸气有没有除干净,且Ⅳ处湿润的红色布条褪色,可知发生CuCl2•2H2O2CuCl+Cl2↑+4H2O,Ⅴ中NaOH溶液吸收尾气,据此分析解题。
【解析】(1)已知CuCl中Cl为-1价,根据化学式化合价代数和为0可知,CuCl中铜元素的化合价为+1价,故答案为:+1;
(2)①CuCl2为强酸弱碱盐,故Cu2+发生水解使得溶液呈酸性,水解离子方程式为:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,故答案为:酸;Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+;
②由分析可知,实验过程中,观察到装置Ⅲ中无水硫酸铜未变蓝,装置Ⅳ中红色布条逐渐褪色,可得出装置Ⅰ中反应后所得的气体产物为Cl2,故答案为:Cl2;
(3)由图干实验装载图可知,装置Ⅲ中仪器a的名称为球形干燥管,故答案为:球形干燥管;
(4)①由图干信息可知,滴定过程中Ce4+被还原为Ce3+,根据氧化还原反应规律可知,Fe2+被氧化为Fe3+,根据氧化还原反应配平可得,Ce(SO4)2与FeCl2反应的离子方程式为:Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+,故答案为:Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+;
②根据电子得失守恒可得,n(Fe2+)×(3-2)=c×V×(4-3)×10-3,即n(Fe2+)=cV×10-3mol,再根据电子得失守恒,n(Fe3+)×(3-2)=n(CuCl)×(2-1),得到n(CuCl)=cV×10-3mol,则n总(CuCl)=cV×10-3mol =5cV×10-3mol,即CuCl的质量分数为=,故答案为:。
10.(23-24高二上·河南省直辖县级单位·期末)Ⅰ.我国国标推荐的食品药品中 元素含量的测定方法之一为:利用 将处理后的样品中的 沉淀,过滤洗涤,然后将所得 固体溶于过量的强酸,最后使用已知浓度的溶液通过滴定来测定溶液中 的含量。针对该实验中的滴定过程,回答以下问题:
(1)在使用滴定管前,首先要进行的操作是 ,溶液应该用 (填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装。
(2)滴定过程中发生反应的离子方程式为 。
(3)滴定终点的现象为 。
(4)以下操作会导致测定结果偏低的是 (填字母)。
装入 溶液前未润洗滴定管
滴定结束后俯视读数
.锥形瓶装待测液前未干燥
滴定前滴定管尖嘴部分无气泡,滴定后有气泡
Ⅱ.电化学在化学工业中有着广泛应用。根据图示电化学装置,回答下列问题:
(5)若使用该装置实现粗铅的提纯,则乙池中,粗铅应放在 极(填 或 ),电解一段时间后溶液中铅离子浓度 填“减小”“不变”或“增大”)。
(6)乙池中,若 都是石墨,是足量 溶液,体积为 ,电解一段时间后,甲池消耗(标准状况下),则乙池溶液的 为 (忽略溶液体积的变化)。
【答案】(1)验漏 酸式
(2)
(3)溶液由无色变为浅紫色,且半分钟不褪色
(4)bd
(5)X 减小
(6)1
【解析】(1)在使用滴定管前,首先要进行的操作是验漏,溶液应该用酸式滴定管中盛装;故答案为:①验漏②酸式
(2)滴定过程中,酸性高锰酸钾氧化草酸的离子方程式为:;
(3)滴定终点时,草酸根离子恰好消耗完,溶液为无色,再加高锰酸钾溶液,出现浅紫色,所以终点颜色变化为:无色到浅紫色,且半分钟内不褪色;故答案为:无色到浅紫色,且半分钟内不褪色
(4)a.滴定管未润洗,导致标准液被稀释,标准液体积偏大,计算结果偏高,a不符合题意;b.滴定前平视,滴定后俯视,导致标准液读数偏小,计算结果偏低,b符合题意;c.锥形瓶装待测液前未干燥,不影响滴定结果,c不符合题意;d.滴定前滴定管尖嘴部分无气泡,滴定后有气泡,导致标准液读数偏小,计算结果偏低,d符合题意;故答案选bd;
(5)本题类似电解精炼铜——电解精炼铅,甲池是燃料电池做电源,通燃料——乙烷的一极为负极,通氧气的一极为正极,粗铅应该在X极,连接燃料电池的正极,类似于电解精炼铜电解过程中,电解液中铜离子浓度减小故电解液中银离子浓度减小;
故答案为:①X②减小
(6)根据题意可知,甲池中消耗标况下1.12L氧气,其物质的量为0.05mol,可计算出该过程中转移电子的物质的量为0.2mol,具体计算过程如下:
甲池中正极电极反应式为:
利用转移电子守恒,可计算出乙池中阴极消耗银离子的物质的量为0.2mol,具体计算过程如下:
乙池中阴极反应式为:
利用乙池中总反应式的关系可知,消耗0.2molAg+同时生成0.2molH+,具体计算过程如下:
此时溶液中,pH=1;故答案为:1;
11.(23-24高二上·河南·期末)亚硝基硫酸()是染料工艺中重要的原料。实验室将SO2通入浓硝酸和浓硫酸的混酸中可制备亚硝基硫酸,装置如图所示。
回答下列问题:
(1)盛装浓硫酸的仪器名称是 。A装置中发生反应的化学方程式为 。
(2)D装置中不能用饱和NaHSO3溶液吸收尾气的原因是 。
(3)为了使C中反应充分,通入SO2的速率不能过快,可对A装置采取的措施是 。
(4)C中主要发生两步反应:第一步:___________;第二步:。请写出第一步反应的化学方程式: 。
(5)亚硝基硫酸产品纯度的测定:
称取产品放入的锥形瓶中,加入溶液和少量稀硫酸,发生反应与:,产品中其他杂质不与酸性KMnO4溶液反应。反应完全后,用标准溶液滴定过量的KMnO4,消耗标准溶液。发生反应:。
①配制溶液所需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、 。
②若滴定终点时仰视滴定管刻度,则由此测得产品中亚硝基硫酸的质量分数会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
③亚硝基硫酸产品纯度为 (保留3位有效数字)。
【答案】(1)分液漏斗
(2)SO2与饱和NaHSO3溶液不反应(或SO2不溶于饱和NaHSO3溶液)(答案合理均可)
(3)控制分液漏斗的活塞,减慢A中浓硫酸下滴的速度(答案合理均可)
(4)
(5)100mL容量瓶 偏小 96.5%
【分析】A装置中用亚硫酸钠固体与70%的浓硫酸反应制取二氧化硫,通过B中浓硫酸干燥以后通入C装置与浓硫酸、浓硝酸的混合物在冷水浴中反应,最后通过装置D进行尾气吸收,同时防止倒吸。
【解析】(1)盛装浓硫酸的仪器名称是分液漏斗;A装置中用亚硫酸钠固体与70%的浓硫酸反应制取二氧化硫,发生反应的化学方程式为;
(2)与饱和NaHSO3溶液不反应(或不溶于饱和NaHSO3溶液) ,所以D装置中不能用饱和NaHSO3溶液吸收尾气;
(3)为了使C中反应充分,通入的速率不能过快,可对A装置采取的措施是:控制分液漏斗的活塞,减慢A中浓硫酸下滴的速度(答案合理均可);
(4)C中主要发生两步反应,第一步反应的化学方程式:;
(5)由配置一定物质的量浓度溶液的实验步骤可知,需要用到的玻璃仪器有:量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100mL容量瓶;若滴定终点时仰视滴定管刻度,草酸钠溶液的末次读数读大,即草酸钠溶液体积偏大,其对应消耗的高锰酸钾溶液体积偏大,亚硝基硫酸消耗的高锰酸钾溶液体积偏小,因此则由此测得产品中亚硝基硫酸的质量分数会偏小;由可得所以,对应消耗的n(KMnO4)=n(Na2C2O4)=0.004mol,与NOHSO4反应的n(KMnO4)=, 据反应可得:,n(NOHSO4)=,亚硝基硫酸产品纯度为。
12.(22-23高二上·河南·期末)碳酸亚铁在干燥空气中为白色固体,可用于制铁盐、兽药、补血剂等。实验室以废铁屑(含少量碳、氧化铝和氧化铁杂质)为原料制备的实验步骤如下:
(1)酸浸。酸浸废铁屑的装置如图所示(夹持装置略):
①为了提高废铁屑的利用率,上述装置采取的措施有 (列举一条)。
②有同学认为,酸浸液中可能没有,其原因为 (用离子方程式表示)。
(2)除杂。用氨水调节酸浸液的,经过滤除去杂质,该实验条件下几种金属阳离子开始沉淀与完全沉淀时的如表所示:
开始沉淀的
7.3
2.7
3.8
完全沉淀的
9.5
3.7
4.8
则调节的范围是 .
(3)沉铁。向溶液中缓慢滴加溶液,过滤、洗涤、干燥,得到固体。
生成沉淀的过程中还有气泡逸出,则该反应的化学方程式为 .
(4)溶于乳酸能制得可溶性乳酸亚铁补血剂。某实验小组查阅资料可知,用碘量法可测定乳酸亚铁晶体样品的纯度,其步骤为:称取样品,灼烧至完全灰化,加足量盐酸溶解,取所有可溶物配成溶液,每次吸取该溶液,向其中加入过量溶液充分反应,然后加入几滴淀粉溶液,用,标准溶液滴定(已知:、),平行滴定3次,记录数据如表所示:
滴定次数
标准溶液/
滴定前读数
滴定后读数
1
0.10
19.65
2
0.12
22.32
3
1.05
20.70
①判断滴定终点的现象为 。
②该样品的纯度为 。
【答案】(1)通、搅拌、加热等
(2)
(3)
(4)滴入最后半滴标准溶液后,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复 98%
【解析】(1)①为了提高废铁屑的利用率,上述装置采取的措施有通、搅拌、加热等;
②废铁屑中氧化铁与稀硫酸反应后生成,但能与Fe反应,所以溶液中可能没有,离子反应方程式为:;
(2)加入氨水调节酸浸液的是为了使Al3+沉淀从而被除去,根据表中数据可知调节的范围是:;
(3)向溶液中滴加溶液生成固体,同时还有气泡逸出,所以该反应的化学方程式为:;
(4)①根据可知加入淀粉溶液后溶液变为蓝色,再加入,根据可知I2被消耗后溶液褪色,所以判断滴定终点的现象为:滴入最后半滴标准溶液后,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复;
②表中第二次实验数据误差偏大应舍去,消耗标准液的平均体积为:,,根据反应方程式可知:,样品中,所以该样品的纯度为:。
13.(23-24高二上·河南周口·期末)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3•5H2O,248 g•mol-1)可用于氰化物及腈类中毒及各种砷、碘、汞、铅中毒治疗,已知它易溶于水,难溶于乙醇,在中性和碱性环境中稳定,在40~50℃熔化,48℃分解。某兴趣小组用两种方法制取硫代硫酸钠晶体并加以应有。
I.制备Na2S2O3•5H2O
方法一:亚硫酸钠法.
反应原理:S+Na2SO3=Na2S2O3
实验步骤:称取一定量的Na2SO3于烧杯中,溶于煮沸过的蒸馏水。另取过量的硫粉,加入少量乙醇充分搅拌均匀后,加到上述溶液中。水浴加热,微沸,反应后趁热过滤。滤液蒸发浓缩、冷却结晶后析出Na2S2O3•5H2O晶体。再进行减压过滤、洗涤并低温干燥。
(1)向硫粉中加入少量乙醇充分搅拌均匀的目的是 。
(2)下列说法不正确的是 。
A.蒸发浓缩至溶液表面出现大量沉淀时,停止加热
B.快速冷却,可析出较大晶体颗粒
C.冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率
D.减压过滤的主要仪器为布氏漏斗、抽滤瓶、安全瓶、抽气泵
方法二:硫化碱法,装置如图。
(3)装置C中,将Na2S和Na2CO3以2∶1的物质的量之比配成溶液再通入SO2,便可制得Na2S2O3和CO2。反应的化学方程式为 。
(4)三颈烧瓶中两种固体溶解时,需先将Na2CO3溶于水配成溶液,再将Na2S固体溶于Na2CO3的溶液中,其目的是 。
II.Na2S2O3的应用
(5)Na2S2O3解毒氟化物原理:S2O+CN-→SCN-+SO。为检验该转化生成了SCN-,取反应后的少量溶液,先加入足量的盐酸,再加入 。
(6)设计以下实验测定粗产品中Na2S2O3•5H2O的含量:
步骤1:准确称取8.00 g样品,溶于水,加入5 mL甲醛,配成100 mL溶液。
步骤2:准确称取0.294 g K2Cr2O7于碘量瓶中,加入20 mL蒸馏水溶解,再加入5 mL1 mol·L-1 H2SO4和20 mL10%KI溶液使铬元素完全转化为Cr3+,加水稀释至100 mL。
步骤3:向碘量瓶中加入1 mL1%淀粉,用待测Na2S2O3溶液滴定碘量瓶中溶液至滴定终点,消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。(已知:I2+2=2I-+)
①写出“步骤2”中反应的离子方程式 。
②试计算Na2S2O3•5H2O的纯度 。
【答案】(1)硫粉微溶于乙醇,在乙醇中有一定的溶解度,从而增大反应物的接触面积,加快反应速率
(2)AB
(3)4SO2+3Na2S+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2
(4)Na2CO3溶液呈碱性,可以抑制Na2S水解,防止产生H2S气体
(5)FeCl3溶液
(6)+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O 93.0%
【解析】(1)反应速率与固体物质的接触面积有关,硫粉微溶于乙醇,在乙醇中有以定的溶解度,从而增大反应物的接触面积,加快反应速率;
(2)A.蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时停止加热,A错误;
B.快速冷却得到的是细小的晶体,B错误;
C.有题干信息可知,硫代硫酸钠晶体易溶于水,难溶于乙醇,所以冷却结晶后的固液混合物加入乙醇可以减小硫代硫酸钠的溶解度,从而可提高产率,C正确;
D.减压过滤的主要仪器为布氏漏斗、抽滤瓶、安全瓶、抽气泵,D正确;
故合理选项是AB;
(3)二氧化硫气体均匀通入硫化钠和碳酸钠的混台溶液中最终生成硫代硫酸钠和二氧化碳,可知反应的化学方程式为:4SO2+3Na2S+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2;
(4)三颈烧瓶中两种固体溶解时,需先将Na2CO3溶于水配成溶液,再将Na2S固体溶于Na2CO3的溶液中,其目的是Na2CO3溶液呈碱性,抑制Na2S水解,就可以防止产生H2S气体;
(5)Na2S2O3解毒氰化物原理:S2O+CN-→SCN-+SO,为检验该转化生成了SCN-,可根据Fe3+与SCN-反应产生络合物Fe(SCN)3,使溶液变为红色检验。检验方法是:取反应后的少量溶液,先加入足量的盐酸酸化,将和转化为SO2气体除尽后,利用Fe3+和SCN-离子的显红色反应可知:再加入FeCl3溶液,观察到的现象是溶液变为血红色,故加入的试剂是FeCl3溶液;
(6)①K2Cr2O7溶液加入H2SO4和KI溶液使铬元素完全转化为Cr3+,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得反应的离子方程式为:+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;
②根据反应方程式:+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O 、I2+2=2I-+中物质反应转化关系可知n(K2Cr2O7)=3n(I2)=6n(Na2S2O3•5H2O),n(K2Cr2O7)=,则Na2S2O3•5H2O的质量为m(Na2S2O3•5H2O)=6×0.001 mol×248 g/mol×=7.44 g,所以Na2S2O3•5H2O的纯度为。
14.(23-24高二上·河南焦作·期末)高铁酸钾是一种高效净水剂.已知:易溶于水,微溶于浓溶液;在酸性或中性溶液中不稳定,在的强碱性溶液中较稳定.如图所示某实验小组欲制备高铁酸钾并测定其纯度.
(1)盛放浓盐酸的仪器名称为 ,装置A中发生反应时,每生成消耗的高锰酸钾的物质的量为 .
(2)将除杂装置B补充完整并标明所用试剂 .
(3)装置C中与反应生成的化学方程式为 .
(4)实验时将装置C置于冰水浴中,其原因是 .
(5)实验后经结晶法得到的晶体仍含较多杂质,要得到更纯的晶体,还应采取的操作方法是 .
(6)将粗产品溶于过量的碱性亚铬酸盐溶液中,充分反应后,加入稀硫酸酸化至为2,在所得的重铬酸盐溶液中加入5滴二苯胺磺酸钠溶液作指示剂,然后用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液.已知该过程中涉及的离子反应主要有三个:
①;
②;
③.
该粗产品中的质量分数为 (用含w、c、V的代数式表示),若滴定管没有用标准液润洗,则测得的结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”).
【答案】(1)分液漏斗
(2)
(3)
(4)在环境中较稳定,防止副反应发生
(5)重结晶
(6)或或 偏高
【分析】A中产生氯气,B除去氯气中的氯化氢气体,C中Cl2、过量的KOH溶液、氢氧化铁反应生成K2FeO4,D用于尾气处理。
【解析】(1)盛放浓盐酸的仪器名称为分液漏斗,装置A中发生反应时,根据化学反应方程式(浓)可得,每生成消耗的高锰酸钾的物质的量为0.4mol。
(2)装置B的作用是除去中的,选用饱和食盐水将,除杂装置B为。
(3)装置C中与反应生成的化学方程式为。
(4)产物在的强碱性溶液中较稳定,因此实验时将装置C置于冰水浴中,其原因是:在环境中较稳定,防止副反应发生。
(5)易溶于水中,则实验后经结晶法得到的晶体仍含较多杂质,要得到更纯的晶体,还应采取的操作方法是:利用重结晶提纯。
(6)根据反应方程式,可得关系式,,则的质量分数为。如果滴定管没有用标准液润洗,那么消耗的标准液的体积会增加,计算得到的质量会增加,质量分数偏高。
29 / 29
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$