题型05 实验探究综合题(期末真题汇编)高二化学上学期人教版
2026-01-23
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2份
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54页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 探究性实验 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 15.88 MB |
| 发布时间 | 2026-01-23 |
| 更新时间 | 2026-01-23 |
| 作者 | 化学学习中心 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-11-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55183943.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
题型05 实验探究综合题(非选择题)
1.(24-25高二上·广东佛山·期末)四氟硼酸锂()是锂离子电池常用的电解质。一种利用与在无水体系中制备的实验装置如图所示,回答下列问题:
注:该装置能控制反应进行的快慢,有效提高原料的利用率。
(1)装置中的仪器均使用聚四氟乙烯材料制成,不能使用普通玻璃仪器的原因是 。
(2)中为+3价,遇水极易发生水解,生成与另一种物质,其化学方程式为 。
(3)装置B的作用除干燥外,另一个用途是 。装置C中倒置漏斗的作用是 。
(4)是一种弱酸,其水溶液称氢氟酸。
①在的溶液中,下列说法正确的是 。
A.
B.
C.加水稀释,的电离程度增大,溶液pH减小
D.加入少量固体,水的电离程度减小
②常温下,测得的溶液中,忽略的电离损失,计算此时的电离常数 (写出计算过程)。
(5)可用于制备性能更优的锂离子电池电解质。实验室可利用标准酸性溶液测定样品的纯度,滴定时被氧化为,被还原为。
①判断滴定终点的现象为 。
②准确称取1.0000 g 样品()溶于适量水配成溶液,用的酸性溶液滴定至终点,消耗溶液,则该样品的纯度为 (保留三位有效数字)。
2.(24-25高二上·广东广州越秀区·期末)氨有很广泛的用途,是世界上产量最多的无机化合物之一,其水溶液存在电离平衡(设氨水中全部以形式存在)。
(1)若向氨水中加入少量氯化铵固体,则溶液中将 (填“增大”“减小”或“保持不变”)。
(2)取浓氨水粗略配制500 mL 1 的氨水,探究影响氨水电离的因素。
【查阅资料】常温下,的电离常数
的电离常数
【提出假设】
ⅰ、加水稀释能促进氨水电离
ⅱ、加入大量能抑制氨水电离
【设计方案并完成实验】常温下,用浓度均约为1 的氨水和氯化铵溶液按下表混合,测定pH,记录数据:
实验
V(氨水)/mL
V(氯化铵)/mL
V(蒸馏水)/mL
pH
Ⅰ
20.00
0
0
11.78
Ⅱ
2.00
0
18.00
11.28
Ⅲ
2.00
2.00
a
9.51
①结合表中数据说明加水稀释能促进氨水电离 。
②甲同学根据实验Ⅲ混合液pH小于实验Ⅱ混合液pH,得出溶液中加入大量能抑制氨水电离的结论,则a= mL。
③乙同学认为甲同学的结论不合理,理由是 。
【改进实验】
④ (填写实验方案和预设的实验结果),可得出溶液中加入大量能抑制氨水电离的结论。
(3)丙同学在甲乙两位同学的实验基础上,进一步探究影响氨水电离的因素。
【查阅资料】水中加入等物质的量氨气和氯化铵,可认为溶液中。
【处理数据】
①常温下某混合溶液中,计算该溶液pH= 。
【实验假设】丙同学认为(2)中实验Ⅲ所测溶液pH与理论计算结果不一致,主要是所用的氨水和氯化铵浓度不准确导致的。
【设计方案并完成实验】实验Ⅳ.移取 mL氨水,用盐酸滴定至终点,消耗盐酸 mL。
②滴定过程中,除了锥形瓶,还需要用到的下列玻璃仪器是 (填仪器名称)。
③实验Ⅴ。将 mL氨水与 mL盐酸混合(用、表达),测得溶液pH与①中计算结果一致。
④实验Ⅴ所得溶液称为缓冲溶液,在一定范围内可防止pH大幅变化。为了维持正常的生理活动,人体血液里也有具有该作用的溶液,它是 缓冲溶液。
3.(24-25高二上·湖南岳阳·期末)某学生用的标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作为如下几步,请回答:
①用蒸馏水洗涤碱式滴定管,并立即注入溶液至“0”刻度线以上
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体
③调节液面至“0”或“0”刻度线以下某一刻度,并记下读数
④用润洗好的酸式滴定管移取待测液于洁净的锥形瓶中,并加入3滴酚酞溶液
⑤用标准液滴定至终点,记下滴定管液面读数
(1)以上步骤有错误的是 (填编号),该错误操作会导致测定结果偏 。
(2)判断滴定终点的现象是: 。
(3)如图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为 。
(4)根据表中数据:请计算待测盐酸溶液的浓度 。
滴定次数
待测液体积()
标准溶液读数记录()
滴定前读数
滴定后读数
第一次
20.00
0.40
20.50
第二次
20.00
4.00
24.10
第三次
20.00
2.00
25.10
(5)下列操作中可能使所测盐酸溶液的浓度数值偏低的是 (填字母)。
a.滴定前盛放盐酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
b.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
c.读取氢氧化钠溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
d.滴定过程中,锥形瓶的振荡过于激烈,使少量溶液溅出
(6)若用NaOH溶液来滴定CH3COOH溶液,当二者恰好完全反应时,溶液中离子浓度由大到小关系为: 。
(7)在化学分析中,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-时,采用K2CrO4为指示剂,利用Ag+与CrO反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。当溶液中的Cl-恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10-5 mol/L)时,溶液中的c(Ag+)= mol/L。(已知25℃时,AgCl的Ksp为1.8×10-10)
4.(24-25高二上·浙江杭州·期末)乙二酸(,俗名草酸)是一种二元弱酸,广泛分布于植物、动物和真菌体中。
(1)室温下,用溶液滴定草酸溶液,滴定过程中溶液pH随加入溶液体积的变化曲线如图1所示:所得溶液里、、三种微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图2所示。
①当滴入溶液时,发生反应的离子方程式为 。第二次滴定终点,所选择的指示剂是 。
② 。
(2)可以使酸性溶液褪色,医学上常用酸性溶液和溶液反应来测定血液中钙的含量。测定方法:取血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量的溶液,反应生成沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到后,再用标准溶液滴定。
①滴定管盛装好标准溶液后需排气泡,下列排气泡的操作正确的是 (填序号)。
a b. c.
②滴定终点的标志为 。
③下列操作中,使测定的血液中钙含量数值偏高的是 (填字母)。
a.滴定过程中,振荡锥形瓶时有液滴溅出
b.达到滴定终点时,俯视读数
c.盛装标准溶液的滴定管用水洗涤后未润洗
d.装标准溶液的滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定后有气泡
5.(24-25高二上·甘肃兰州·期末)Ⅰ.草酸()是一种易溶于水的二元有机弱酸,可与酸性溶液发生反应:。请回答下列问题:
实验编号
所加试剂及用量
条件
溶液颜色褪至无色需时间
的溶液
的溶液
的稀硫酸
水
温度
1
20
2
20
3
30
(1)完成此实验设计,其中: 。
(2)对比实验2、3可探究 对反应速率的影响。
Ⅱ.许多有机化学反应包含电子的转移,使这些反应在电解池中进行时称为电有机合成。二维锑片()是一种新型的电化学还原催化剂,利用其做电解池的阴极材料,在酸性条件下,人工固碳装置中的气体在二维锑片表面发生三种催化竞争还原反应,其反应历程如下图所示(*表示吸附态中间体)。
(3)三种催化竞争的还原反应中,生成 (填“”、“”、“”)吸收的能量最多。
(4)从图像中可以看出,二维锑片发挥的主要作用是 ,在二维锑片表面生成的反应可表示为 。
Ⅲ.甲醇是一种绿色能源。如图所示,某同学设计一个甲醇燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理。
根据要求回答相关问题:
(5)写出甲中负极的电极反应式 。
(6)乙中石墨电极()的电极反应式为 ,为了制得纯净的产物,确保装置的安全性,乙中为 (填“阳”或“阴”)离子交换膜。
(7)若在标准状况下,有氧气参加反应,丙装置中阴极析出铜的质量为 。
6.(24-25高二上·广东部分学校·期末)KI是重要的补碘剂,常与Na2S2O3标准液用于定量分析,反应原理为2S2O+I2=S4O+2I-。回答下列问题:
(1)配制250mL 0.1000mol·L-1的Na2S2O3溶液:称取一定量的Na2S2O3晶体,在烧杯中溶解并冷却至室温后,转移到 (填仪器名称)中,洗涤烧杯等2~3次后定容。
(2)测定未知H2O2溶液的物质的量浓度:
①锥形瓶中盛有20mL待测H2O2溶液,加入过量KI溶液、适量稀硫酸和几滴淀粉溶液, 1min后溶液变蓝,写出该反应的离子方程式: 。
②用(1)中所配Na2S2O3溶液滴定待测液,滴定终点的标志是 ,且30s内溶液颜色不再变化:重复3次滴定,滴定管读数记录如表所示,H2O2的物质的量浓度为 mol·L-1 (保留4位有效数字)。
序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
滴定前/(mL)
1.00
0.05
0.12
滴定后/(mL)
20.00
19.03
27.90
③有同学分析滴定过程中I-是循环利用的,能否节约药品仅用少量KI,并说明原因: 。
(3)为探究影响H2O2与KI溶液反应速率的因素,向四个试剂瓶中加入等量淀粉,利用上题试剂,设计实验如表所示:
序号
V(H2O2)/mL
V(KI)/mL
V(H2SO4)/mL
V(H2O)/mL
水浴温度/℃
变蓝时间/s
Ⅰ
10.0
10.0
8.0
0
25
t1
Ⅱ
5.0
10.0
x
y
25
t2
Ⅲ
10.0
10.0
4.0
z
25
t3
Ⅳ
10.0
10.0
8.0
0
45
t4
①实验Ⅰ和Ⅱ是探究H2O2浓度对反应速率的影响,x= mL,y= mL;t1<t2,说明 。
②实验Ⅰ和Ⅲ是探究酸性强弱对反应速率的影响,t1 t3 (填“>”、“<”或“=”),说明其他条件相同,酸性越强,反应速率越快。
③实验Ⅰ和Ⅳ是探究 对反应速率的影响。
7.(24-25高二上·海南部分学校·期末)现有一瓶市售白醋,化学课外兴趣小组欲用酸碱滴定法测定其含酸量(假设其中的酸均为醋酸)。用标准NaOH溶液测定白醋中醋酸浓度的实验过程如图所示:
请回答下列问题:
(1)“滴定”时,部分操作如下:①初始读数;②润洗滴定管;③滴定;④排气泡、调液面至0或0刻度以下。正确的先后操作顺序是 (填序号)。
(2)进行三次平行滴定实验的目的是 。
(3)滴定时可选择的最佳指示剂是 (填“石蕊”“酚酞”或“甲基橙”),滴定终点的标志是 。
(4)已知标准NaOH溶液的浓度为,三次滴定消耗标准NaOH溶液的体积平均值为15.50mL,则市售白醋中醋酸的浓度为 。
(5)25℃时,若用NaOH溶液滴定20.00mL的醋酸溶液,滴定过程中pH随加入NaOH溶液体积变化的曲线如图所示。
①a点溶液中 (填“”“”或“”)。
②b点溶液中离子浓度从大到小的顺序为 。
8.(24-25高二上·广东汕头澄海区·期末)镁是一种活泼金属,常温下能与水缓慢反应。某实验小组将打磨后的镁条投入AgCl滤液中,发现立即产生大量气泡,实验探究原因。
I.
(1)配制100mL 0.2mol/LAgNO3溶液,除托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒外,还需用到的玻璃仪器有_______(填选项字母)
A. B. C. D.
Ⅱ.向90mL 1mol/L KCl溶液中加入10mL 0.2mol/LAgNO3溶液,产生白色沉淀后过滤,得到AgCl滤液。取少许AgCl滤液,投入5cm打磨后的镁条,快速产生大量气泡。
实验探究镁与AgCl滤液快速产生气体的原因。
【查阅资料】体积较小的阴离子,能够“钻入”Mg(OH)2膜,达到使其溶解的效果。K+对该反应无影响。
【提出猜想】可能是或Cl-促进镁与水的反应。
【实验探究】
(2)完成下列表格。
序号
实验操作
实验现象
①
将5cm打磨后的镁条投入5mL水中
细微气泡附着
②
将5cm打磨后的镁条投入5mL1mol/L 溶液中
细微气泡附着
③
将5cm打磨后的镁条投入 中
细小气泡放出
【实验结论】Cl-能促进镁与水的反应,溶液中离子无影响。
对比发现镁与AgCl滤液的反应速率比实验③更快。经讨论,猜想AgCl滤液中存在微量银离子,可能形成了微小Mg-Ag原电池,进一步加快反应速率。
【提出猜想】Cl-和Ag+共同加快镁与水反应速率。
【实验探究】
(3)将微观原电池放大,设计宏观原电池装置以证明猜想。甲组实验过程如下表所示,表中液体X为 ,液体Y为 。
序号
④
⑤
⑥
装置
溶液
100mL液体X
100mL1mol/LKCl溶液
100mL液体Y
【实验结论】
(4)观察到现象 ,证明是Cl-和Ag+共同加快镁与水反应速率。
(5)乙组将实验⑥设计成如下图所示装置(其他与甲组相同),甲组同学认为不合理,该组同学的理由是 。
9.(24-25高二上·重庆七校联考·期末)中和反应是一类重要的化学反应,认识和研究中和反应对环境保护、医学应用、食品加工、化工生产等有重要作用。
I.测定中和反应的反应热
(1)按如图装置进行中和反应反应热的测定,图中还缺少的一种仪器是 。
(2)分别向50mL0.5000mol/L的NaOH溶液中加入a.浓硫酸b.稀硫酸c.稀盐酸d.稀醋酸,恰好完全反应的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4。下列关系正确的是___________。
A.ΔH1>ΔH2>ΔH3>ΔH4 B.ΔH1>ΔH2=ΔH3>ΔH4
C.ΔH1<ΔH2=ΔH3<ΔH4 D.ΔH1=ΔH2=ΔH3<ΔH4
II.利用中和反应测定未知溶液浓度
(3)实验室用0.5000mol/L的NaOH溶液分别滴定20mL等浓度的稀盐酸和稀醋酸溶液,滴定过程中,溶液pH的变化如图所示。A、B两条滴定曲线,表示NaOH溶液滴定醋酸溶液曲线的是 (填字母“A”或“B”);达到a、b状态消耗NaOH溶液的体积a b(选填“>”、“<”、“=”)。
III.利用中和滴定模型进行沉淀滴定和氧化还原滴定
(4)利用沉淀滴定法测定某未知NaSCN溶液的浓度:若用AgNO3溶液进行滴定,可选用的指示剂是___________。
难溶物
AgCN
Ag2CrO4
AgSCN
AgCl
AgBr
颜色
白
砖红
白
白
浅黄
Ksp
1.2×10-16
1.1×10-12
1.0×10-12
1.8×10-10
5.4×10-13
A.NaCN溶液 B.K2CrO4溶液 C.NaCl溶液 D.KBr溶液
(5)利用氧化还原滴定法测定样品中TiO2的质量分数。实验步骤如下:一定条件下,将2.2g样品(含TiO2)完全溶解并将TiO2转化为Ti3+,加入KSCN溶液作为指示剂。再用1.000mol/LNH4Fe(SO4)2标准溶液滴定使Ti3+全部转化为Ti4+。(Ti3+水溶液常显紫色)三次实验数据如下表所示:
滴定前/mL
滴定后/mL
第一次
2.10
27.00
第二次
1.40
22.40
第三次
2.50
27.60
①滴定至终点的现象为 。
②样品中其他成分不参与反应,样品中TiO2的质量分数为 。(保留3位有效数字)
③下列操作会导致样品中TiO2的质量分数偏小的是 。
a.锥形瓶中留有蒸馏水 b.滴定管中,滴定前有气泡,滴定后气泡消失
c.滴定终点俯视读数 d.配制标准溶液时,有少量溶液溅出
e.滴定过程中,有少量标准溶液溅出
10.(24-25高二上·湖北部分州·期末)某研究性学习小组利用酸性高锰酸钾溶液和草酸反应进行系列实验。
I.用酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应研究外界条件对反应速率的影响,实验设计及现象如下:
注:实验均在室温下进行,所用溶液均已用硫酸酸化。
实验序号
所加试剂及其用量
完全褪色时间
①
0.1mol/L
2mL
0.01mol/L
3min
②
0.3mol/L
2mL
0.01mol/L
4mL
2min50s
③
0.5mol/L
2mL
0.01mol/L
4mL
2min
(1)该实验可探究 (填外界条件)对化学反应速率的影响。
(2)上述实验中发生反应的离子方程式为 。
(3)研究小组的同学在实验中观察到溶液褪色速率开始时较慢,一段时间后突然加快。查阅资料获悉,与酸性溶液反应的一种机理如下图所示:
由图示机理分析,反应一段时间后溶液褪色速率突然加快的原因可能为 。
II.用标准溶液测定草酸晶体中的值,实验步骤如下:
①称取纯草酸晶体,将其配成溶液作为待测液;
②取待测液装入锥形瓶中,再加入适量的稀硫酸;
③用浓度为的标准溶液进行三次滴定。
请回答下列问题:
(4)盛放溶液所使用的滴定管为 (填“酸式”或“碱式”)滴定管。
(5)本实验达到滴定终点的标志是 。
(6)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则所用标准液的体积为 ,若三次实验所用标准液的体积平均值也为该值,求得的数值为 。
(7)下列操作中可能使的数值偏小的是___________(填字母)。
A.滴定管未用标准液润洗就直接注入标准溶液
B.读取标准溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
C.滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定后有气泡
D.滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
11.(24-25高二上·重庆主城七校联考·期末)草酸是一种重要的化学试剂。
Ⅰ.用酸性溶液和反应研究影响反应速率的因素。一实验小组欲通过测定单位时间内生成的体积,探究影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下:
实验序号
A溶液
B溶液
①
20mL0.1溶液
30mL0.01溶液
②
20mL0.2溶液
30mL0.01溶液
(1)该实验探究的是 因素对化学反应速率的影响。相同条件下相同时间内针筒中所得体积大小:②>①, (填实验序号)反应速率更快。
(2)小组同学发现反应速率总是如图2所示,其中时间内速率变快的主要原因可能是:①反应放热使溶液温度升高,加快反应;② 。
Ⅱ.国家标准(GB27602011)规定葡萄酒中最大使用量为。某兴趣小组用下图装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中的,并对其含量进行测定。实验步骤如下:
a.向B中加入300.00mL葡萄酒和适量稀硫酸,加热,促使全部逸出,并全部进入C中的的酸性溶液中,充分反应后,再将C中得到的吸收液(紫红色)稀释至500mL。
b.取25.00mL稀释后的吸收液于一只洁净的锥形瓶中,用标准液滴定吸收液中残余的。
c.数据处理:
滴定次数
吸收液的体积/mL
标准溶液的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
消耗标准溶液体积
1
25.00
0.10
6.60
6.50
2
25.00
7.60
14.00
6.40
3
25.00
0.20
6.80
6.60
已知:酸性溶液可以氧化乙醇。
回答下列问题:
(3)该滴定实验不会用到下图中 (填标号)滴定管。
(4)写出步骤b中发生的离子反应 。
(5)滴定终点的现象为 。
(6)根据表格中的数据计算该葡萄酒中含量为 (保留2位小数)。
(7)下列操作会导致所测葡萄酒中含量偏低的是 (填标号)。
a.滴定管装标准液前未润洗
b.用滴定管量取稀释后的吸收液时,未用吸收液润洗
c.达到滴定终点时,仰视读数
d.装标准溶液的滴定管尖嘴部分在滴定前无气泡,滴定终点时发现气泡
(8)该兴趣小组同学做实验测得含量总是偏高,可能原因是 。
12.(24-25高二上·天津红桥区·期末)食醋是生活中常见的调味品,其主要成分是醋酸(),国家标准规定酿造食醋中醋酸含量标准为。为测某品牌白醋的醋酸含量是否符合国家标准,某学习小组运用中和滴定实验进行检测。
(1)将食用白醋稀释至原浓度的十分之一得待测白醋溶液。用标准液滴定待测白醋溶液。
①标准液应盛装在右图中的 (填甲或乙)滴定管中。
②滴定过程中选择的指示剂是 (填字母序号)。
A.甲基橙 B.石蕊 C.酚酞
③判断滴定达到终点的现象为 。
(2)用标准溶液滴定某品牌白醋样品的数据如下。
滴定次数
1
2
3
4
V(样品)/mL
20.00
20.00
20.00
20.00
V[]/mL
15.00
15.80
15.04
14.96
①按表中数据处理,转换为原市售白醋中醋酸的含量为 g/100mL(保留两位有效数字),可知该白醋 符合国家标准(填“是”或“不是)。
②若测定结果偏低,其原因可能是 (填字母序号)。
A.碱式滴定管未用标准溶液润洗就直接注入标准溶液
B.滴定过程中振摇时锥形瓶中有液滴溅出
C.碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
(3)如用溶液分别滴定浓度均为的盐酸和醋酸溶液,得到溶液随加入溶液体积而变化的两条滴定曲线。
滴定醋酸的曲线是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”);和的关系: (“>”、“=”或“<”);点对应的溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序 。
13.(24-25高二上·湖南天壹名校联盟·期末)常用作氧化还原滴定的氧化剂,现用酸性溶液滴定某未知浓度的溶液。请回答:
(1)酸性溶液与反应的离子方程式为 。
(2)酸性高锰酸钾溶液应该装在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中,向润洗过的滴定管中加入溶液,赶出滴定管尖嘴处的气泡,正确的操作图示为 (填字母)。
A. B. C. D.
(3)①滴定终点的现象为 。
②甲同学在滴定开始和结束时,装标准液的滴定管液面如图所示,则本次滴定所消耗标准液的体积为 mL。
(4)下列操作中可能使测定结果偏低的是___________(填字母)。
A.酸式滴定管未用标准液润洗就直接注入标准液
B.滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.读取标准液时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
D.装标准液的滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡,滴定终点时发现无气泡
14.(24-25高二上·辽宁协作体·期末)丙酸()可用作食品防腐剂和防霉剂,能与水、乙醇等混溶。某同学为测定其电离常数做了如下实验:
【实验一】配制丙酸溶液并用NaOH溶液滴定法测定丙酸的浓度。
(1)量取一定量的丙酸,配制成250mL丙酸溶液,用移液管移取25.00mL丙酸溶液于锥形瓶中,加入几滴 溶液作指示剂。
(2)取图中的滴定管 (填“a”或“b”),检查 后,用蒸馏水洗涤,再用的NaOH标准溶液 2~3次,完成后盛装好标准溶液,然后进行滴定,达到滴定终点时的操作和现象为 。
(3)重复滴定操作3次,每次消耗标准溶液的体积如下。
实验序号
1
2
3
消耗NaOH标准溶液的体积/mL
24.98
25.00
25.02
根据表中数据计算,所配丙酸溶液的物质的量浓度为 ;若读取滴定终点的数据时仰视读数,则造成所测丙酸溶液的浓度将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【实验二】常温下测定所配丙酸溶液的pH。
(4)若用pH计测得所配丙酸溶液的pH为2.94,则常温下,丙酸的电离常数≈ 。
15.(24-25高二上·新疆乌鲁木齐米东区三校联考·期末)研究化学反应中的能量变化具有重要意义。请回答下列问题:
(1)298K,1mol下列物质气态时的相对能量如下表:
物质
H2
O2
H2O2
H2O
相对能量/kJ·mol-1
0
0
-136
-242
与足量反应生成 (填吸收或释放)的能量为 kJ。
(2)已知部分化学键的键能和化学反应的能量变化如下表和下图所示。
化学键
N-H
N-Cl
H-Cl
键能(/kJ·mol-1)
391.3
x
431.8
则反应过程中的 ,上表中的x= 。
(3)中和反应的热量变化,其数值Q可通过如下图量热装置测量反应前后体系温度变化,用公式计算获得。实验中用0.55mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1盐酸各50mL进行反应热的测定。
①若大烧杯上不盖杯盖,该中和反应求得的焓变 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
②实验中碱稍过量的原因为 。
③实验测得反应前后体系的温度值分别为T0℃、T1℃,则该过程放出的热量为 J。[c和分别取和1.0g·mL-1,忽略水以外各物质吸收的热量]。
④关于中和热的测定实验,下列说法正确的是 (填标号)。
A.向内筒加入稀碱液时,应当缓慢分批加入
B.实验中,应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度
C.实验中,测量酸液的初始温度后,可使用同一支温度计直接测量碱液的初始温度
D.实验过程中,若使用铁质搅拌棒,会导致测得的中和热∆H偏小
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题型05 实验探究综合题(非选择题)
1.(24-25高二上·广东佛山·期末)四氟硼酸锂()是锂离子电池常用的电解质。一种利用与在无水体系中制备的实验装置如图所示,回答下列问题:
注:该装置能控制反应进行的快慢,有效提高原料的利用率。
(1)装置中的仪器均使用聚四氟乙烯材料制成,不能使用普通玻璃仪器的原因是 。
(2)中为+3价,遇水极易发生水解,生成与另一种物质,其化学方程式为 。
(3)装置B的作用除干燥外,另一个用途是 。装置C中倒置漏斗的作用是 。
(4)是一种弱酸,其水溶液称氢氟酸。
①在的溶液中,下列说法正确的是 。
A.
B.
C.加水稀释,的电离程度增大,溶液pH减小
D.加入少量固体,水的电离程度减小
②常温下,测得的溶液中,忽略的电离损失,计算此时的电离常数 (写出计算过程)。
(5)可用于制备性能更优的锂离子电池电解质。实验室可利用标准酸性溶液测定样品的纯度,滴定时被氧化为,被还原为。
①判断滴定终点的现象为 。
②准确称取1.0000 g 样品()溶于适量水配成溶液,用的酸性溶液滴定至终点,消耗溶液,则该样品的纯度为 (保留三位有效数字)。
【答案】(1)反应过程中产生的气体能与玻璃中的反应,会腐蚀玻璃
(2)
(3) 通过观察装置B中气泡产生的速率来控制装置A中反应进行的快慢 防止倒吸
(4) AB
(5) 滴入最后一滴酸性溶液时,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色 86.4%
【分析】本题考查物质制备的实验方案设计,侧重考查分析判断、实验及计算能力,明确物质性质及发生反应、弱电解质的电离平衡及影响因素、化学方程式的计算、实验技能是解本题关键。
【详解】(1)普通玻璃仪器中含有,会与发生反应,化学方程式为,所以不能使用普通玻璃仪器;
(2)根据化学反应前后元素守恒,遇水水解生成,另一种物质为,化学方程式为;
(3)装置B中浓硫酸除干燥外,还可通过观察装置B中气泡产生的速率来控制装置A中反应进行的快慢;反应过程中可能会有气体溶解导致压强变化,倒置漏斗增大了气体与液体的接触面积,使液体不易倒吸入前面的装置,所以装置C中倒置漏斗的作用是防止倒吸。
(4)①A.根据溶液中的电荷守恒原理,在溶液中,阳离子有,阴离子有和,所以,A正确;
B.是弱酸,部分电离,,同时,来自和 的电离,所以,且最大,浓度最小,即,B正确;
C.加水稀释,平衡正向移动,的电离程度增大,但溶液体积增大的程度大于物质的量增大的程度,减小,溶液增大,C错误;
D.加入少量固体,浓度增大,平衡逆向移动,减小,对水的电离抑制作用减弱,水的电离程度增大,D错误;
②的电离方程式为,电离常数,已知,由可知,,(因为相对于0.1很小,可忽略),将,,,代入可得;
(5)①酸性溶液本身有颜色,在滴定时,被氧化,被还原,在滴定过程中,将还原,溶液无色,当反应完全后,再滴入,其过量,溶液就会呈现本身的浅紫色,当滴入最后一滴酸性溶液时,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色,说明达到滴定终点。
②离子反应方程式为:,已知,根据离子反应方程式中与的物质的量之比,可算出,再根据,算出,最后计算样品纯度。
2.(24-25高二上·广东广州越秀区·期末)氨有很广泛的用途,是世界上产量最多的无机化合物之一,其水溶液存在电离平衡(设氨水中全部以形式存在)。
(1)若向氨水中加入少量氯化铵固体,则溶液中将 (填“增大”“减小”或“保持不变”)。
(2)取浓氨水粗略配制500 mL 1 的氨水,探究影响氨水电离的因素。
【查阅资料】常温下,的电离常数
的电离常数
【提出假设】
ⅰ、加水稀释能促进氨水电离
ⅱ、加入大量能抑制氨水电离
【设计方案并完成实验】常温下,用浓度均约为1 的氨水和氯化铵溶液按下表混合,测定pH,记录数据:
实验
V(氨水)/mL
V(氯化铵)/mL
V(蒸馏水)/mL
pH
Ⅰ
20.00
0
0
11.78
Ⅱ
2.00
0
18.00
11.28
Ⅲ
2.00
2.00
a
9.51
①结合表中数据说明加水稀释能促进氨水电离 。
②甲同学根据实验Ⅲ混合液pH小于实验Ⅱ混合液pH,得出溶液中加入大量能抑制氨水电离的结论,则a= mL。
③乙同学认为甲同学的结论不合理,理由是 。
【改进实验】
④ (填写实验方案和预设的实验结果),可得出溶液中加入大量能抑制氨水电离的结论。
(3)丙同学在甲乙两位同学的实验基础上,进一步探究影响氨水电离的因素。
【查阅资料】水中加入等物质的量氨气和氯化铵,可认为溶液中。
【处理数据】
①常温下某混合溶液中,计算该溶液pH= 。
【实验假设】丙同学认为(2)中实验Ⅲ所测溶液pH与理论计算结果不一致,主要是所用的氨水和氯化铵浓度不准确导致的。
【设计方案并完成实验】实验Ⅳ.移取 mL氨水,用盐酸滴定至终点,消耗盐酸 mL。
②滴定过程中,除了锥形瓶,还需要用到的下列玻璃仪器是 (填仪器名称)。
③实验Ⅴ。将 mL氨水与 mL盐酸混合(用、表达),测得溶液pH与①中计算结果一致。
④实验Ⅴ所得溶液称为缓冲溶液,在一定范围内可防止pH大幅变化。为了维持正常的生理活动,人体血液里也有具有该作用的溶液,它是 缓冲溶液。
【答案】(1)减小
(2) 氨水浓度稀释10倍,pH变化量小于1 16.00 因水解呈酸性,加入酸性物质pH减小 将Ⅲ中2.00 mL 溶液换成2.00 mL 溶液,测得pH<11.28
(3) 9.26 酸式滴定管
【详解】(1)中存在电离平衡,,加入少量氯化铵固体,增大,不变,则减小,故答案为:减小;
(2)①Ⅱ相当于I中氨水浓度稀释至原来的,如果平衡不移动,pH减小1,但实际pH减小不到1,和不移动相比增大,正向移动,故稀释氨水能促进氨水电离,故答案为:氨水浓度稀释10倍,pH变化量小于1;
②根据控制变量思想,Ⅲ中溶液总体积为20.00 ml ,a=16.00 ml ,故答案为:16.00;
③加入酸性物质,pH减小,因水解呈酸性,所以甲同学的说法不合理,故答案为:因水解呈酸性,加入酸性物质pH减小;
④如果要证明存在能抑制氨水的电离,需加入中性含的物质且混合后pH比Ⅱ小,根据题目信息醋酸和氨水的电离常数相等,说明溶液显中性,将Ⅲ中2.00 ml 溶液换成2.00 ml 溶液,测得pH<11.28,说明溶液中存在大量能抑制氨水的电离,故答案为:将Ⅲ中2.00 ml 溶液换成2.00 ml 溶液,测得pH<11.28;
(3)①溶液中时,,则 ,pH=9.26,故答案为:9.26;
②滴定过程中,需要的玻璃仪器为锥形瓶和酸式滴定管,故答案为:酸式滴定管;
③根据题意需要配制等物质的量浓度的氨水和氯化铵混合液,则氨水和盐酸按体积比为2:1混合即可,即将2mL氨水与mL盐酸混合,故答案为:2;;
④缓冲溶液加入少量酸能被中和,加入少量碱,能与结合成,防止pH大幅变化,一元弱酸和其对应的盐形成的缓冲体系均可达到上述目的,如缓冲溶液等,故答案为:。
3.(24-25高二上·湖南岳阳·期末)某学生用的标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作为如下几步,请回答:
①用蒸馏水洗涤碱式滴定管,并立即注入溶液至“0”刻度线以上
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体
③调节液面至“0”或“0”刻度线以下某一刻度,并记下读数
④用润洗好的酸式滴定管移取待测液于洁净的锥形瓶中,并加入3滴酚酞溶液
⑤用标准液滴定至终点,记下滴定管液面读数
(1)以上步骤有错误的是 (填编号),该错误操作会导致测定结果偏 。
(2)判断滴定终点的现象是: 。
(3)如图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为 。
(4)根据表中数据:请计算待测盐酸溶液的浓度 。
滴定次数
待测液体积()
标准溶液读数记录()
滴定前读数
滴定后读数
第一次
20.00
0.40
20.50
第二次
20.00
4.00
24.10
第三次
20.00
2.00
25.10
(5)下列操作中可能使所测盐酸溶液的浓度数值偏低的是 (填字母)。
a.滴定前盛放盐酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
b.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
c.读取氢氧化钠溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
d.滴定过程中,锥形瓶的振荡过于激烈,使少量溶液溅出
(6)若用NaOH溶液来滴定CH3COOH溶液,当二者恰好完全反应时,溶液中离子浓度由大到小关系为: 。
(7)在化学分析中,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-时,采用K2CrO4为指示剂,利用Ag+与CrO反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。当溶液中的Cl-恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10-5 mol/L)时,溶液中的c(Ag+)= mol/L。(已知25℃时,AgCl的Ksp为1.8×10-10)
【答案】(1) ① 高或大
(2)滴加最后半滴标准液后,锥形瓶中溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不变色
(3)22.60
(4)0.2010 mol·L-1
(5)cd
(6)
(7)1.8×10-5
【分析】在进行中和滴定操作时,要保证标准溶液浓度的准确性,待测溶液物质的量的准确性,用蒸馏水洗涤滴定管后应用标准液进行润洗,再装入标准液;在利用多次滴定实验的数据时,需分析实验操作的正确性,即分析实验数据的有效性,利用有效数据进行计算,据此回答。
【详解】(1)①中碱式滴定管在装液前,应用待装液进行润洗,步骤有错误的是①;用蒸馏水洗涤碱式滴定管,并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上,碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗就直接注入标准NaOH溶液,标准液的浓度偏小,造成V(标准)偏大,根据,分析可知c(待测)偏大;
(2)因为酚酞在酸性溶液中无色,在碱性溶液中显浅红色,当NaOH恰好中和HCl时,再滴入半滴NaOH溶液,溶液显碱性,若有滴入最后半滴标准液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,则达到滴定终点;
(3)滴定管 “0” 刻度在上,刻度自上而下逐渐增大,读数精确到0.01mL,液面在22mL刻度以下,读数为22.60mL;
(4)第一次滴定消耗标准液体积为,第二次滴定消耗标准液体积为24.10 mL-4.00mL = 20.10mL,第三次滴定消耗标准液体积为25.10 mL - 2.00 mL = 23.10mL(第三次数据偏差大,舍去),取前两次平均值,根据,,V(待测)=20.00mL,可得;
(5)a.滴定前锥形瓶用蒸馏水洗净后没干燥,待测液物质的量不变,对V(标准)无影响,测定结果无影响;
b.碱式滴定管滴定前有气泡,滴定后气泡消失,导致V(标准)偏大,测定结果偏高;
c.读取氢氧化钠溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,使V(标准)偏小,测定结果偏低;
d.滴定过程中,锥形瓶振荡过于激烈,少量溶液溅出,待测液物质的量减小,V(标准)偏小,测定结果偏低;
答案是cd;
(6)NaOH与CH3COOH恰好完全反应生成CH3COONa ,水解使溶液显碱性,所以离子浓度大小关系为;
(7)已知 ,当时,。
4.(24-25高二上·浙江杭州·期末)乙二酸(,俗名草酸)是一种二元弱酸,广泛分布于植物、动物和真菌体中。
(1)室温下,用溶液滴定草酸溶液,滴定过程中溶液pH随加入溶液体积的变化曲线如图1所示:所得溶液里、、三种微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图2所示。
①当滴入溶液时,发生反应的离子方程式为 。第二次滴定终点,所选择的指示剂是 。
② 。
(2)可以使酸性溶液褪色,医学上常用酸性溶液和溶液反应来测定血液中钙的含量。测定方法:取血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量的溶液,反应生成沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到后,再用标准溶液滴定。
①滴定管盛装好标准溶液后需排气泡,下列排气泡的操作正确的是 (填序号)。
a b. c.
②滴定终点的标志为 。
③下列操作中,使测定的血液中钙含量数值偏高的是 (填字母)。
a.滴定过程中,振荡锥形瓶时有液滴溅出
b.达到滴定终点时,俯视读数
c.盛装标准溶液的滴定管用水洗涤后未润洗
d.装标准溶液的滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定后有气泡
【答案】(1) 酚酞
(2) b 当滴入最后半滴酸性高锰酸钾标准溶液,溶液由无色变为浅紫红色(或粉红色)且半分钟内不褪色 c
【分析】室温下,用溶液滴定草酸溶液,滴定过程中发生反应:、,的浓度减小,的浓度先增大后减小,的浓度增大,则曲线1、2、3分别代表、、三种微粒的物质的量分数与溶液pH的关系,以此解答。
【详解】(1)①是二元弱酸,当滴入溶液时,生成,发生反应的离子方程式为:,第二次滴定终点时得到溶液,由图1可知,此时pH约为8-10,酚酞的变色范围是8.2-10,适合作为指示剂;
②由分析可知,曲线1、2、3分别代表、、三种微粒的物质的量分数与溶液pH的关系,当pH=4.2时,、浓度相等,则;
(2)①酸性高锰酸钾溶液是强氧化性溶液,应装在酸式滴定管中,正确的排气泡操作是:将滴定管固定在滴定管夹上,手控制活塞,拇指在前,中指和食指在后,轻轻握住旋塞柄,无名指和小指向手心弯曲,形成握空拳的样子,可防止把活塞顶出,打开滴定管活塞,让溶液快速流出,排出气泡,正确的操作方式如图b所示;
②取血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量的溶液,反应生成沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到后,再用标准溶液滴定,可以使酸性溶液褪色,所以滴定终点的标志是:当滴入最后半滴酸性高锰酸钾标准溶液,溶液由无色变为浅紫红色(或粉红色)且半分钟内不褪色;
③a. 滴定过程中,振荡锥形瓶时有液滴溅出,导致实际消耗的KMnO4溶液体积减少,计算出的钙含量偏低,a不选;
b. 达到滴定终点时,俯视读数,导致读取消耗的KMnO4溶液体积偏小,计算出的钙含量偏低,b不选;
c. 盛装KMnO4标准溶液的滴定管用水洗涤后未润洗,导致KMnO4溶液浓度降低,使消耗KMnO4溶液的体积偏大,计算出的钙含量偏高,c选;
d. 装标准溶液的滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定后有气泡,导致读取消耗的 KMnO4溶液体积减少,计算出的钙含量偏低,d不选;
故选c。
5.(24-25高二上·甘肃兰州·期末)Ⅰ.草酸()是一种易溶于水的二元有机弱酸,可与酸性溶液发生反应:。请回答下列问题:
实验编号
所加试剂及用量
条件
溶液颜色褪至无色需时间
的溶液
的溶液
的稀硫酸
水
温度
1
20
2
20
3
30
(1)完成此实验设计,其中: 。
(2)对比实验2、3可探究 对反应速率的影响。
Ⅱ.许多有机化学反应包含电子的转移,使这些反应在电解池中进行时称为电有机合成。二维锑片()是一种新型的电化学还原催化剂,利用其做电解池的阴极材料,在酸性条件下,人工固碳装置中的气体在二维锑片表面发生三种催化竞争还原反应,其反应历程如下图所示(*表示吸附态中间体)。
(3)三种催化竞争的还原反应中,生成 (填“”、“”、“”)吸收的能量最多。
(4)从图像中可以看出,二维锑片发挥的主要作用是 ,在二维锑片表面生成的反应可表示为 。
Ⅲ.甲醇是一种绿色能源。如图所示,某同学设计一个甲醇燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理。
根据要求回答相关问题:
(5)写出甲中负极的电极反应式 。
(6)乙中石墨电极()的电极反应式为 ,为了制得纯净的产物,确保装置的安全性,乙中为 (填“阳”或“阴”)离子交换膜。
(7)若在标准状况下,有氧气参加反应,丙装置中阴极析出铜的质量为 。
【答案】(1)
(2)温度
(3)
(4) 通过改变反应的路径降低反应的活化能
(5)
(6) 阳
(7)
【详解】(1)实验1、2中所用0.01mol/L H2C2O4溶液的体积不同,根据控制变量法的原则,实验1、2探究H2C2O4浓度对反应速率的影响,两组实验溶液的总体积应保持一致,则;
(2)对比实验2和3,其他的量都相同,只有温度不同,可探究温度对反应速率的影响;
(3)从图中可知,生成HCOOH反应的活化能最小,反应速率最快,更容易在Sb催化剂表面生成,最后的相对能量也最高;
(4)如图可知催化剂Sb表面上通过改变CO2还原的反应的路径而降低反应的活化能;CO2还原为CO的反应得2电子,则反应得电极方程式为*CO2+2*H++2e-=CO+H2O;
(5)燃料电池中通入氧化剂氧气的电极是正极,正极上得电子发生还原反应,负极上燃料失电子和氢氧根离子发生氧化反应生成水,故电极反应式为;
(6)乙中铁电极连接原电池负极而作电解池阴极,碳作阳极,电解氯化钠饱和溶液时,阳极上氯离子放电,电极反应式为;乙中电解饱和食盐水,阳极产生氯气,阴极产生氢气和氢氧化钠,由于氯气与氢氧化钠反应,为了制得纯净的产物,乙中X为阳离子交换膜,防止氢氧根离子移向阳极与氯气反应;
(7)若在标准状况下,有2.24L氧气参加反应,乙装置中铁电极上氢离子放电生成氢气,根据转移电子守恒得:丙装置中阴极上铜离子得电子生成铜单质,析出铜的质量。
6.(24-25高二上·广东部分学校·期末)KI是重要的补碘剂,常与Na2S2O3标准液用于定量分析,反应原理为2S2O+I2=S4O+2I-。回答下列问题:
(1)配制250mL 0.1000mol·L-1的Na2S2O3溶液:称取一定量的Na2S2O3晶体,在烧杯中溶解并冷却至室温后,转移到 (填仪器名称)中,洗涤烧杯等2~3次后定容。
(2)测定未知H2O2溶液的物质的量浓度:
①锥形瓶中盛有20mL待测H2O2溶液,加入过量KI溶液、适量稀硫酸和几滴淀粉溶液, 1min后溶液变蓝,写出该反应的离子方程式: 。
②用(1)中所配Na2S2O3溶液滴定待测液,滴定终点的标志是 ,且30s内溶液颜色不再变化:重复3次滴定,滴定管读数记录如表所示,H2O2的物质的量浓度为 mol·L-1 (保留4位有效数字)。
序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
滴定前/(mL)
1.00
0.05
0.12
滴定后/(mL)
20.00
19.03
27.90
③有同学分析滴定过程中I-是循环利用的,能否节约药品仅用少量KI,并说明原因: 。
(3)为探究影响H2O2与KI溶液反应速率的因素,向四个试剂瓶中加入等量淀粉,利用上题试剂,设计实验如表所示:
序号
V(H2O2)/mL
V(KI)/mL
V(H2SO4)/mL
V(H2O)/mL
水浴温度/℃
变蓝时间/s
Ⅰ
10.0
10.0
8.0
0
25
t1
Ⅱ
5.0
10.0
x
y
25
t2
Ⅲ
10.0
10.0
4.0
z
25
t3
Ⅳ
10.0
10.0
8.0
0
45
t4
①实验Ⅰ和Ⅱ是探究H2O2浓度对反应速率的影响,x= mL,y= mL;t1<t2,说明 。
②实验Ⅰ和Ⅲ是探究酸性强弱对反应速率的影响,t1 t3 (填“>”、“<”或“=”),说明其他条件相同,酸性越强,反应速率越快。
③实验Ⅰ和Ⅳ是探究 对反应速率的影响。
【答案】(1)250mL容量瓶
(2) H2O2+2I-+2H+=2H2O+I2 滴入最后半滴Na2S2O3溶液时,溶液蓝色褪去 0.04748 不能,因为H2O2氧化KI速率较慢
(3) 8.0 5.0 其他条件相同,H2O2浓度越大,反应速率越快 < 温度
【分析】题(2)中考查滴定终点的判断、实验数据的处理及相关计算。在实验中,如果出现误差较大的数据,需重新实验或去掉该组数据。通过计算结果相近的实验数据的平均值,进行后续计算。
【详解】(1)容量瓶是有规格的,配制250mL溶液需用250mL容量瓶。答案为:250mL容量瓶;
(2)①H2O2为氧化剂,I-为还原剂,该反应的离子方程式为H2O2+2I-+2H+=2H2O+I2。答案为:H2O2+2I-+2H+=2H2O+I2;
②滴定终点反应:2S2O+I2=S4O+2I-。恰好反应结束,溶液蓝色褪去,所以滴定终点的标志是滴入最后半滴Na2S2O3溶液时,溶液蓝色褪去,且30s内溶液颜色不再变化;3次滴定中,实验Ⅲ数据明显偏差较大,应舍弃,计算出平均每次消耗标准液=18.99mL,。答案为:滴入最后半滴Na2S2O3溶液时,溶液蓝色褪去;0.04748;
③①中提到溶液变蓝要1min,而②滴定终点只是30s后颜色不再变化,故可能会因为H2O2氧化KI速率过慢误判为达到滴定终点。因此,答案为:不能,因为H2O2氧化KI速率较慢;
(3)①实验过程需符合控制变量的思想,实验Ⅰ和Ⅱ是探究H2O2浓度对反应速率的影响,只能改变H2O2的浓度,硫酸浓度需相同,即x=8.0,加蒸馏水保证溶液总体积相等,y=5.0;t1<t2,说明其他条件相同,H2O2浓度越大,反应速率越快。答案为:8.0;5.0;其他条件相同,H2O2浓度越大,反应速率越快;
②其他条件相同,酸性越强,反应速率越快,实验Ⅰ和Ⅲ对比,实验Ⅰ酸性更强,反应速率更快,即t1<t3。答案为:<;
③实验Ⅰ和Ⅳ的反应条件仅有温度不同,故探究的是温度对化学反应速率的影响。答案为:温度。
7.(24-25高二上·海南部分学校·期末)现有一瓶市售白醋,化学课外兴趣小组欲用酸碱滴定法测定其含酸量(假设其中的酸均为醋酸)。用标准NaOH溶液测定白醋中醋酸浓度的实验过程如图所示:
请回答下列问题:
(1)“滴定”时,部分操作如下:①初始读数;②润洗滴定管;③滴定;④排气泡、调液面至0或0刻度以下。正确的先后操作顺序是 (填序号)。
(2)进行三次平行滴定实验的目的是 。
(3)滴定时可选择的最佳指示剂是 (填“石蕊”“酚酞”或“甲基橙”),滴定终点的标志是 。
(4)已知标准NaOH溶液的浓度为,三次滴定消耗标准NaOH溶液的体积平均值为15.50mL,则市售白醋中醋酸的浓度为 。
(5)25℃时,若用NaOH溶液滴定20.00mL的醋酸溶液,滴定过程中pH随加入NaOH溶液体积变化的曲线如图所示。
①a点溶液中 (填“”“”或“”)。
②b点溶液中离子浓度从大到小的顺序为 。
【答案】(1)②④①③
(2)减小实验误差
(3) 酚酞 当滴入最后半滴NaOH标准溶液时,溶液刚好由无色变为浅红色且半分钟内不变色
(4)2.48
(5)
【分析】碱性滴定管洗净后用待装氢氧化钠溶液润洗2~3次、装入氢氧化钠溶液,使尖嘴部分充满液体,并排气泡,调液面到零或零刻度以下,等液面稳定后读数并记录;准确移取25.00毫升白醋稀释液于锥形瓶中,滴加两滴指示剂,在锥形瓶下垫一张白纸,通过碱式滴定管向醋酸溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液、并不摇动锥形瓶,等锥形瓶中溶液的颜色从无色变成浅红色、30秒内不褪色时停止滴定、待液面稳定后读取滴定管液面的读数并记录,复2-3次实验;实验过程中操作不规范会引起误差,以此解题。
【详解】(1)酸碱中和滴定操作顺序为润洗、装液、排气泡、调液面、读数、滴定,则正确的先后操作顺序是②④①③;
(2)通过三次平行实验,舍去离群数据,减小实验误差,提高实验准确度,所以进行三次平行实验的目的是减小实验误差;
(3)该实验为NaOH滴定醋酸,滴定终点为碱性,所以滴定时可选择的最佳指示剂为酚酞,达到滴定终点时溶液刚好由无色变为浅红色且半分钟内不变色,故答案为:酚酞;当滴入最后半滴NaOH标准溶液时,溶液刚好由无色变为浅红色且半分钟内不变色;
(4)由反应可知,,所以,故答案为:2.48;
(5)①用NaOH溶液滴定20.00mL的醋酸溶液,则a点对应的溶液为等浓度的醋酸和醋酸钠的混合溶液,溶液呈酸性,说明醋酸的电离大于醋酸根的水解,则溶液中,则由电荷守恒可知,所以,故答案为:;
②b点对应的为醋酸和醋酸钠的混合溶液,且溶液呈中性,即,由电荷守恒可知,所以,故答案为:。
8.(24-25高二上·广东汕头澄海区·期末)镁是一种活泼金属,常温下能与水缓慢反应。某实验小组将打磨后的镁条投入AgCl滤液中,发现立即产生大量气泡,实验探究原因。
I.
(1)配制100mL 0.2mol/LAgNO3溶液,除托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒外,还需用到的玻璃仪器有_______(填选项字母)
A. B. C. D.
Ⅱ.向90mL 1mol/L KCl溶液中加入10mL 0.2mol/LAgNO3溶液,产生白色沉淀后过滤,得到AgCl滤液。取少许AgCl滤液,投入5cm打磨后的镁条,快速产生大量气泡。
实验探究镁与AgCl滤液快速产生气体的原因。
【查阅资料】体积较小的阴离子,能够“钻入”Mg(OH)2膜,达到使其溶解的效果。K+对该反应无影响。
【提出猜想】可能是或Cl-促进镁与水的反应。
【实验探究】
(2)完成下列表格。
序号
实验操作
实验现象
①
将5cm打磨后的镁条投入5mL水中
细微气泡附着
②
将5cm打磨后的镁条投入5mL1mol/L 溶液中
细微气泡附着
③
将5cm打磨后的镁条投入 中
细小气泡放出
【实验结论】Cl-能促进镁与水的反应,溶液中离子无影响。
对比发现镁与AgCl滤液的反应速率比实验③更快。经讨论,猜想AgCl滤液中存在微量银离子,可能形成了微小Mg-Ag原电池,进一步加快反应速率。
【提出猜想】Cl-和Ag+共同加快镁与水反应速率。
【实验探究】
(3)将微观原电池放大,设计宏观原电池装置以证明猜想。甲组实验过程如下表所示,表中液体X为 ,液体Y为 。
序号
④
⑤
⑥
装置
溶液
100mL液体X
100mL1mol/LKCl溶液
100mL液体Y
【实验结论】
(4)观察到现象 ,证明是Cl-和Ag+共同加快镁与水反应速率。
(5)乙组将实验⑥设计成如下图所示装置(其他与甲组相同),甲组同学认为不合理,该组同学的理由是 。
【答案】(1)AC
(2) KNO3 5mL 1mol/LKCl溶液
(3) 蒸馏水 1mol/LKCl溶液
(4)实验⑤中气泡产生的速率比实验④快,实验⑥中气泡产生的速率比实验⑤快
(5)使用盐桥改变单位时间离子迁移量使得⑤、⑥速率不可比(或存在Mg置换AgCl滤液中Ag+的副反应,使得⑤、⑥速率不可比)
【详解】(1)配制100mL溶液,除托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒外,还需用到的玻璃仪器有100mL容量瓶、胶头滴管;
故答案为:AC。
(2)90mL1mol/L溶液中加入10mL0.2mol/L溶液,产生白色沉淀后过滤,可知有剩余,过滤所得的滤液中主要含有:等微粒,根据题意可知,对该反应无影响,可能是促进镁与水的反应,而结论给出的是能促进镁与水的反应,溶液中离子无影响,因此,实验①是空白对照组;实验②中现象与实验①相同,因此实验②中加入的是5mL 1mol/L;实验③的气泡增多,需要控制变量,因此加入的是5mL1mol/L溶液;
故答案为:;5mL 1mol/L溶液。
(3)根据题干信息可知,该实验是验证和共同加快镁与水反应速率,最终通过三组对比实验得出结论证明是和共同加快镁与水反应速率,甲组实验④为空白对照组,因此液体X为蒸馏水;实验⑤中只加入了100mL1mol/L溶液,实验⑥中的装置构成原电池,题中信息,滤液中存在微量银离子,可能形成了微小原电池,进一步加快反应速率,因此为了与实验⑤形成对照组,电解质溶液应和实验⑤中一样为100mL1mol/L溶液;
故答案为:蒸馏水;1mol/L溶液。
(4)若证明是和共同加快镁与水反应速率,会观察到现象:实验⑤中气泡产生的速率比实验④快,实验⑥中气泡产生的速率比实验⑤快;
故答案为:实验⑤中气泡产生的速率比实验④快,实验⑥中气泡产生的速率比实验⑤快
(5)乙组设计实验⑥装置使用盐桥,盐桥中阴、阳离子定向移动,改变单位时间离子迁移量使得⑤、⑥速率不可比,还有可能是存在Mg置换滤液中的副反应,使得⑤、⑥速率不可比;
故答案为:使用盐桥改变单位时间离子迁移量使得⑤、⑥速率不可比(或存在置换滤液中的副反应,使得⑤、⑥速率不可比)
9.(24-25高二上·重庆七校联考·期末)中和反应是一类重要的化学反应,认识和研究中和反应对环境保护、医学应用、食品加工、化工生产等有重要作用。
I.测定中和反应的反应热
(1)按如图装置进行中和反应反应热的测定,图中还缺少的一种仪器是 。
(2)分别向50mL0.5000mol/L的NaOH溶液中加入a.浓硫酸b.稀硫酸c.稀盐酸d.稀醋酸,恰好完全反应的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4。下列关系正确的是___________。
A.ΔH1>ΔH2>ΔH3>ΔH4 B.ΔH1>ΔH2=ΔH3>ΔH4
C.ΔH1<ΔH2=ΔH3<ΔH4 D.ΔH1=ΔH2=ΔH3<ΔH4
II.利用中和反应测定未知溶液浓度
(3)实验室用0.5000mol/L的NaOH溶液分别滴定20mL等浓度的稀盐酸和稀醋酸溶液,滴定过程中,溶液pH的变化如图所示。A、B两条滴定曲线,表示NaOH溶液滴定醋酸溶液曲线的是 (填字母“A”或“B”);达到a、b状态消耗NaOH溶液的体积a b(选填“>”、“<”、“=”)。
III.利用中和滴定模型进行沉淀滴定和氧化还原滴定
(4)利用沉淀滴定法测定某未知NaSCN溶液的浓度:若用AgNO3溶液进行滴定,可选用的指示剂是___________。
难溶物
AgCN
Ag2CrO4
AgSCN
AgCl
AgBr
颜色
白
砖红
白
白
浅黄
Ksp
1.2×10-16
1.1×10-12
1.0×10-12
1.8×10-10
5.4×10-13
A.NaCN溶液 B.K2CrO4溶液 C.NaCl溶液 D.KBr溶液
(5)利用氧化还原滴定法测定样品中TiO2的质量分数。实验步骤如下:一定条件下,将2.2g样品(含TiO2)完全溶解并将TiO2转化为Ti3+,加入KSCN溶液作为指示剂。再用1.000mol/LNH4Fe(SO4)2标准溶液滴定使Ti3+全部转化为Ti4+。(Ti3+水溶液常显紫色)三次实验数据如下表所示:
滴定前/mL
滴定后/mL
第一次
2.10
27.00
第二次
1.40
22.40
第三次
2.50
27.60
①滴定至终点的现象为 。
②样品中其他成分不参与反应,样品中TiO2的质量分数为 。(保留3位有效数字)
③下列操作会导致样品中TiO2的质量分数偏小的是 。
a.锥形瓶中留有蒸馏水 b.滴定管中,滴定前有气泡,滴定后气泡消失
c.滴定终点俯视读数 d.配制标准溶液时,有少量溶液溅出
e.滴定过程中,有少量标准溶液溅出
【答案】(1)温度计
(2)C
(3) B >
(4)B
(5) 当滴入最后半滴标准溶液时,溶液由紫色变为浅红色,且半分钟内不变色 90.9% c
【详解】(1)利用图中装置测定中和热,需要的仪器为:大小烧杯、隔热层、玻璃搅拌器和温度计,故图中缺少的仪器为温度计;
(2)当强酸、强碱的稀溶液发生中和反应,生成1mol液态水时放热57.3kJ;向50mL0.5000mol/L的NaOH溶液中加入稀硫酸、稀盐酸时,放出的热量相等,即;向50mL0.5000mol/L的NaOH溶液中加入浓硫酸时,浓硫酸稀释时会放热,故中和反应放出的热量多于稀硫酸和稀盐酸,因放热,则有;向50mL0.5000mol/L的NaOH溶液中加入稀醋酸时,稀醋酸是弱酸,电离时要吸热,发生中和反应放出的热量要减小,因放热,故;答案选C;
(3)用0.5000mol/L的NaOH溶液分别滴定20mL等浓度的稀盐酸和稀醋酸溶液,盐酸是强酸,完全电离,醋酸为弱酸,部分电离,当稀盐酸和稀醋酸等浓度时,,因此未加入时,pH较小的是盐酸,pH较大的是醋酸,故表示溶液滴定醋酸溶液的曲线是B;由于盐酸是强酸,达到状态a时,溶质为,溶液呈中性,醋酸为弱酸,达到状态b时,溶质为和,溶液呈中性,故达到a、b状态时消耗NaOH溶液的体积a>b;
(4)用AgNO3溶液滴定未知浓度的NaSCN溶液,生成的产物为AgSCN,是白色沉淀,为了观察到明显的现象,所选择指示剂最终的现象不能是生成白色沉淀,故排除NaCN溶液和NaCl溶液,由于滴定剂和被滴定物的生成物比滴定剂与指示剂的生成物更难溶,故可选择K2CrO4溶液,答案选B;
(5)①一定条件下,将样品完全溶解并将TiO2转化为Ti3+,加入KSCN溶液作为指示剂,再用1.000mol/LNH4Fe(SO4)2标准溶液滴定使Ti3+全部转化为Ti4+,当滴入最后半滴NH4Fe(SO4)2标准溶液时,溶液由紫色变为浅红色,且半分钟内不褪色,说明达到了滴定终点;
②第一次实验消耗NH4Fe(SO4)2标准溶液24.90mL,第二次实验消耗NH4Fe(SO4)2标准溶液21.00mL,第三次实验消耗NH4Fe(SO4)2标准溶液25.10mL,可知第二次实验数据应舍弃,故实验平均消耗NH4Fe(SO4)2标准溶液25.00mL;根据得失电子守恒可得关系,则样品中TiO2的质量分数为;
③a.锥形瓶中留有蒸馏水,对实验结果无影响;
b. 滴定管中,滴定前有气泡,滴定后气泡消失,消耗标准溶液的体积增大,使结果偏大;
c.滴定终点俯视读数,读数偏小,能使结果偏小;
d.配制标准溶液时,有少量溶液溅出,所配溶液浓度降低,消耗标准溶液的体积增大,使结果偏大;
e.滴定过程中,有少量标准溶液溅出,消耗标准溶液的体积增大,使结果偏大;
故答案选c。
10.(24-25高二上·湖北部分州·期末)某研究性学习小组利用酸性高锰酸钾溶液和草酸反应进行系列实验。
I.用酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应研究外界条件对反应速率的影响,实验设计及现象如下:
注:实验均在室温下进行,所用溶液均已用硫酸酸化。
实验序号
所加试剂及其用量
完全褪色时间
①
0.1mol/L
2mL
0.01mol/L
3min
②
0.3mol/L
2mL
0.01mol/L
4mL
2min50s
③
0.5mol/L
2mL
0.01mol/L
4mL
2min
(1)该实验可探究 (填外界条件)对化学反应速率的影响。
(2)上述实验中发生反应的离子方程式为 。
(3)研究小组的同学在实验中观察到溶液褪色速率开始时较慢,一段时间后突然加快。查阅资料获悉,与酸性溶液反应的一种机理如下图所示:
由图示机理分析,反应一段时间后溶液褪色速率突然加快的原因可能为 。
II.用标准溶液测定草酸晶体中的值,实验步骤如下:
①称取纯草酸晶体,将其配成溶液作为待测液;
②取待测液装入锥形瓶中,再加入适量的稀硫酸;
③用浓度为的标准溶液进行三次滴定。
请回答下列问题:
(4)盛放溶液所使用的滴定管为 (填“酸式”或“碱式”)滴定管。
(5)本实验达到滴定终点的标志是 。
(6)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则所用标准液的体积为 ,若三次实验所用标准液的体积平均值也为该值,求得的数值为 。
(7)下列操作中可能使的数值偏小的是___________(填字母)。
A.滴定管未用标准液润洗就直接注入标准溶液
B.读取标准溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
C.滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定后有气泡
D.滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
【答案】(1)浓度
(2)
(3)反应产生了,具有催化作用
(4)酸式
(5)加入最后半滴标准溶液,锥形瓶中溶液由无色变为紫红色(浅红色),且半分钟内不变色
(6) 10.00 2
(7)A
【分析】用酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应研究外界条件对反应速率的影响,需要注意控制变量;
酸性溶液呈紫色,用酸性溶液滴定溶液,滴定终点前过量,被完全还原,滴入的溶液会迅速褪色,滴定终点时溶液呈浅红色且半分钟内不变色,故不需要加入其他指示剂。根据反应的化学方程式中与的计量关系计算滴定结果及分析滴定误差。据此答题。
【详解】(1)由题干信息可知,实验均在室温下进行,只有草酸的浓度不同,故探究的是浓度对化学反应速率的影响;
(2)草酸是弱酸,不能拆,酸性高锰酸钾和草酸反应的离子方程式为;
(3)由图示机理可知,对与的反应具有催化作用,反应一段时间后溶液褪色速率突然加快的因为是反应产生了,具有催化作用;
(4)溶液具有强氧化性,能腐蚀橡胶,应盛放在酸式滴定管中;
(5)利用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸,滴定终点的标志是:加入最后半滴标准溶液,锥形瓶中溶液由无色变为紫红色(浅红色),且半分钟内不变色;
(6)根据滴定开始和结束时的液面可知,加入的酸性标准液的体积为;由酸性高锰酸钾和草酸反应的离子方程式可知,草酸的物质的量是的质量为,所以草酸晶体中水的质量为:,其物质的量为,则;
(7)A.滴定管未用标准液润洗,标准液的浓度偏低,消耗标准液的体积偏大,测得草酸的量偏高,求得的数值偏小,正确;
B.开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,标准液的体积读数偏小,测得草酸的量偏低,求得的数值偏大,错误;
C.滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定后有气泡,标准液的体积读数偏小,测得草酸的量偏低,求得的数值偏大,C错误;
D.滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,无影响,D错误;
故选A。
11.(24-25高二上·重庆主城七校联考·期末)草酸是一种重要的化学试剂。
Ⅰ.用酸性溶液和反应研究影响反应速率的因素。一实验小组欲通过测定单位时间内生成的体积,探究影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下:
实验序号
A溶液
B溶液
①
20mL0.1溶液
30mL0.01溶液
②
20mL0.2溶液
30mL0.01溶液
(1)该实验探究的是 因素对化学反应速率的影响。相同条件下相同时间内针筒中所得体积大小:②>①, (填实验序号)反应速率更快。
(2)小组同学发现反应速率总是如图2所示,其中时间内速率变快的主要原因可能是:①反应放热使溶液温度升高,加快反应;② 。
Ⅱ.国家标准(GB27602011)规定葡萄酒中最大使用量为。某兴趣小组用下图装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中的,并对其含量进行测定。实验步骤如下:
a.向B中加入300.00mL葡萄酒和适量稀硫酸,加热,促使全部逸出,并全部进入C中的的酸性溶液中,充分反应后,再将C中得到的吸收液(紫红色)稀释至500mL。
b.取25.00mL稀释后的吸收液于一只洁净的锥形瓶中,用标准液滴定吸收液中残余的。
c.数据处理:
滴定次数
吸收液的体积/mL
标准溶液的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
消耗标准溶液体积
1
25.00
0.10
6.60
6.50
2
25.00
7.60
14.00
6.40
3
25.00
0.20
6.80
6.60
已知:酸性溶液可以氧化乙醇。
回答下列问题:
(3)该滴定实验不会用到下图中 (填标号)滴定管。
(4)写出步骤b中发生的离子反应 。
(5)滴定终点的现象为 。
(6)根据表格中的数据计算该葡萄酒中含量为 (保留2位小数)。
(7)下列操作会导致所测葡萄酒中含量偏低的是 (填标号)。
a.滴定管装标准液前未润洗
b.用滴定管量取稀释后的吸收液时,未用吸收液润洗
c.达到滴定终点时,仰视读数
d.装标准溶液的滴定管尖嘴部分在滴定前无气泡,滴定终点时发现气泡
(8)该兴趣小组同学做实验测得含量总是偏高,可能原因是 。
【答案】(1) 浓度 ②
(2)反应生成的具有催化作用,随着的增多,反应明显加快
(3)乙
(4)
(5)溶液由浅紫色恰好变为无色,且30s不复原
(6)0.26
(7)ac
(8)加热蒸出的中含有酒精蒸汽,酒精会消耗酸性溶液(其它合理答案也给分)
【详解】(1)实验①、②的变量是草酸的浓度,该实验探究的是草酸浓度对化学反应速率的影响。相同条件下相同时间内针筒中所得体积大小:②>①,说明实验②反应速率更快。
(2)根据影响反应速率的因素,时间内速率变快的主要原因可能是:①反应放热使溶液温度升高,加快反应;②反应生成的具有催化作用,随着的增多,反应明显加快。
(3)酸性高锰酸钾溶液用酸式滴定管量取,草酸溶液应盛放在酸式滴定管中,该滴定实验不会用到碱式滴定管,选乙。
(4)步骤b中高锰酸钾把草酸氧化为二氧化碳,发生反应的离子方程式为;
(5)滴定终点时,高锰酸钾恰好完全反应,滴定终点的现象为溶液由浅紫色恰好变为无色,且30s不复原。
(6)25mL稀释后吸收液消耗6.50mL标准草酸溶液,根据,草酸消耗高锰酸钾的物质的量为;二氧化硫消耗高锰酸钾的物质的量为,二氧化硫和高锰酸钾反应的离子方程式为,则该葡萄酒中二氧化硫的物质的量为,该葡萄酒中含量为。
(7)a.滴定管装标准液前未润洗,消耗标准液体积偏大,则所测葡萄酒中含量偏低,故选a;
b.用滴定管量取稀释后的吸收液时,未用吸收液润洗,吸收液浓度偏小,消耗标准液体积偏小,则所测葡萄酒中含量偏高,故不选b;
c.达到滴定终点时,仰视读数,消耗标准液体积偏大,则所测葡萄酒中含量偏低,故选c;
d.装标准溶液的滴定管尖嘴部分在滴定前无气泡,滴定终点时发现气泡,消耗标准液体积偏小,则所测葡萄酒中含量偏高,故不选d;
选ac。
(8)酸性溶液可以氧化乙醇,加热蒸出的中含有酒精蒸汽,酒精会消耗酸性溶液,所以测得含量总是偏高。
12.(24-25高二上·天津红桥区·期末)食醋是生活中常见的调味品,其主要成分是醋酸(),国家标准规定酿造食醋中醋酸含量标准为。为测某品牌白醋的醋酸含量是否符合国家标准,某学习小组运用中和滴定实验进行检测。
(1)将食用白醋稀释至原浓度的十分之一得待测白醋溶液。用标准液滴定待测白醋溶液。
①标准液应盛装在右图中的 (填甲或乙)滴定管中。
②滴定过程中选择的指示剂是 (填字母序号)。
A.甲基橙 B.石蕊 C.酚酞
③判断滴定达到终点的现象为 。
(2)用标准溶液滴定某品牌白醋样品的数据如下。
滴定次数
1
2
3
4
V(样品)/mL
20.00
20.00
20.00
20.00
V[]/mL
15.00
15.80
15.04
14.96
①按表中数据处理,转换为原市售白醋中醋酸的含量为 g/100mL(保留两位有效数字),可知该白醋 符合国家标准(填“是”或“不是)。
②若测定结果偏低,其原因可能是 (填字母序号)。
A.碱式滴定管未用标准溶液润洗就直接注入标准溶液
B.滴定过程中振摇时锥形瓶中有液滴溅出
C.碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
(3)如用溶液分别滴定浓度均为的盐酸和醋酸溶液,得到溶液随加入溶液体积而变化的两条滴定曲线。
滴定醋酸的曲线是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”);和的关系: (“>”、“=”或“<”);点对应的溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序 。
【答案】(1) 乙 C 当滴入最后半滴溶液时,溶液颜色由无色变浅红色,且半分钟内不变色
(2) 4.5 是 B
(3) Ⅰ <
【详解】(1)①标准液为碱性溶液,应盛装在右图中的碱式滴定管,即乙滴定管中;
②滴定过程恰好完全反应时生成醋酸钠,醋酸钠溶液呈碱性,选择的指示剂是酚酞,故选C;
③酚酞遇碱性溶液变红色,则判断滴定达到终点的现象为:当滴入最后半滴溶液时,溶液颜色由无色变浅红色,且半分钟内不变色;
(2)①由表可知,第2次数据误差太大,舍弃,其他3次氢氧化钠标准液平均用量为,发生反应:,则20mL醋酸样品中醋酸浓度为,1L样品中含醋酸0.075mol×60g/mol=4.5g,将食用白醋稀释至原浓度的十分之一得待测白醋溶液,故转换为原市售白醋中醋酸的含量为,国家标准规定酿造食醋中醋酸含量标准为,可知该白醋是符合国家标准;
②A.碱式滴定管未用标准溶液润洗就直接注入标准溶液,即标准溶液被稀释,导致消耗标准溶液体积偏大,测定结果偏高,A不符合题意;
B.滴定过程中振摇时锥形瓶中有液滴溅出,造成损失,消耗标准溶液体积偏小,测定结果偏低,B符合题意;
C.碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,导致实验记录的消耗标准溶液体积偏大,测定结果偏高,C不符合题意;
故选B;
(3)的盐酸和醋酸溶液,盐酸为强酸,HCl发生完全电离,较大,其pH较小,则Ⅰ为醋酸、Ⅱ为盐酸;同浓度的NaOH溶液、盐酸,体积相同时,两者反应后溶液呈中性;当NaOH溶液、醋酸溶液浓度、体积相同时,恰好完全反应生成CH3COONa,溶液呈现碱性,则溶液呈中性时,醋酸应稍微过量,所以加入NaOH溶液的体积小于20.00mL,则和的关系:<;M点加入10mL氢氧化钠溶液,得到的溶液中溶质为等量的CH3COONa和CH3COOH,此时溶液显酸性,即醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度,则点对应的溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序为: 。
13.(24-25高二上·湖南天壹名校联盟·期末)常用作氧化还原滴定的氧化剂,现用酸性溶液滴定某未知浓度的溶液。请回答:
(1)酸性溶液与反应的离子方程式为 。
(2)酸性高锰酸钾溶液应该装在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中,向润洗过的滴定管中加入溶液,赶出滴定管尖嘴处的气泡,正确的操作图示为 (填字母)。
A. B. C. D.
(3)①滴定终点的现象为 。
②甲同学在滴定开始和结束时,装标准液的滴定管液面如图所示,则本次滴定所消耗标准液的体积为 mL。
(4)下列操作中可能使测定结果偏低的是___________(填字母)。
A.酸式滴定管未用标准液润洗就直接注入标准液
B.滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.读取标准液时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
D.装标准液的滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡,滴定终点时发现无气泡
【答案】(1)
(2) 酸式 C
(3) 当滴入最后半滴酸性溶液,溶液颜色由无色变为浅紫色(紫红色),且半分钟内不褪色 26.10
(4)C
【分析】酸性溶液呈紫色,用酸性溶液滴定溶液,滴定终点前过量,被完全还原,滴入的溶液会迅速褪色,滴定终点时溶液呈浅红色且半分钟内不变色,故不需要加入其他指示剂。分析滴定误差时,只需要分析消耗标准液的体积大小即可。据此答题。
【详解】(1)酸性溶液与反应生成CO2和Mn2+,离子方程式为;
(2)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,应该装在酸式滴定管中,操作C为赶出酸式滴定管尖嘴处的气泡的操作,故选C;
(3)①滴定结束前溶液为无色,滴定结束后溶液呈紫色,所以滴定终点的现象为:当滴入最后半滴酸性溶液,溶液颜色由无色变为浅紫色(紫红色),且半分钟内不褪色;
②根据滴定开始时读数为0,结束时读数为26.10mL,故本次滴定所消耗标准液的体积为26.10mL;
(4)A.酸式滴定管未用标准液润洗就直接注入标准液,导致滴定管中浓度降低,滴定时消耗的体积增大,则测定结果偏大,故A不符合题意;
B.锥形瓶中残留少量水,对测定结果无影响,故B不符合题意;
C.读数时滴定前仰视,滴定后俯视,读出的高锰酸钾溶液体积偏小,测定结果偏低,故C符合题意;
D.装标准液的滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡,滴定终点时发现无气泡,则标准液消耗的体积偏大,则测定结果偏大,故D不符合题意;
故答案选C。
14.(24-25高二上·辽宁协作体·期末)丙酸()可用作食品防腐剂和防霉剂,能与水、乙醇等混溶。某同学为测定其电离常数做了如下实验:
【实验一】配制丙酸溶液并用NaOH溶液滴定法测定丙酸的浓度。
(1)量取一定量的丙酸,配制成250mL丙酸溶液,用移液管移取25.00mL丙酸溶液于锥形瓶中,加入几滴 溶液作指示剂。
(2)取图中的滴定管 (填“a”或“b”),检查 后,用蒸馏水洗涤,再用的NaOH标准溶液 2~3次,完成后盛装好标准溶液,然后进行滴定,达到滴定终点时的操作和现象为 。
(3)重复滴定操作3次,每次消耗标准溶液的体积如下。
实验序号
1
2
3
消耗NaOH标准溶液的体积/mL
24.98
25.00
25.02
根据表中数据计算,所配丙酸溶液的物质的量浓度为 ;若读取滴定终点的数据时仰视读数,则造成所测丙酸溶液的浓度将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【实验二】常温下测定所配丙酸溶液的pH。
(4)若用pH计测得所配丙酸溶液的pH为2.94,则常温下,丙酸的电离常数≈ 。
【答案】(1)酚酞
(2) b 滴定管是否漏液 润洗 当滴入最后半滴NaOH标准溶液时,锥形瓶中溶液颜色由无色变成浅红色,且30s内不褪色
(3) 0.1000; 偏大
(4)
【分析】用NaOH滴定丙酸生成的CH3CH2COONa溶液显碱性,应选择碱性范围指示剂酚酞,以此分析;
【详解】(1)根据分析,用NaOH滴定丙酸生成的CH3CH2COONa显碱性,应选择碱性范围指示剂酚酞;
(2)用碱式滴定管盛放NaOH,故选b,滴定管使用前检查是否漏液后,用蒸馏水洗涤,再用的NaOH标准溶液润洗2~3次,完成后盛装好标准溶液,然后进行滴定;当滴入最后半滴NaOH标准溶液时,锥形瓶中溶液颜色由无色变成浅红色,且30s内不褪色;
(3)消耗NaOH的体积为,由,;滴定终点的数据时仰视读数,则读数偏大,造成所测丙酸溶液的浓度将偏大;
(4)0.1000mol/LCH3CH2COOH溶液的pH分别为2.94,说明CH3CH2COOH未完全电离,由得,则。
15.(24-25高二上·新疆乌鲁木齐米东区三校联考·期末)研究化学反应中的能量变化具有重要意义。请回答下列问题:
(1)298K,1mol下列物质气态时的相对能量如下表:
物质
H2
O2
H2O2
H2O
相对能量/kJ·mol-1
0
0
-136
-242
与足量反应生成 (填吸收或释放)的能量为 kJ。
(2)已知部分化学键的键能和化学反应的能量变化如下表和下图所示。
化学键
N-H
N-Cl
H-Cl
键能(/kJ·mol-1)
391.3
x
431.8
则反应过程中的 ,上表中的x= 。
(3)中和反应的热量变化,其数值Q可通过如下图量热装置测量反应前后体系温度变化,用公式计算获得。实验中用0.55mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1盐酸各50mL进行反应热的测定。
①若大烧杯上不盖杯盖,该中和反应求得的焓变 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
②实验中碱稍过量的原因为 。
③实验测得反应前后体系的温度值分别为T0℃、T1℃,则该过程放出的热量为 J。[c和分别取和1.0g·mL-1,忽略水以外各物质吸收的热量]。
④关于中和热的测定实验,下列说法正确的是 (填标号)。
A.向内筒加入稀碱液时,应当缓慢分批加入
B.实验中,应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度
C.实验中,测量酸液的初始温度后,可使用同一支温度计直接测量碱液的初始温度
D.实验过程中,若使用铁质搅拌棒,会导致测得的中和热∆H偏小
【答案】(1) 释放 348
(2) -1405.6 191.2
(3) 偏大 使中和反应充分进行(或者使酸完全反应) 418(T1-T0) B
【详解】(1)ΔH = 生成物的相对能量-反应物的相对能量,H2与H2O2反应的热化学方程式为:,则与足量反应生成释放的能量为348kJ;
(2)为断裂化学键吸收的总能量,为形成化学键放出的总能量,为反应热,根据断键吸收的总能量-成键放出的总能量,代入数值计算可得,为形成化学键放出的总能量,则,解得x=191.2;
(3)①若大烧杯上不盖杯盖,则会导致热量散失,该中和反应求得的焓变偏大;
②为使中和反应充分进行(或者使酸完全反应),实验中碱稍过量;
③实验测得反应前后体系的温度值分别为T0℃、T1℃,则该过程放出的热量Q=;
④A.向内筒加入稀碱液时,若缓慢分批加入,将会导致热量散失,A错误;
B.实验中,应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度,两者的差值为温度差,B正确;
C.实验中,测量酸液的初始温度后,若使用同一支温度计直接测量碱液的初始温度,则所测温度差偏低,故测量酸液的初始温度后,洗干净擦干后用同一支温度计测量碱液的初始温度,C错误;
D.实验过程中,若使用铁质搅拌棒,会导致热量散失,测得的中和热∆H偏大,D错误;
故选B。
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