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课时作业(六) 甲醛的危害与去除——利用电负性分析与预测物质性质
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1.下列有关物质的性质与应用的说法正确的是( )
A.甲醛可以使蛋白质变性,常用于食品保鲜
B.氧化铝熔点高,常用于制造耐火材料
C.氧化钠可用作呼吸面具中的供氧剂
D.常温下,可用铁槽车或铝槽车运输稀硝酸
B [甲醛有毒,不能用于食品保鲜,故A错误;氧化铝(Al2O3)具有很高的熔点,可用于制造耐火材料,故B正确;过氧化钠与水、二氧化碳反应可生成氧气,而氧化钠与水、二氧化碳反应不能生成氧气,所以过氧化钠用作供氧剂,故C错误;常温下,可用铁槽车或铝槽车运输浓硝酸,故D错误。]
2.来自国家地质实验测试中心的数据显示,在检测分析的甲醛、苯、甲苯、二甲苯和TVOC五项车内有害物质中,50款车型中有42款存在不同检测项超标问题,超标率达到82%。其中,甲醛的超标现象最为严重,93%的被测新车车内空气中所含的甲醛含量都超过室内甲醛国际限量值。下列关于甲醛的说法不正确的是( )
A.为降低甲醛含量,新车应紧闭门窗,并放置加湿器
B.可以用MBTH检验甲醛的含量是否超标
C.可以在空间内放置活性炭的炭包来除去空间内的甲醛
D.若喷洒高锰酸钾溶液可以有效地除去空间内的甲醛
A [为降低新车内甲醛含量,应注意通风,而不能紧闭门窗,故A错误;MBTH可以检验甲醛的存在以及测定甲醛的含量,故B正确;甲醛可以被活性炭吸收,因此可以用活性炭除去,故C正确;由于酸性高锰酸钾溶液可以氧化甲醛,因此可以有效地除去空间内的甲醛,故D正确。]
3.一种测定室内甲醛含量的方法如下:
已知:溶液中有色物质浓度越大,吸光度越大。下列说法正确的是( )
A.反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
B.反应①生成44.8 L CO2时转移8 mol电子
C.检验反应②后溶液中是否生成Fe2+只能选用酸性高锰酸钾溶液
D.要保证每步反应都完全转化才能准确测定甲醛的含量
D [反应①为2Ag2O+HCHO===4Ag+CO2+H2O,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,故A错误;气体状态条件不确定,无法计算转移电子的物质的量,故B错误;若溶液中含有氯离子,则不可选用酸性高锰酸钾溶液检验,故C错误;若不能完全转化,则无法准确测定产物的量,进而无法准确测定甲醛的含量,故D正确。]
4.新装修的房间甲醛含量较高,是众多疾病的主要诱因。在甲醛的水溶液中加入过氧化氢,将甲醛氧化为甲酸,然后用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定,可以测定甲醛的含量。下列有关说法错误的是( )
A.过氧化氢将甲醛氧化为甲酸的化学方程式为HCHO+H2O2―→HCOOH+H2O
B.可用氯水代替过氧化氢氧化甲醛
C.如果H2O2过量,则会影响甲醛含量的测定结果
D用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定时,可以用酚酞作指示剂
B [甲醛具有还原性,易被氧化剂氧化成甲酸,过氧化氢与甲醛发生氧化还原反应,生成甲酸和水,A项正确;用氯水代替过氧化氢氧化甲醛会引入盐酸杂质,使NaOH的消耗量增多,影响实验结果的测定,故不能用氯水代替过氧化氢氧化甲醛,B项错误;H2O2过量,甲酸会被进一步氧化成二氧化碳,二氧化碳逸出,可导致甲醛含量的测定结果偏低,C项正确;酚酞变色范围是8.2~10.0,NaOH滴定甲酸,终点时生成甲酸钠,水解呈碱性,可看到溶液由无色变为红色的明显变化,D项正确。]
5.2丁烯(CH3—CH==CH—CH3)和2甲基丙烯()均能与氯化氢发生加成反应,请写出相关反应的化学方程式。
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解析: 本题反应的断键部位和加成情况分析如下:
CH3—CH==CH—CH3+H—Cl―→CH3CH2CHClCH3
答案: CH3—CH==CH—CH3+HCl―→
6.高锰酸钾(KMnO4)是一种广泛使用的氧化剂和消毒剂。完成下列填空:
(1)测定室内甲醛含量,发生反应如下。
MnO+HCHO+H+―→Mn2++CO2+H2O配平该方程式:_______________________。
(2)将室内气体通入20 mL 1×10-3 mol/L酸性KMnO4溶液中,通入10 L时,溶液颜色恰好变为无色,计算室内甲醛的浓度为________ mg/L;上述酸性KMnO4是指用硫酸酸化的KMnO4溶液,请说明不使用硝酸酸化的理由:_________________________________
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(3)配制KMnO4溶液,定容操作的方法为______________________________________
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(4)将HCl气体通入KMnO4溶液中,溶液会逐渐褪色,体现HCl的___________性质。
(5)KMnO4溶液与明矾溶液混合后,发生复分解反应,生成深紫色沉淀,写出该反应的化学方程式:___________________________________________________________________
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(6)0.01%的KMnO4溶液可用于蔬果和餐具消毒,该溶液一般保存在棕色试剂瓶中,请解释原因:________________________________________________________________________
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解析: (1)在该反应中,Mn元素化合价由反应前MnO中的+7价变为反应后Mn2+的+2价,化合价降低5价;C元素的化合价由反应前HCHO中的0价变为反应后CO2中的+4价,化合价升高4价,化合价升降最小公倍数是20,所以MnO、Mn2+的化学计量数是4,HCHO、CO2的化学计量数是5;根据电荷守恒可知H+的化学计量数是12,最后根据H元素守恒,可知H2O的化学计量数是11,则配平后该反应的离子方程式为4MnO+5HCHO+12H+===4Mn2++5CO2+11H2O。(2)20 mL 1×10-3 mol/L酸性KMnO4溶液中含有高锰酸钾的物质的量n(KMnO4)=1×10-3 mol/L×0.02 L=2×10-5 mol,根据物质反应关系可知n(HCHO)=n(KMnO4)=2.5×10-5 mol,由于溶液的体积是10 L,则甲醛的浓度为c(HCHO)==2.5×10-6 mol/L,用单位体积的质量表示浓度为2.5×10-6 mol/L×30 g/mol=7.5×10-5g/L=0.075 mg/L;上述酸性KMnO4是指用硫酸酸化的KMnO4溶液,不使用硝酸酸化,是因为硝酸具有强氧化性,会与待测物(HCHO)发生反应,所以作为标准溶液会使测定结果偏低。(3)配制KMnO4溶液,定容操作的方法为向容量瓶中加蒸馏水至离刻度线1~2 cm,改用胶头滴管逐滴滴加,至凹液面最低处与刻度线齐平。(4)将HCl气体通入KMnO4溶液中,溶液会逐渐褪色,这是由于两者发生氧化还原反应,HCl被氧化为Cl2,KMnO4被还原为无色Mn2+,同时部分HCl提供酸根离子Cl-与金属阳离子结合形成盐,故该反应中体现了HCl的酸性和还原性。(5)KMnO4溶液与明矾溶液混合后,发生复分解反应,生成深紫色沉淀为Al(MnO4)3,该反应的化学方程式为3KMnO4+KAl(SO4)2===Al(MnO4)3↓+2K2SO4。(6)0.01%的KMnO4溶液可用于蔬果和餐具消毒,说明KMnO4具有强氧化性。该溶液一般保存在棕色试剂瓶中,这是由于KMnO4不稳定,光照会发生分解反应,因此要保存在棕色试剂瓶中。
答案: (1)4MnO+5HCHO+12H+===4Mn2++5CO2+11H2O
(2)0.075 硝酸具有强氧化性,会与待测物(HCHO)发生反应,所以作为标准溶液会使测定结果偏低
(3)向容量瓶中加蒸馏水至离刻度线1~2 cm,改用胶头滴管逐滴滴加,至凹液面最低处与刻度线齐平
(4)还原性、酸性
(5)3KMnO4+KAl(SO4)2===Al(MnO4)3↓+2K2SO4
(6)高锰酸钾溶液见光能发生分解
学生用书↓第21页
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