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专题08 化学实验综合题
1.(2025-2026高二上·湖南省长沙市南雅中学·期中)盐酸与50mL0.55mol/L NaOH溶液在下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是 。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是 。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”或“不相等”),所求中和热 (填“相等”或“不相等”)。
(5)若三次平行操作测得数据中起始时盐酸与烧碱溶液平均温度相同,而终止温度与起始温度差t2—t1分别为 2.2℃、 2.4℃ 、3.4℃,则最终代入计算式的温差均值为 。
【答案】① 环形玻璃搅拌棒 ② 保温,减少实验过程中的热量损失 ③ 偏小 ④ 不相等 ⑤ 相等 ⑥ 2.3℃
【解析】(1)根据量热计的构造来判断该装置缺少的仪器;
(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作;
(3)若不盖硬纸板,会有一部分热量散失;
(4)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,结合中和热的概念分析判断;
(5)先判断数据的有效性,再求出温度差的平均值。
【解析】
(1)根据量热计的构造可知,该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒,故答案为:环形玻璃搅拌棒;
(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条,可以起到保温的作用,减少实验过程中的热量损失,故答案为:保温,减少实验过程中的热量损失;
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,会有一部分热量散失,测得的热量会减少,求得的中和热数值将会偏小,故答案为:偏小;
(4)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,若用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,则放出的热量增多,但中和热是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量,与酸碱的用量无关,所以用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/L NaOH溶液进行上述实验,测得中和热的数值相等,故答案为:不相等;相等;
(5)三次温度差分别为:2.2℃、 2.4℃ 、3.4℃,第三组数据误差较大,舍去,温度差的平均值= =2.3℃;故答案为:2.3℃。
2.(2025-2026高二上·湖南省A佳教育联盟·期中)某同学通过高锰酸钾滴定来测定草酸()样品中草酸的质量分数(样品中杂质不与高锰酸钾反应),某同学称取草酸样品,配制成溶液,移取试样溶液于锥形瓶中,用的酸性标准溶液滴定。
(1)滴定前,装有标准液的滴定管排气泡时,正确的操作图示为 (填字母)。
a. b. c. d.
(2)如图为滴定完成后滴定管中的液面的位置,其读数为 。
(3)配平滴定过程中发生的离子方程式: 。
(4)达到滴定终点的现象是 。
(5)记录了实验数据如下表,草酸样品中草酸的质量分数为 。
滴定次数
待测液体积(mL)
标准溶液体积(mL)
滴定前读数
滴定后读数
第一次
25.00
1.55
21.45
第二次
25.00
2.20
22.20
第三次
25.00
4.10
24.20
(6)判断下列操作对测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
①若滴定前忘记排气泡操作,盛装标准液的滴定管尖嘴部分未充满溶液,滴定完成后尖端充满溶液,使测定结果 。
②滴定结束时俯视读数,使测定结果 。
【答案】(1)b (2)26.10 (3) (4)当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 (5)90.00%(或90%) (6)① 偏高 ② 偏低
【解析】(1)滴定前,装有标准液的滴定管排气泡时,酸式滴定管排气泡的方法为:用左手跨过滴定管下端,用拇指、食指和中指转动活塞,当液体快速流下时迅速关闭活塞即可,图a操作活塞错误,图b正确,图c、d为碱式滴定管,故答案为:b。
(2)滴定管0刻度在上,较大刻度在下,从上往下读,读到,所以读作。
(3)滴定过程中发生反应即为和酸性高锰酸钾溶液反应生成、、和,反应中锰元素化合价由+7变为+2,碳元素化合价由+3变为+4,根据电子守恒可知,该反应的离子反应方程式:。
(4)溶液为无色溶液,酸性高锰酸钾溶液呈紫红色,但很稀的酸性高锰酸钾溶液呈浅红色(“浅紫色”“浅紫红色”),故判断达到滴定终点的依据是当滴入最后半滴标准液,溶液由无色变为浅红色(“浅紫色”“浅紫红色”),且半分钟内不褪色。
(5)三次滴定消耗标准液体积分别为:,,,三次滴定的数据都有效,消耗标准液的平均体积为:,的物质的量为,根据反应,可知:,则待测草酸溶液的物质的量浓度为,,故答案为:90.00%。
(6)① 若终点前盛放高锰酸钾标准溶液的滴定管未排气泡会使消耗高锰酸钾溶液体积偏大,导致所测结果偏高,故答案为:偏高;
② 滴定结束时俯视读数,使得消耗的标准液体积读数偏小,使测定结果偏低,故答案为:偏低。
3.(2025-2026高二上·湖南平高教育集团·期中)小苏打广泛应用于化工、医药、食品、轻工、纺织等工业领域以及人们的日常生活,在国民经济中占有重要的地位。某小苏打样品中含有少量易溶性杂质(不与盐酸反应),现用滴定法测定该小苏打样品(其溶液的pH在8.2~8.4之间)的纯度,操作为准确称量1.0 g样品,配成250 mL待测液,每次取待测液25.00 mL,滴入几滴___________作指示剂,用的盐酸标准液进行滴定。
(1)配制待测液所需的玻璃仪器主要有玻璃棒、量筒、烧杯、 、 。
(2)可用 (填“a”或“b”)量取待测液。滴定管洗涤后,盛装待测液之前应进行 操作。
(3)横线上应填入的指示剂名称为 ;达到滴定终点的标志是 。
(4)实验记录的数据如下表:
实验次数
第一次
第二次
第三次
消耗盐酸标准液的体积/mL
11.00
10.98
11.02
该小苏打样品的纯度为 %。
(5)下列实验操作会使测得的样品纯度偏大的是 (填标号)。
a.滴定前酸式滴定管中尖嘴处有气泡,滴定结束后气泡消失
b.注入待测液前锥形瓶未干燥
c.滴定前平视读数,滴定后仰视读数
【答案】(1)① 250 mL容量瓶 ② 胶头滴管 (2)① b ② 润洗 (3)① 甲基橙 ② 滴入最后半滴标准液时,混合溶液的颜色由黄色变为橙色,且30 s内不恢复原色 (4)92.4 (5)ac
【解析】(1)配制250 mL一定物质的量浓度溶液,需使用的玻璃仪器有玻璃棒、量筒、烧杯、250 mL容量瓶和胶头滴管;
(2)图示两种滴定管中,a是酸式滴定管,b是碱式滴定管;小苏打溶液显碱性,因此应该使用碱式滴定管量取溶液,故合理选项是b;滴定管洗涤后,盛装待测液之前应进行润洗操作;
(3)用盐酸滴定小苏打溶液,反应终点显弱酸性,可选用甲基橙作指示剂;达到滴定终点的标志是滴入最后半滴标准液时,混合溶液的颜色由黄色变为橙色,且30 s内不恢复原色;
(4)根据表格中数据,三次实验消耗盐酸标准液的体积的平均值为11.00mL,由关系式,该小苏打样品的纯度为=92.4%;
(5)a.滴定前酸式滴定管中尖嘴处有气泡,滴定结束后气泡消失,则读取的盐酸体积偏大,使测得的样品纯度偏大,a符合题意;
b.注入待测液前锥形瓶未干燥,并不影响小苏打的物质的量,对测定结果无影响,b不符合题意;
c.滴定前平视读数,滴定后仰视读数,读取盐酸体积偏大,使测得的样品纯度偏大,c符合题意;
故选ac。
4.(2025-2026高二上·湖南省长沙市天心区长郡中学-11月·期中)亚硝酸钠()是一种无色无味的晶体,具有防腐和抗氧化作用,常用作食品添加剂,但在使用时必须严格控制其用量。为了测定某样品中的含量,某同学进行如下实验:
①称取样品ag,加水溶解,配成100mL溶液;
②取25.00mL溶液于锥形瓶中,用酸性标准溶液进行滴定,滴定结束后消耗标准溶液VmL。
(1)上述实验①所需玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管之外还需 (填仪器名称);在进行滴定操作时,溶液盛装在如图中的 (填“甲”或“乙”)滴定管中。
(2)用标准溶液滴定可分为如下几步,按实验操作先后顺序排序 (填字母)。
A.用标准溶液润洗滴定管2~3次
B.固定盛有标准溶液的滴定管,赶出尖嘴处气泡
C.用标准溶液滴定至终点,读数
D.取标准溶液注入滴定管至“0”刻度线以上
E.调节液面至“0”刻度线或刻度线以下,读数
(3)滴定达终点的现象为 。
(4)以下操作造成测定结果偏高的是_______。
A. 滴定管未用酸性标准溶液润洗
B. 锥形瓶未用待测液润洗
C. 盛装标准溶液的滴定管,滴定前尖嘴有气泡,滴定后气泡消失
D. 盛装标准溶液的滴定管,滴定前平视,滴定后俯观读数
(5)测得该样品中的质量分数为 。(用含a、V的式子表示)
【答案】(1)① 容量瓶 ② 甲 (2)ADBEC (3)锥形瓶中无色溶液变成浅红色,且半分钟内不褪色 (4)AC (5)
【解析】(1)实验① 所需玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管之外还需100mL的容量瓶,高锰酸钾具有强氧化性、能腐蚀橡皮管,因此在进行滴定操作时,KMnO4溶液盛装酸式滴定管,故选甲;
(2)用KMnO4标准溶液滴定可分为如下几步,按实验操作先后顺序:A.用标准溶液润洗滴定管2∼3次,D.取标准溶液注入滴定管至“0”刻度线以上,B.固定盛有标准溶液的滴定管,赶出尖嘴处气泡,E.调节液面至“0”刻度线以下,读数,C.用标准溶液滴定至终点,读数。
(3)滴定过程中,眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色变化,滴定终点时,溶液颜色发生突变,滴定前接近无色,KMnO4稍过量时,溶液呈浅红色,则当滴入最后半滴KMnO4标准液,溶液由无色变为浅红色,且在半分钟内不褪色即为滴定终点。答案为:溶液由无色变为浅红色,且在半分钟内不褪色;
(4)A.滴定管未用酸性KMnO4标准溶液润洗,则KMnO4标准溶液的浓度减小,所用体积偏大,所测结果偏高,A正确;
B.锥形瓶未用待测液润洗,对测定结果不产生影响,B错误;
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,则读取所用KMnO4溶液的体积偏大,测定结果偏高,C正确;
D.盛装标准溶液的滴定管,滴定前平视,滴定后俯视读数,则读取所用KMnO4的体积偏小,测定结果偏低,D错误;
故选AC。
(5)反应的离子方程式为,根据题意,可知 则有物质的量,质量分数为。
5.(2025-2026高二上·湖南省常德市汉寿县第一中学-11月·期中)现有一混合溶液,只可能含有以下离子中的若干种:、、、、、、,现取三份该混合溶液进行如下实验。
实验①:向第一份混合溶液中加入溶液,有沉淀产生;
实验②:向第二份混合溶液中加入足量溶液,加热,收集到气体;
实验③:向第三份混合溶液中加入足量溶液后,得到干燥的沉淀,经足量稀盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为。
根据上述实验,回答以下问题。
(1)由实验①推断该混合溶液 (填“一定”或“不一定”)含有。
(2)由实验②推断该混合溶液中应含有 (填离子符号),其物质的量浓度为 。
(3)由实验③可知沉淀的成分为 (填化学式);加入足量稀盐酸洗涤发生的反应的离子方程式为 。
(4)综合上述实验,你认为以下结论正确的是_______(填标号)。
A. 该混合溶液中一定含有、、、,可能含,且
B. 该混合溶液中一定含有、、,可能含、
C. 该混合溶液中一定含有、、,可能含、、
D. 该混合溶液中一定含有、,可能含、、
【答案】(1)不一定 (2)① ② 0.8 (3)① BaSO4、BaCO3 ② (4)A
【解析】第一份:加入AgNO3溶液有沉淀产生,则可能含有Cl-、、中的一种或几种;第二份:加足量NaOH溶液加热后,收集到气体0.08 mol,此气体为NH3,则原溶液中含有,则;第三份:加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀12.54g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为4.66 g,此沉淀为BaSO4,物质的量为0.02mol;;BaCO3沉淀的质量为12.54g-4.66g=7.88g, ,根据以上分析可知,原溶液中含有、、,不含有、;已知,依据电荷守恒溶液中一定含有,则 ,,可能含有。若溶液中不含有,,若溶液中含有,则,故。
(1)根据分析可知由实验① 推断该混合溶液不一定含有,故答案为:不一定;
(2)由实验② 推断该混合溶液中应含有为0.08mol,物质的量浓度为,故答案为:0.8;
(3)由实验③ 可知沉淀的成分为BaSO4、BaCO3,加入足量稀盐酸,碳酸钡和稀盐酸反应生成二氧化碳、氯化钡、水,对应离子方程式为,故答案为:BaSO4、BaCO3;;
(4)A.经分析该混合溶液中一定含有、、、,可能含,且,混合溶液 含有的,A正确;
B.经分析该混合溶液中一定含有、、、,可能含,B错误;
C.经分析该混合溶液中一定含有、、、,可能含,不含、,C错误;
D.经分析该混合溶液中一定含有、、、,可能含,不含、,D错误;
故答案为:A。
6.(2025-2026高二上·湖南省常德市汉寿县第一中学-11月·期中)实验室从酸性含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其实验过程如图1:
(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式: ;该操作将I2还原为I-的目的是 。
(2)操作X的名称为 。
(3)氧化时,在如图所示的三颈烧瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在40℃左右反应(实验装置如图2所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是: 。
(4)碘酸钾(KIO3)常用于调节缺碘的添加剂。碘酸(HIO3)易溶于水,不溶于有机溶剂,用作分析试剂与制造药物。
制取KIO3:先将一定量KClO3固体与碘水或盐酸其中一种溶液混合后加入三颈瓶(如图1)。再用分液漏斗将另一种溶液缓慢滴加至三颈瓶中,充分反应,该溶液是 (填名称)。80℃水浴加热,反应生成Cl2和IO,该反应的离子方程式为 。
①用图2所示的装置制取碘酸。CCl4的作用 。
②三颈瓶中发生反应的离子方程式为 。
③除去HIO3溶液中少量的I2的实验操作是: 。
【答案】(1)① I2+SO+H2O=2I-+SO+2H+ ② 使CCl4中的碘进入水层 (2)分液 (3)使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止生成的碘因温度过高而升华) (4)① 盐酸 ② I2+2ClO=2IO+Cl2 ③ 作溶剂,有利于反应物充分接触 ④ 5Cl2+I2+6H2O=2HIO3↓+10Cl-+10H+ ⑤ 向HIO3溶液中加CCl4,充分振荡,静置分层后分液,直至用淀粉溶液检验不出碘单质的存在
【解析】向含碘废液加入亚硫酸钠溶液,其中的被亚硫酸钠还原为进入水层,用分液将CCl4除去,水层通氯气将氧化为,通过富集等操作,最后得到;
先将一定量KClO3固体与碘水或盐酸其中一种溶液混合后加入三颈瓶,再用分液漏斗将盐酸缓慢滴加至三颈瓶中,充分反应,80℃水浴加热,反应生成Cl2和IO,据此回答。
(1)向含碘废液中加入稍过量的 Na₂SO₃ 溶液,将废液中的还原为,其离子方程式:,该操作将 还原为的目的是使CCl4中的碘进入水层;
(2)操作X是将CCl4和含有的水层溶液分离,由于CCl4与水不互溶,则操作的名称为分液;
(3)气体溶解度随温度升高而降低,实验控制在较低温度下进行的原因可能是使氯气在溶液中有较大的溶解度,也可能是防止生成的碘因温度过高而升华;
(4)由于盐酸具有还原性,KClO3在酸性环境中具有强氧化性,能够氧化HCl产生Cl2,所以在制取KIO3溶液时,为防止副反应的反应,要先将一定量KClO3固体与碘水混合后加入三颈瓶,再用分液漏斗将盐酸加入三颈烧瓶中;80℃水浴加热,反应生成Cl2和IO,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得该反应的离子方程式为:I2+2ClO=2IO+Cl2;
①碘单质和氯气在水中溶解度不大,都易溶于CCl4,将氯气通入溶有碘单质的CCl4中,可以提高反应物的浓度,利于反应物充分接触,因此CCl4的作用是作溶剂,有利于反应物充分接触;
②三颈烧瓶中氯气将碘单质氧化成碘酸,碘酸不溶于有机溶剂,会出现沉淀,反应的离子方程式为:5Cl2+I2+6H2O=2HIO3↓+10Cl-+10H+;
③ 除去HIO3溶液中少量的I2可利用碘酸易溶于水不溶于有机溶剂,而碘单质易溶于有机溶剂的性质,在HIO3溶液中加CCl4,充分振荡,静置分层后分液,直至用淀粉溶液检验不出碘单质的存在。
7.(2025-2026高二上·湖南省长沙市南雅中学·期中)50 mL 0.50 mol·L−1盐酸与50 mL 0.55 mol·L−1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是 。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是 。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值 (填”偏大”“偏小”或”无影响”)。
(4)实验中改用60 mL 0.50 mol·L−1盐酸跟50 mL 0.55 mol·L−1 NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填”相等”或”不相等”),所求中和热 (填”相等”或”不相等”),简述理由: 。
(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会 (填”偏大”“偏小”或”无影响”,下同);用50 mL 0.50 mol·L−1 NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会 。
【答案】① 环形玻璃搅拌棒 ② 减少实验过程中的热量损失 ③ 偏小 ④ 不相等 ⑤ 相等 ⑥ 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)所放出的热量,与酸碱的用量无关 ⑦ 偏小 ⑧ 偏小
【解析】本实验的关键为准确测定反应后的温度,并计算反应生成1mol水时的反应热即中和热。所以实验中保温绝热是关键,准确测定实验数据也很关键,保证酸或碱完全反应,进而计算中和热。
【解析】(1)本实验成败的关键是准确测量反应后的温度。因此所用装置必须保温、绝热且可使体系温度尽快达到一致,故缺少的仪器应为环形玻璃搅拌棒。
(2)碎纸条的作用为减少实验过程中的热量损失。
(3)不盖硬纸板会损失部分热量,故所测结果偏小。
(4)由中和热的概念可知,中和热是以生成1 mol水为标准的,与过量部分的酸碱无关,所以放出的热量不相等,但中和热相等。
(5)由于弱酸、弱碱的中和反应放出热量的同时,还有弱酸、弱碱的电离吸热,所以用氨水代替NaOH,测得的中和热数值偏小;用50 mL 0.50 mol·L−1 NaOH溶液进行上述实验会导致反应不充分,测得的反应热会偏小。
掌握中和热的定义是解题的关键,即稀的强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量为中和热。注意实验中采用强酸和强碱的稀溶液,并保证实验装置的保温效果要好,并使实验中的反应迅速进行并及时测定温度,通常实验中使用的酸或碱的量有一个过量,保证另一个完全反应,才能计算反应过程中生成水的量,从而计算中和热数值。
8.(2025-2026高二上·湖南省长沙市南雅中学·期中)影响化学反应速率的因素很多,某课外兴趣小组用实验方法进行探究。
(1)取等物质的量浓度、等体积的H2O2溶液分别进行H2O2的分解实验,实验报告如下表所示(现象和结论略)。
序号
条件
现象
结论
温度/℃
催化剂
1
40
FeCl3溶液
2
20
FeCl3溶液
3
20
MnO2
4
20
无
①实验1、2研究的是 对H2O2分解速率的影响。
②实验2、3的目的是 对H2O2分解速率的影响。
(2)查文献可知,Cu2+对H2O2分解也有催化作用,为比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化效果,该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题:
①定性分析:如图甲可通过观察 ,定性比较得出结论。有同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液更合理,其理由是 。
②定量分析:如图乙所示,实验时以收集到40mL气体为准,忽略其他可能影响实验的因素,实验中需要测量的数据是 。
(3)酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液可发生反应:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,实验时发现开始反应速率较慢,溶液褪色不明显,但一段时间后突然褪色,反应速率明显加快。对此展开讨论:某同学认为KMnO4与H2C2O4的反应是 热反应,导致 。
【答案】① 温度 ② 研究不同催化剂(或比较FeCl3溶液和MnO2两种催化剂) ③ 产生气泡的快慢 ④ 对照实验只有一条件不同(或避免由于阴离子不同造成的干扰) ⑤ 收集40mLO2所需的时间 ⑥ 放 ⑦ 溶液温度升高,反应速率加快
【解析】由表中信息可知,实验1和实验2只有温度不同,因此,可以通过这两个实验探究温度对化学反应速率的影响;实验2和实验3只有所加的催化剂不同,因此,可以通过这两个实验探究不同的催化剂对化学反应速率的影响。
【解析】
(1)① 由表中信息可知,实验1和实验2只有温度不同,因此,可以通过这两个实验探究温度对化学反应速率的影响,即实验1、2研究的是温度对H2O2分解速率的影响。
② 实验2和实验3只有所加的催化剂不同,因此,可以通过这两个实验探究不同的催化剂对化学反应速率的影响。因此,实验2、3的目的是研究不同催化剂(或比较FeCl3溶液和MnO2两种催化剂对H2O2分解速率的影响。
(2)① 定性分析:因为双氧水分解的最明显的现象是有气泡产生,因此,可通过观察产生气泡的快慢进行定性比较得出结论。有同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液更合理,其理由是根据控制变量法,对照实验通常必须只有一个条件不同(或避免由于阴离子不同造成的干扰),这样可以排除因为阴离子不同而对双氧水分解速率的影响。
② 定量分析:实验时以收集到40mL气体为准,忽略其他可能影响实验的因素,实验中需要测量的数据是收集40mLO2所需的时间,以准确测定该反应的化学反应速率。
(3)酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液可发生反应:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,实验时发现开始反应速率较慢,溶液褪色不明显,但一段时间后突然褪色,反应速率明显加快。由于升高温度可以加快化学反应速率,因此,该同学认为KMnO4与H2C2O4的反应是放热反应,导致溶液温度升高,反应速率加快。
在设计对比实验时,要根据控制变量法设计实验方案。另外,对于反应2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,该反应的产物之一硫酸锰对该反应可能起催化作用,也可以使化学反应速率明显加快。
9.(2025-2026高二上·湖南浏阳·期中)某研究性学习小组利用草酸溶液(H2C2O4为二元弱酸,能被强氧化剂氧化成CO2)和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”,实验设计如下:(忽略溶液混合时的体积变化)
实验序号
实验温度(K)
酸性KMnO4溶液
草酸溶液
去离子水
溶液褪色时间
c(mol/L)
V(mL)
c(mol/L)
V(mL)
V(mL)
t(s)
①
298
0.02
2.0
0.10
4.0
0
t1
②
T
0.02
2.0
0.10
3.0
a
8.0
③
343
0.02
2.0
0.10
3.0
a
t2
④
373
0.02
2.0
0.10
3.0
a
t3
(1)写出草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式: 。
(2)乙同学欲通过实验①、②探究反应物浓度对该反应速率的影响,则a= ,T= ,若t1<8s,可以得出的结论是: 。
(3)通过比较实验②、③的结果,可以探究 变化对化学反应速率的影响。
(4)丙同学在实验④条件下进行该反应,结果却发现反应产生了二组分混合气体。元素分析测得该混合气体的含氧质量分数低于CO2.溶液完全褪色后发现体系中残余的草酸浓度明显低于其他三组实验。丙同学猜测在实验④中出现了草酸分解的副反应。试写出实验④中草酸分解的化学方程式: 。
(5)丁同学在实验过程中发现,向草酸溶液中加入酸性KMnO4溶液时,一开始无明显现象,振荡后迅速褪色,他推测是反应生成的Mn2+催化了反应的进行,请你设计实验方案验证他的观点 。
【答案】(1)2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O (2)① 1.0 ② 298 ③ 其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越快 (3)温度 (4)H2C2O4 H2O+CO↑+CO2↑ (5)对照② 组实验,向反应容器中加入少量MnSO4固体,若溶液褪色时间小于8秒,则丁同学的观点正确
【解析】探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”,注意不同实验次序间的变量,在不同组间探究的变量应是单一变量,实验① 、② 探究反应物浓度对该反应速率的影响,则T=298 K;实验② 、③ 可以探究温度变化对反应速率的影响。
(1)草酸与酸性KMnO4溶液混合会生成CO2和Mn2+,离子方程式为:+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(2)若想通过实验① 、② 探究反应物浓度对该反应速率的影响,则应只有浓度这一个变量,其他温度和混合溶液体积均一样,所以② 的温度也是298K,因① 的溶液总体积为6.0mL,所以② 也应是6.0mL,因此a=6.0mL-2.0mL-3.0mL=1.0mL;因为浓度① >② ,若t1<8s,则说明其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越快;
(3)对比② 、③ 的实验条件,发现只有温度不同,其他条件均相同,因此可探究温度变化对反应速率的影响;
(4)在实验④ 温度较高反应时,出现了草酸分解的副反应,因产生了二组分混合气体并且混合气体的含氧质量分数低于CO2,因此除了产生CO2气体,还产生了CO,所以草酸分解会生成CO和CO2气体,故草酸分解的化学方程式为H2C2O4H2O+CO↑+CO2↑;
(5)向其他条件完全和实验② 相同的反应体系中,预先加入少量硫酸锰固体,若观察到溶液褪色的时间明显比未加的对照组更短,则证明对该反应有催化作用。
10.(2025-2026高二上·湖南长沙市华益中学等校·期中)某实验小组用的酸性溶液与未知浓度的草酸溶液反应来探究影响化学反应速率的因素(已知草酸是二元弱酸)。回答下列问题:
(1)若通过酸性高锰酸钾溶液颜色褪去的时间来探究化学反应速率的影响因素,需测定草酸的浓度:移取未知浓度草酸溶液于锥形瓶中,用的酸性标准溶液滴定。达到滴定终点时,记录消耗标准溶液的体积。
①达到滴定终点的标志为 。
②已知滴定管起始读数为0.30mL,终点读数位置如图所示,终点读数为 mL,该草酸溶液的浓度为 mol・L-1(保留三位有效数字)。
③若滴定前盛装标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后无气泡,所测结果将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)可通过测定收集等体积的所需的时间来探究影响反应速率的因素,设计实验方案如下表(假设溶液体积可加和)。
编号
反应温度/℃
溶液
酸性溶液
时间
V/mL
V/mL
t/s
I
25
c
10.0
0.1000
10.0
0
20
II
25
c
0.1000
6.0
30
III
40
c
0.1000
12
① , 。
②若实验I在20 s末收集了44.8 mL (标准状况下),则内 。
③小组同学利用如图装置将实验产生的气体收集、测量时,应先将气体冷却至室温,再 ,最后平视量气管刻度进行读数。为减小气体测量误差,还可以将量气管中的水换成 。
【答案】(1)① 滴入最后半滴高锰酸钾标准溶液时,溶液颜色变成浅红色,且30s内不褪色 ② 22.80 ③ 0.281 ④ 偏大 (2)① 4.0 ② 10.0 ③ 0.0025 ④ 调节量气管高度使两端液面相平或向下移动量气管使两端液面相平 ⑤ 饱和碳酸氢钠溶液等
【解析】高锰酸钾与草酸在酸性条件下会发生氧化还原反应:,根据收集等体积的所需的时间判断化学反应速率的快慢,在判断影响因素时,只改变一个外界条件,可采用控制变量方法进行研究,据此分析解答。
(1)①滴定结束前溶液为无色,滴定结束后溶液呈浅红色,所以滴定终点的现象为:滴入最后半滴高锰酸钾标准溶液时,无色变为浅红色,且半分钟内不褪色;
②滴定管的0刻度在滴定管的顶部,读数时应该从上看到下,滴定管的读数精确到0.01 mL,则滴定结束读数为22.80 mL;滴定开始读数为0.30 mL,则本次滴定所消耗标准液的体积为22.50 mL;和发生氧化还原反应生成Mn2+和CO2,Mn由+7降到+2,C由+3升高到+4,则离子反应方程式为根据反应,待测溶液中的物质的量为,则溶液的物质的量浓度为;
③滴定前盛装标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后无气泡,则读取消耗标准液体积偏大,测定结果偏大;
(2)①由表格数据可知,实验I、II温度相同,酸性溶液体积不同,由探究实验变量唯一化原则可知,实验I、II探究酸性浓度对反应速率的影响,V1=10.0 mL,则实验中反应温度和溶液的总体积保持不变,故V2=10.0 mL-6.0 mL =4.0 mL,实验I、III温度不同,探究温度对反应速率的影响,则实验中草酸和高锰酸钾溶液浓度应保持相同,故V3=10.0 mL;
②20 s内生成44.8 mL(标准状况下),即n(CO2)==0.002 mol,根据方程式,,得出n消耗()=0.001 mol,;
③实验完毕后,应先将气体冷却至室温,再调节量气管高度使两液面相平,最后平视量气管刻度进行读数;CO2在水中有一定的溶解度,为减小气体测量误差,量气管中的液体选饱和溶液。
11.(2025-2026高二上·湖南省长沙市明德中学·期中)草酸(H2C2O4)是一种重要的化学试剂,常用来定量测定某些物质的浓度,因此其浓度的准确度非常重要。为测定某草酸溶液的浓度,设计了酸碱中和滴定和氧化还原滴定两种测定方法。
Ⅰ.酸碱中和滴定法。
已知:①H2C2O4是二元弱酸:
②NaHC2O4溶液显酸性,溶液具有一定缓冲性,不易观察到滴定终点。
操作步骤:量取待测草酸溶液10.00mL于锥形瓶中,滴加2滴指示剂;将0.1000mol/L NaOH溶液盛装于滴定管中,到达滴定终点时停止滴定,并记录NaOH溶液的体积,再重复滴定3次。记录数据如下:
滴定次数
1
2
3
4
V[H2C2O4(aq)]/mL
10.00
10.00
10.00
10.00
V[NaOH(aq)]/mL
15.95
15.00
15.02
14.98
(1)下列操作或仪器名称不正确的是______。
A. 配制0.1000mol/L NaOH溶液
B. 排出滴定管内气泡
C. 酸式滴定管
D. 读取滴定管读数
(2)该滴定过程中应选用的指示剂为 (填“酚酞”或“甲基橙”)。
(3)由上述滴定结果计算得c(H2C2O4)= mol/L。
(4)下列情况会导致测定结果偏高的是 (填字母)。
a.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶 b.在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
c.滴定至终点时,俯视读数 d.用蒸馏水清洗滴定管后,未用NaOH标准液润洗
Ⅱ.氧化还原滴定法。用已知浓度的酸性KMnO4溶液滴定该草酸溶液。
(5)滴定时应将KMnO4溶液加入 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中,滴定过程中涉及反应的离子方程式为 。
(6)KMnO4标准溶液常用硫酸酸化,若用盐酸酸化,会使测定结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)AC (2)酚酞 (3)0.0750mol/L (4)d (5)① 酸式 ② 2+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O (6)偏高
【解析】草酸(H2C2O4)是一种重要的化学试剂,为测定某草酸溶液的浓度,设计了酸碱中和滴定的测定方法,原理是:H2C2O4+2NaOH=Na2C2O4+2H2O,根据消耗标准NaOH溶液的体积计算某草酸溶液的浓度,若设计氧化还原滴定,原理是:2+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O,根据消耗标准KMnO4溶液的体积计算某草酸溶液的浓度,以此解答。
(1)A.配制0.1000 mol/L 氢氧化钠溶液定容时,玻璃棒引流时玻璃棒应该在刻度线以下,当距离刻度1cm处,应改用胶头滴管加入蒸馏水,故A错误;
B.排出碱式滴定管尖嘴部分的气泡时,应将橡胶管向上弯曲,挤压玻璃小球快速排液排出气泡,故B正确;
C.是碱式滴定管,故C错误;
D.滴定管应该从上往下读数,由实验装置图可知,滴定管读数为25.59mL,故D正确;
故答案为:AC。
(2)氢氧化钠溶液与草酸溶液完全反应生成的草酸钠为强碱弱酸盐,水解呈碱性,应选用的指示剂为酚酞。
(3)H2C2O4和氢氧化钠反应存在H2C2O4~2NaOH,第1次实验数据误差较大,应舍去,则滴定消耗氢氧化钠溶液的平均体积为=15.00mL,则草酸溶液的浓度为=0.0750mol/L。
(4)a.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶不影响标准溶液的体积和待测液溶质的物质的量,对测定结果无影响,故a错误;
b.在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出会使消耗标准溶液的体积偏小,导致测定结果偏低,故b错误;
c.滴定至终点时,俯视读数使消耗标准液的体积偏小,导致测定结果偏低,故c错误;
d.用蒸馏水清洗滴定管后,未用氢氧化钠标准液润洗使消耗标准液的体积偏大,导致测定结果偏高,故d正确;
故答案为:d。
(5)KMnO4溶液具有强氧化性,会氧化橡胶,滴定时应将KMnO4溶液加入酸式滴定管中,高锰酸钾氧化草酸生成二氧化碳和水,同时生成锰离子,离子方程式为:2+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O。
(6)盐酸能与酸性高锰酸钾溶液反应,所以若用盐酸酸化高锰酸钾溶液,会使滴定消耗酸性高锰酸钾溶液的体积偏大,导致所测结果偏高。
12.(2025-2026高二上·湖南土家族苗族自治州永顺县第一中·期中)二氧化氯具有强氧化性,能杀灭细菌,常温下二氧化氯为黄绿色气体,熔点为,沸点为,溶于水,不能与水反应。某研究学习小组拟用如图所示装置制取并收集(加热和夹持装置均省略)。
(1)盛装稀硫酸的仪器名称为 。
(2)B装置中冰水的作用: 。
(3)在圆底烧瓶中先放入一定量的和草酸,然后加入足量的稀硫酸,在之间生成、和一种硫酸盐,该反应的离子方程式为 。
(4)将用水吸收得到吸收液,并测定该溶液中的浓度,步骤如下:
I.准确量取溶液加入一锥形瓶中,加稀硫酸调节溶液的,加入足量的晶体,摇匀,在暗处静置。(已知:)
II.往锥形瓶中加2滴X溶液作指示剂,用溶液滴定至终点,消耗溶液。(已知:)
①步骤I中准确量取10.00 mL溶液的仪器是 。(填字母代号)
A.碱式滴定管 B.酸式滴定管 C.量筒
②步骤II中指示剂X溶液通常为 ,滴定终点的现象是 。
③若步骤II中滴定终点时仰视读数,则测定的结果会 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”),根据上述步骤可计算出吸收液中的浓度为 (用含字母的代数式表示)。
【答案】(1)分液漏斗 (2)冷凝收集 (3) (4)① B ② 淀粉溶液 ③ 当滴入最后半滴标准液,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复 ④ 偏大 ⑤ (或)
【解析】本实验的目的是制取,以、草酸、稀硫酸为原料,水浴加热之间生成,将导出的气体用冰水冷却,余气用溶液吸收,为防止倒吸,在B、D装置之间添加了C装置作为安全装置。
(1)盛装稀硫酸的仪器名称为分液漏斗;
(2)沸点低,所以B装置中冰水的作用是降温收集;
(3)在圆底烧瓶中,、草酸中加入足量的稀硫酸,在之间生成、和,该反应的离子方程式为 ;
(4)① 因为具有强氧化性,会腐蚀橡皮管,所以步骤中准确量取溶液的仪器是酸式滴定管,故选B;
② 步骤II中,与发生颜色反应的指示剂X溶液通常为淀粉溶液;起初碘水使淀粉变蓝色,后来全部被还原,溶液蓝色消失,所以滴定终点的现象是:当滴入最后半滴标准液,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复;
③ 若步骤II中滴定终点时仰视读数,则读取所用溶液的体积偏大,测定的结果会偏大;由反应方程式,可建立如下关系式:,则,吸收液中的浓度为(或)。
13.(2025-2026高二上·湖南名校联合体·期中)利用草酸(乙二酸,)与血液中的特异性沉淀反应(生成),经分离、溶解(如用硫酸)后,通过高锰酸钾滴定法测定草酸含量,间接计算血钙浓度,是血钙测定的经典化学方法之一、某学习小组对草酸的性质进行如下探究:
(1)草酸为二元弱酸,常温下,、。常温下,向溶液中逐滴加入的溶液调节。
①当调节溶液的时,该阶段反应的离子方程式为 。
②当溶液中的时,溶液的 。
(2)某同学用已知浓度的酸性标准溶液滴定未知浓度的溶液,以测定溶液的浓度。
①在进行溶液滴定溶液的实验中,溶液应盛放在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中;本实验中, (填“需要”或“不需要”)额外加入指示剂。
②到达滴定终点的现象是 。
③若对盛装溶液的滴定管读数时,滴定前仰视,滴定后俯视,则测得消耗的溶液体积会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”),从而导致浓度测定结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”);若滴定前盛装溶液的滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,其他操作均正确,则测得的浓度会 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)① ② 4.27 (2)① 酸式 ② 不需要 ③ 当滴入最后半滴标准溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色 ④ 偏小 ⑤ 偏低 ⑥ 偏高
【解析】(1)①由题意知,,,溶液的时,根据,可得,此时溶液中以为主,故该阶段反应的离子方程式为;
②当溶液中的时,根据,可得,故;
(2)①溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,使其老化,因此应使用酸式滴定管盛放,本实验中,因为溶液本身具有紫红色,故不需要额外加入指示剂;
② 由于溶液在极低浓度下为浅红色,故滴定终点时溶液颜色由无色变为浅红色,且在半分钟内不褪色;
③ 滴定前仰视,读数偏大;滴定后俯视,读数偏小,因此,这一误差会导致记录的加入溶液的体积偏小,导致浓度测定结果偏低;滴定前有气泡,滴定后气泡消失,说明消耗的溶液体积读数偏大,会导致测定结果偏高。
14.(2025-2026高二上·湖南省长沙市雅礼中学-11月·期中)雅礼集团某校的化学社团计划使用浓度为0.1000 mol/L的NaOH标准溶液以确定学校陈年试剂柜中的老陈醋浓度,其实验过程如下:
向体积为25.00 ml醋酸溶液中滴加NaOH标准溶液,记录使用的NaOH溶液的体积。
(1)滴定前需排放装有NaOH溶液的滴定管尖嘴处的气泡,其正确的图示为______(填字母)。
A.
B.
C.
D.
(2)若滴定开始和结束时,该仪器中溶液读数如图所示,所用NaOH标准溶液的体积为 mL。
(3)该滴定过程应选择 (选填“酚酞”或“甲基橙”)作为指示剂,滴定终点的现象是: 。若实验过程中选择前文括号中另一种指示剂,则将会导致测定的醋酸浓度 (填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。
(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表所示:
滴定次数
待测醋酸的体积/mL
标准NaOH溶液体积
滴定前的刻度/mL
滴定后的刻度/mL
第一次
25.00
0.06
26.17
第二次
25.00
1.56
30.30
第三次
25.00
0.22
26.31
依据表中数据计算该醋酸的物质的量浓度为 (保留四位有效数字)。
(5)该滴定过程的滴定曲线为图 (填“1”或“2”)
(6)第(5)题中A点对应的溶液中 (填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)A (2)26.10 (3)① 酚酞 ② 滴入最后半滴NaOH溶液,锥形瓶内溶液颜色由无色变为粉红色,且30内不褪色 ③ 偏小 (4)0.1044 (5)2 (6)
【解析】(1)溶液应该盛放在碱式滴定管中,滴定前需排放装有NaOH溶液的滴定管尖嘴处的气泡,其正确的图示为A,有利于气体排出。
(2)起始读数为0.00mL,终止读数为26.10mL,所用标准溶液的体积为26.10mL -0.00mL=26.10mL。
(3)用NaOH溶液滴定醋酸溶液,反应终点产生的是醋酸钠,醋酸钠水解显碱性,因此该滴定过程应选择酚酞作为指示剂;
滴定终点的现象是:滴入最后半滴NaOH溶液,锥形瓶内溶液颜色由无色变为粉红色,且30内不褪色;
若实验过程中选择甲基橙作为指示剂,甲基橙的变色范围为3.1~4.4,颜色变化过早,导致实际消耗的NaOH溶液较少,则将会导致测定的醋酸浓度偏小。
(4)三次读数中,第二次读数误差较大,第一和第三次体积的平均值为 =26.10mL,则该醋酸的物质的量浓度为。
(5)盐酸是强酸、醋酸是弱酸,同浓度的盐酸pH小于醋酸,因此表示NaOH溶液滴定盐酸的曲线是图1,表示NaOH溶液滴定醋酸的曲线是图2。
(6)A点对应的溶液根据电荷守恒可得,此时pH=7,,则,因此<。
15.(2025-2026高二上·湖南省湘潭市湘潭县第一中学·期中)利用草酸(H2C2O4)及草酸盐的性质可测定人体血液中钙离子的浓度。
实验流程:取10.00 mL血样,加适量的草酸铵溶液,析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此沉淀洗涤后溶于强酸得草酸,再用硫酸酸化的标准溶液平行滴定三次,平均消耗KMnO4标准溶液12.00 mL。即可计算出血液中钙离子的浓度。
(1)常温下,草酸的电离常数,。下列实验事实能证明草酸(H2C2O4)属于弱酸的是 。
a.往H2C2O4溶液滴入NaHCO3溶液中产生CO2
b.用pH计测定溶液的pH为1.6
c.溶液能使pH试纸变红
(2)酸性KMnO4标准溶液应用 (填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装,注入标准溶液之前,滴定管需要 、洗涤和润洗。
(3)请写出滴定过程中发生的离子反应方程式: 。
(4)判断达到滴定终点依据是 。
(5)血液样品中浓度为 。
(6)下列操作会使测得的血液中钙离子的浓度偏高的是 。
a.滴定管未用标准液润洗就直接注入酸性KMnO4标准液
b.滴定前仰视读数
c.滴定过程中用蒸馏水将锥形瓶内壁上黏附的溶液冲下
d.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
【答案】(1)b (2)① 酸式 ② 检漏 (3) (4)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 (5)1.2 (6)ad
【解析】(1)a.往H2C2O4溶液滴入NaHCO3溶液中产生CO2,只能说明酸性:H2C2O4强于H2CO3,不能说明H2C2O4是弱酸,a不符合题意;
b.用pH计测定0.1 mol⋅L-1H2C2O4溶液的pH为1.6,c(H+)=10-1.6,说明H2C2O4未完全电离,属于弱酸,b符合题意;
c.0.1 mol⋅L-1H2C2O4溶液能使pH试纸变红,只能说明其显酸性,并不能证明其为弱酸,c不符合题意;
(2)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能够腐蚀碱式滴定管下端的橡胶管,故KMnO4标准溶液应用酸式滴定管盛装;注入KMnO4标准溶液之前,滴定管需要检查是否漏水、洗涤和润洗;
(3)滴定过程中,发生反应为:H2C2O4和酸性高锰酸钾溶液反应生成CO2、K2SO4、MnSO4和H2O,根据氧化还原反应配平可得,该反应的离子反应方程式为:;
(4)H2C2O4溶液为无色溶液,酸性高锰酸钾溶液呈紫红色,故判断达到滴定终点的依据是当滴入最后一滴标准液溶液由无色变为紫红色,且半分钟内不褪色;
(5)根据方程式可知5CaC2O4~5H2C2O4~2KMnO4,,血液样品中Ca2+浓度为:;
(6)A.滴定管未用标准液润洗就直接注入酸性KMnO4标准液,消耗标准液体积偏大,则血液中钙离子浓度偏高,a符合题意;
B.滴定前仰视读数导致起始读数偏大,消耗的高锰酸钾体积偏小,测得的血液中钙离子的浓度偏低,b不符合题意;
C.滴定过程中用蒸馏水将锥形瓶内壁上黏附的溶液冲下,可确保实验准确性,不影响测定结果,c不符合题意;
D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,会使读取的标准液体积偏大,计算出的钙离子的物质的量会偏大,血液体积固定,从而导致计算出的血液中钙离子浓度偏高,d符合题意;
故选ad。
试卷第1页,共3页
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专题08 化学实验综合题
1.(2025-2026高二上·湖南省长沙市南雅中学·期中)盐酸与50mL0.55mol/L NaOH溶液在下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是 。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是 。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”或“不相等”),所求中和热 (填“相等”或“不相等”)。
(5)若三次平行操作测得数据中起始时盐酸与烧碱溶液平均温度相同,而终止温度与起始温度差t2—t1分别为 2.2℃、 2.4℃ 、3.4℃,则最终代入计算式的温差均值为 。
2.(2025-2026高二上·湖南省A佳教育联盟·期中)某同学通过高锰酸钾滴定来测定草酸()样品中草酸的质量分数(样品中杂质不与高锰酸钾反应),某同学称取草酸样品,配制成溶液,移取试样溶液于锥形瓶中,用的酸性标准溶液滴定。
(1)滴定前,装有标准液的滴定管排气泡时,正确的操作图示为 (填字母)。
a. b. c. d.
(2)如图为滴定完成后滴定管中的液面的位置,其读数为 。
(3)配平滴定过程中发生的离子方程式: 。
(4)达到滴定终点的现象是 。
(5)记录了实验数据如下表,草酸样品中草酸的质量分数为 。
滴定次数
待测液体积(mL)
标准溶液体积(mL)
滴定前读数
滴定后读数
第一次
25.00
1.55
21.45
第二次
25.00
2.20
22.20
第三次
25.00
4.10
24.20
(6)判断下列操作对测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
①若滴定前忘记排气泡操作,盛装标准液的滴定管尖嘴部分未充满溶液,滴定完成后尖端充满溶液,使测定结果 。
②滴定结束时俯视读数,使测定结果 。
3.(2025-2026高二上·湖南平高教育集团·期中)小苏打广泛应用于化工、医药、食品、轻工、纺织等工业领域以及人们的日常生活,在国民经济中占有重要的地位。某小苏打样品中含有少量易溶性杂质(不与盐酸反应),现用滴定法测定该小苏打样品(其溶液的pH在8.2~8.4之间)的纯度,操作为准确称量1.0 g样品,配成250 mL待测液,每次取待测液25.00 mL,滴入几滴___________作指示剂,用的盐酸标准液进行滴定。
(1)配制待测液所需的玻璃仪器主要有玻璃棒、量筒、烧杯、 、 。
(2)可用 (填“a”或“b”)量取待测液。滴定管洗涤后,盛装待测液之前应进行 操作。
(3)横线上应填入的指示剂名称为 ;达到滴定终点的标志是 。
(4)实验记录的数据如下表:
实验次数
第一次
第二次
第三次
消耗盐酸标准液的体积/mL
11.00
10.98
11.02
该小苏打样品的纯度为 %。
(5)下列实验操作会使测得的样品纯度偏大的是 (填标号)。
a.滴定前酸式滴定管中尖嘴处有气泡,滴定结束后气泡消失
b.注入待测液前锥形瓶未干燥
c.滴定前平视读数,滴定后仰视读数
4.(2025-2026高二上·湖南省长沙市天心区长郡中学-11月·期中)亚硝酸钠()是一种无色无味的晶体,具有防腐和抗氧化作用,常用作食品添加剂,但在使用时必须严格控制其用量。为了测定某样品中的含量,某同学进行如下实验:
①称取样品ag,加水溶解,配成100mL溶液;
②取25.00mL溶液于锥形瓶中,用酸性标准溶液进行滴定,滴定结束后消耗标准溶液VmL。
(1)上述实验①所需玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管之外还需 (填仪器名称);在进行滴定操作时,溶液盛装在如图中的 (填“甲”或“乙”)滴定管中。
(2)用标准溶液滴定可分为如下几步,按实验操作先后顺序排序 (填字母)。
A.用标准溶液润洗滴定管2~3次
B.固定盛有标准溶液的滴定管,赶出尖嘴处气泡
C.用标准溶液滴定至终点,读数
D.取标准溶液注入滴定管至“0”刻度线以上
E.调节液面至“0”刻度线或刻度线以下,读数
(3)滴定达终点的现象为 。
(4)以下操作造成测定结果偏高的是_______。
A. 滴定管未用酸性标准溶液润洗
B. 锥形瓶未用待测液润洗
C. 盛装标准溶液的滴定管,滴定前尖嘴有气泡,滴定后气泡消失
D. 盛装标准溶液的滴定管,滴定前平视,滴定后俯观读数
(5)测得该样品中的质量分数为 。(用含a、V的式子表示)
5.(2025-2026高二上·湖南省常德市汉寿县第一中学-11月·期中)现有一混合溶液,只可能含有以下离子中的若干种:、、、、、、,现取三份该混合溶液进行如下实验。
实验①:向第一份混合溶液中加入溶液,有沉淀产生;
实验②:向第二份混合溶液中加入足量溶液,加热,收集到气体;
实验③:向第三份混合溶液中加入足量溶液后,得到干燥的沉淀,经足量稀盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为。
根据上述实验,回答以下问题。
(1)由实验①推断该混合溶液 (填“一定”或“不一定”)含有。
(2)由实验②推断该混合溶液中应含有 (填离子符号),其物质的量浓度为 。
(3)由实验③可知沉淀的成分为 (填化学式);加入足量稀盐酸洗涤发生的反应的离子方程式为 。
(4)综合上述实验,你认为以下结论正确的是_______(填标号)。
A. 该混合溶液中一定含有、、、,可能含,且
B. 该混合溶液中一定含有、、,可能含、
C. 该混合溶液中一定含有、、,可能含、、
D. 该混合溶液中一定含有、,可能含、、
6.(2025-2026高二上·湖南省常德市汉寿县第一中学-11月·期中)实验室从酸性含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其实验过程如图1:
(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式: ;该操作将I2还原为I-的目的是 。
(2)操作X的名称为 。
(3)氧化时,在如图所示的三颈烧瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在40℃左右反应(实验装置如图2所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是: 。
(4)碘酸钾(KIO3)常用于调节缺碘的添加剂。碘酸(HIO3)易溶于水,不溶于有机溶剂,用作分析试剂与制造药物。
制取KIO3:先将一定量KClO3固体与碘水或盐酸其中一种溶液混合后加入三颈瓶(如图1)。再用分液漏斗将另一种溶液缓慢滴加至三颈瓶中,充分反应,该溶液是 (填名称)。80℃水浴加热,反应生成Cl2和IO,该反应的离子方程式为 。
①用图2所示的装置制取碘酸。CCl4的作用 。
②三颈瓶中发生反应的离子方程式为 。
③除去HIO3溶液中少量的I2的实验操作是: 。
7.(2025-2026高二上·湖南省长沙市南雅中学·期中)50 mL 0.50 mol·L−1盐酸与50 mL 0.55 mol·L−1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是 。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是 。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值 (填”偏大”“偏小”或”无影响”)。
(4)实验中改用60 mL 0.50 mol·L−1盐酸跟50 mL 0.55 mol·L−1 NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填”相等”或”不相等”),所求中和热 (填”相等”或”不相等”),简述理由: 。
(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会 (填”偏大”“偏小”或”无影响”,下同);用50 mL 0.50 mol·L−1 NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会 。
8.(2025-2026高二上·湖南省长沙市南雅中学·期中)影响化学反应速率的因素很多,某课外兴趣小组用实验方法进行探究。
(1)取等物质的量浓度、等体积的H2O2溶液分别进行H2O2的分解实验,实验报告如下表所示(现象和结论略)。
序号
条件
现象
结论
温度/℃
催化剂
1
40
FeCl3溶液
2
20
FeCl3溶液
3
20
MnO2
4
20
无
①实验1、2研究的是 对H2O2分解速率的影响。
②实验2、3的目的是 对H2O2分解速率的影响。
(2)查文献可知,Cu2+对H2O2分解也有催化作用,为比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化效果,该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题:
①定性分析:如图甲可通过观察 ,定性比较得出结论。有同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液更合理,其理由是 。
②定量分析:如图乙所示,实验时以收集到40mL气体为准,忽略其他可能影响实验的因素,实验中需要测量的数据是 。
(3)酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液可发生反应:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,实验时发现开始反应速率较慢,溶液褪色不明显,但一段时间后突然褪色,反应速率明显加快。对此展开讨论:某同学认为KMnO4与H2C2O4的反应是 热反应,导致 。
9.(2025-2026高二上·湖南浏阳·期中)某研究性学习小组利用草酸溶液(H2C2O4为二元弱酸,能被强氧化剂氧化成CO2)和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”,实验设计如下:(忽略溶液混合时的体积变化)
实验序号
实验温度(K)
酸性KMnO4溶液
草酸溶液
去离子水
溶液褪色时间
c(mol/L)
V(mL)
c(mol/L)
V(mL)
V(mL)
t(s)
①
298
0.02
2.0
0.10
4.0
0
t1
②
T
0.02
2.0
0.10
3.0
a
8.0
③
343
0.02
2.0
0.10
3.0
a
t2
④
373
0.02
2.0
0.10
3.0
a
t3
(1)写出草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式: 。
(2)乙同学欲通过实验①、②探究反应物浓度对该反应速率的影响,则a= ,T= ,若t1<8s,可以得出的结论是: 。
(3)通过比较实验②、③的结果,可以探究 变化对化学反应速率的影响。
(4)丙同学在实验④条件下进行该反应,结果却发现反应产生了二组分混合气体。元素分析测得该混合气体的含氧质量分数低于CO2.溶液完全褪色后发现体系中残余的草酸浓度明显低于其他三组实验。丙同学猜测在实验④中出现了草酸分解的副反应。试写出实验④中草酸分解的化学方程式: 。
(5)丁同学在实验过程中发现,向草酸溶液中加入酸性KMnO4溶液时,一开始无明显现象,振荡后迅速褪色,他推测是反应生成的Mn2+催化了反应的进行,请你设计实验方案验证他的观点 。
10.(2025-2026高二上·湖南长沙市华益中学等校·期中)某实验小组用的酸性溶液与未知浓度的草酸溶液反应来探究影响化学反应速率的因素(已知草酸是二元弱酸)。回答下列问题:
(1)若通过酸性高锰酸钾溶液颜色褪去的时间来探究化学反应速率的影响因素,需测定草酸的浓度:移取未知浓度草酸溶液于锥形瓶中,用的酸性标准溶液滴定。达到滴定终点时,记录消耗标准溶液的体积。
①达到滴定终点的标志为 。
②已知滴定管起始读数为0.30mL,终点读数位置如图所示,终点读数为 mL,该草酸溶液的浓度为 mol・L-1(保留三位有效数字)。
③若滴定前盛装标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后无气泡,所测结果将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)可通过测定收集等体积的所需的时间来探究影响反应速率的因素,设计实验方案如下表(假设溶液体积可加和)。
编号
反应温度/℃
溶液
酸性溶液
时间
V/mL
V/mL
t/s
I
25
c
10.0
0.1000
10.0
0
20
II
25
c
0.1000
6.0
30
III
40
c
0.1000
12
① , 。
②若实验I在20 s末收集了44.8 mL (标准状况下),则内 。
③小组同学利用如图装置将实验产生的气体收集、测量时,应先将气体冷却至室温,再 ,最后平视量气管刻度进行读数。为减小气体测量误差,还可以将量气管中的水换成 。
11.(2025-2026高二上·湖南省长沙市明德中学·期中)草酸(H2C2O4)是一种重要的化学试剂,常用来定量测定某些物质的浓度,因此其浓度的准确度非常重要。为测定某草酸溶液的浓度,设计了酸碱中和滴定和氧化还原滴定两种测定方法。
Ⅰ.酸碱中和滴定法。
已知:①H2C2O4是二元弱酸:
②NaHC2O4溶液显酸性,溶液具有一定缓冲性,不易观察到滴定终点。
操作步骤:量取待测草酸溶液10.00mL于锥形瓶中,滴加2滴指示剂;将0.1000mol/L NaOH溶液盛装于滴定管中,到达滴定终点时停止滴定,并记录NaOH溶液的体积,再重复滴定3次。记录数据如下:
滴定次数
1
2
3
4
V[H2C2O4(aq)]/mL
10.00
10.00
10.00
10.00
V[NaOH(aq)]/mL
15.95
15.00
15.02
14.98
(1)下列操作或仪器名称不正确的是______。
A. 配制0.1000mol/L NaOH溶液
B. 排出滴定管内气泡
C. 酸式滴定管
D. 读取滴定管读数
(2)该滴定过程中应选用的指示剂为 (填“酚酞”或“甲基橙”)。
(3)由上述滴定结果计算得c(H2C2O4)= mol/L。
(4)下列情况会导致测定结果偏高的是 (填字母)。
a.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶 b.在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
c.滴定至终点时,俯视读数 d.用蒸馏水清洗滴定管后,未用NaOH标准液润洗
Ⅱ.氧化还原滴定法。用已知浓度的酸性KMnO4溶液滴定该草酸溶液。
(5)滴定时应将KMnO4溶液加入 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中,滴定过程中涉及反应的离子方程式为 。
(6)KMnO4标准溶液常用硫酸酸化,若用盐酸酸化,会使测定结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
12.(2025-2026高二上·湖南土家族苗族自治州永顺县第一中·期中)二氧化氯具有强氧化性,能杀灭细菌,常温下二氧化氯为黄绿色气体,熔点为,沸点为,溶于水,不能与水反应。某研究学习小组拟用如图所示装置制取并收集(加热和夹持装置均省略)。
(1)盛装稀硫酸的仪器名称为 。
(2)B装置中冰水的作用: 。
(3)在圆底烧瓶中先放入一定量的和草酸,然后加入足量的稀硫酸,在之间生成、和一种硫酸盐,该反应的离子方程式为 。
(4)将用水吸收得到吸收液,并测定该溶液中的浓度,步骤如下:
I.准确量取溶液加入一锥形瓶中,加稀硫酸调节溶液的,加入足量的晶体,摇匀,在暗处静置。(已知:)
II.往锥形瓶中加2滴X溶液作指示剂,用溶液滴定至终点,消耗溶液。(已知:)
①步骤I中准确量取10.00 mL溶液的仪器是 。(填字母代号)
A.碱式滴定管 B.酸式滴定管 C.量筒
②步骤II中指示剂X溶液通常为 ,滴定终点的现象是 。
③若步骤II中滴定终点时仰视读数,则测定的结果会 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”),根据上述步骤可计算出吸收液中的浓度为 (用含字母的代数式表示)。
13.(2025-2026高二上·湖南名校联合体·期中)利用草酸(乙二酸,)与血液中的特异性沉淀反应(生成),经分离、溶解(如用硫酸)后,通过高锰酸钾滴定法测定草酸含量,间接计算血钙浓度,是血钙测定的经典化学方法之一、某学习小组对草酸的性质进行如下探究:
(1)草酸为二元弱酸,常温下,、。常温下,向溶液中逐滴加入的溶液调节。
①当调节溶液的时,该阶段反应的离子方程式为 。
②当溶液中的时,溶液的 。
(2)某同学用已知浓度的酸性标准溶液滴定未知浓度的溶液,以测定溶液的浓度。
①在进行溶液滴定溶液的实验中,溶液应盛放在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中;本实验中, (填“需要”或“不需要”)额外加入指示剂。
②到达滴定终点的现象是 。
③若对盛装溶液的滴定管读数时,滴定前仰视,滴定后俯视,则测得消耗的溶液体积会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”),从而导致浓度测定结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”);若滴定前盛装溶液的滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,其他操作均正确,则测得的浓度会 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
14.(2025-2026高二上·湖南省长沙市雅礼中学-11月·期中)雅礼集团某校的化学社团计划使用浓度为0.1000 mol/L的NaOH标准溶液以确定学校陈年试剂柜中的老陈醋浓度,其实验过程如下:
向体积为25.00 ml醋酸溶液中滴加NaOH标准溶液,记录使用的NaOH溶液的体积。
(1)滴定前需排放装有NaOH溶液的滴定管尖嘴处的气泡,其正确的图示为______(填字母)。
A.
B.
C.
D.
(2)若滴定开始和结束时,该仪器中溶液读数如图所示,所用NaOH标准溶液的体积为 mL。
(3)该滴定过程应选择 (选填“酚酞”或“甲基橙”)作为指示剂,滴定终点的现象是: 。若实验过程中选择前文括号中另一种指示剂,则将会导致测定的醋酸浓度 (填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。
(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表所示:
滴定次数
待测醋酸的体积/mL
标准NaOH溶液体积
滴定前的刻度/mL
滴定后的刻度/mL
第一次
25.00
0.06
26.17
第二次
25.00
1.56
30.30
第三次
25.00
0.22
26.31
依据表中数据计算该醋酸的物质的量浓度为 (保留四位有效数字)。
(5)该滴定过程的滴定曲线为图 (填“1”或“2”)
(6)第(5)题中A点对应的溶液中 (填“>”“<”或“=”)。
15.(2025-2026高二上·湖南省湘潭市湘潭县第一中学·期中)利用草酸(H2C2O4)及草酸盐的性质可测定人体血液中钙离子的浓度。
实验流程:取10.00 mL血样,加适量的草酸铵溶液,析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此沉淀洗涤后溶于强酸得草酸,再用硫酸酸化的标准溶液平行滴定三次,平均消耗KMnO4标准溶液12.00 mL。即可计算出血液中钙离子的浓度。
(1)常温下,草酸的电离常数,。下列实验事实能证明草酸(H2C2O4)属于弱酸的是 。
a.往H2C2O4溶液滴入NaHCO3溶液中产生CO2
b.用pH计测定溶液的pH为1.6
c.溶液能使pH试纸变红
(2)酸性KMnO4标准溶液应用 (填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装,注入标准溶液之前,滴定管需要 、洗涤和润洗。
(3)请写出滴定过程中发生的离子反应方程式: 。
(4)判断达到滴定终点依据是 。
(5)血液样品中浓度为 。
(6)下列操作会使测得的血液中钙离子的浓度偏高的是 。
a.滴定管未用标准液润洗就直接注入酸性KMnO4标准液
b.滴定前仰视读数
c.滴定过程中用蒸馏水将锥形瓶内壁上黏附的溶液冲下
d.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
试卷第1页,共3页
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专题08化学实验综合题
1.【答案】①环形玻璃搅拌棒
②保温,减少实验过程中的热量损失
③偏
小
④不相等
⑤相等
⑥2.3℃
2.【答案】(1)b
(2)26.10
(3)2MnO+5H,C204+6H=2Mn2+
10C02↑+8H20
(4)当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
(5)90.00%(或906
(6)①偏高
②偏低
3.【答案】(1)①250mL容量瓶
②胶头滴管
(2)①b
②润
洗
(3)①甲基橙
②滴入最后半滴标准液时,混合溶液的颜色由黄色变为橙色,且
30s内不恢复原色
(4)92.4
(5)ac
4.【答案】(1)①100mL容量瓶
②甲
(2)ADBEC
(3)锥形瓶中无
0.0138V
色溶液变成浅红色,且半分钟内不褪色
(4)AC
(5)
×1009%
0
5.【答案】(1)不一定
(2)①NH4
②0.8
(3)①BaSO4、
BaCO:
@BaCOx+2H'=Ba2+CO21+H2O
(4)A
6【答案】(1)①1+S0口+H,0=-2I+S0+2F
②使CCl4中的碘进入水层
(2)
分液
(3)使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止生成的碘因温度过高而升华)
(4)①盐酸
②1+2C10o,-2I0口,+Cl1
③作溶剂,有利于反应物充分接
触
④5C12+I2+6H0=2HΠO3l+10CI+10H
⑤向ⅡO3溶液中加CCL,充分振荡,静置分层
后分液,直至用淀粉溶液检验不出碘单质的存在
7.【答案】①环形玻璃搅拌棒
②减少实验过程中的热量损失
③偏小
④不相
等
⑤相等
⑥因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1mo1H,0(1)所放出的热量,与
酸碱的用量无关
⑦偏小
⑧偏小
8.【答案】①温度
②研究不同催化剂(或比较FeCl3溶液和MmO2两种催化剂)
③产
生气泡的快慢
④对照实验只有一条件不同(或避免由于阴离子不同造成的干扰)
⑤收
集40mLO2所需的时间
⑥放
⑦溶液温度升高,反应速率加快
9【答案】(1)2Mn0:+5H,C.0:+6f=2Mm+10c0:t+8H.0
(2)①1.0
②
298
③其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越快
(3)温度
(4)
112
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HC,O4:H0+C0↑+C02t
(5)对照②组实验,向反应容器中加入少量MSO4固体,若溶液褪色时间
C
小于8秒,则丁同学的观点正确
10.【答案】(1)①滴入最后半滴高锰酸钾标准溶液时,溶液颜色变成浅红色,且30s内不褪
色
②22.80
③0.281
④偏大
(2)①
4.0
②
10.0
③0.0025
④调节量气管高度使两端液面相平或向下移动量气管使两端液面相
平
⑤饱和碳酸氢钠溶液等
11.【答案】(1)AC
(2)酚酞
(3)0.0750mo1/L
(4)d
(5)①酸式
②2Mn0,+5H,C0+6f=10c0,+2Mm+8H0
(6)偏高
12.【答案】(1)分液漏斗
(2)冷凝收集C1O,
(3)
2C10+H,C,0,+2H60~80℃
(4)①B②淀粉溶液
③当滴入最后半滴标
准液,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复
④偏大
⑤0.02cV(或
cV
50
13.【答案】(1)①
H,C,O+OH=HC,O+H,O
②4.27
(2)①酸
式
②不需要
③当滴入最后半滴KMnO4标准溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分
钟内不褪色
④偏小
⑤偏低
⑥偏高
14.【答案】(1)A
(2)26.10
(3)①酚酞
②滴入最后半滴NaOH溶液,
锥形瓶内溶液颜色由无色变为粉红色,且30内不褪色
③偏小
(4)
0.1044
(5)2
(6)<
15.【答案】(1)b
(2)①
酸式
②
检漏
(3)
5H2C2O4+2MnO4+6H=2Mn2++10CO2↑+8H20
(4)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
(5)1.2
(6)ad
212