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专题12化学实验综合题
1.【答案】(1)检查装置气密性
(2)胶头滴管
(3)Zn+Cu2=Cu+Zn2
(4)①t
②A
(5)①A
②B
③A
2.【答案】(1)bc
(2)变深
(3)①变浅
②铁粉与Fe3+反应使Fe3+浓
度减小,平衡逆向移动,溶液颜色变浅
(4)溶液被稀释,颜色变浅
(5)越大
(6)①C
②Na
催化剂
3.【答案】(1)①2S03=2S02+02
②不是
③0.05
(2)①
2KMnO+5H2C2O+3H2SO=K2SO+2MnSO+8H2O+10CO2t
②
1.0
③
温度
④其他条件不变,增大反应物浓度,反应速率加快
⑤Mn2+的催化作用(或催化
剂)
4.【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
5.【答案】(1)D
(2)①玻璃搅拌器
②迅速
③相等
④小
于
(3)①C
②滴入最后半滴标准盐酸溶液时,溶液由浅红色变为无色,且静置半分
钟不改变
③22.00
④0.1100
+HNO3-
浓硫酸
NO,+HO
6.【答案】(1)
5060℃
(2)①冷凝回流,提高
原料利用率和产率:平衡气压
②B
③除去粗硝基苯中混有的硫酸、硝酸
等
(3)①打开活塞K,通入H2一段时间,利用油浴加热维持温度稍高于140℃
②
调整温度计的水银球与三颈烧瓶出气口相平或反应液上方,继续加热,收集184℃左右的馏分
③
60.2%
7.【答案】(1)12.3
(2)①大于
②
x(N+e-co
(3)①酚酞
②偏小
③最后半滴高锰酸钾溶液滴入时,溶液颜色由无色变成
浅红色且30s内不褪色
④56.25
8.【答案】(1)①当滴入最后半滴NaOH标准液后,溶液由无色变为浅红色,且30秒内不褪
色
②0.12mol/L
(2)bd
(3)I03+5I+6H=3L2+3H20
107cV
(4)①淀粉溶液
②碱式滴定管
③
3m
113
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9.【答案】(1)①ab
②b段反应物硫酸浓度高,且反应放热,温度升高,所以氢气生成速率
最快
(2)cd段反应已结束,容器内热量逐渐散失,根据PV=nRT,温度降低,容器内压强
逐渐减小
(3)AB
(4)①450℃
②0.1MPa
(5)通入适当
过量的02或及时分离出SO3
(6)防止污染空气循环利用,提高原料利用率
10.【答案】(1)①+4
②SOCl2+H,O=2HCl↑+SO,↑
(2)①碱石
灰
②吸收多余的氯气和二氧化硫:防止空气中的水蒸气进入反应装置,防止亚硫酰氯水
解
(3)
加热时,SOCl2与A1Cl3·6H2O中的结晶水作用既减少了水的量,生成的HC1又抑制了AlCl3的水
解
(4)三价铁具有氧化性,SOC12与结晶水作用产生的SO2具有还原性,可能发生氧化还原
反应
(5)①作指示剂
②cV
200
11.【答案】(1)①硫酸
②5H,0,+2Mn04+6H=2Mn2+502t+8H20
③
错误;向不同浓度的过氧化氢溶液中滴入高锰酸钾溶液不足量,产生的气体一样多,说明过氧化氢浓度增
大引起的速率异常现象一定不是过氧化氢分解的缘故
④H2O2转化为H4O4,溶液中的过氧化氢
浓度减小,导致速率减小
(2)①可能是高锰酸钾与双氧水反应后生成的Mn2,对双氧水分
解起到了催化作用
②硫酸锰
(3)acde
12.【答案】(1)不能用金属搅拌器
(2)b
(3)①反应过程中最高
②
1379.4
③
-55.2
(4)
S2O3+2H=S1+SO2↑+H20
(5)相同条件
下,温度越高,反应速率越快
(6)使得溶液总体积相同,使得溶液中Na2S2O3浓度相
今
13.【答案】(1)①三颈烧瓶
②S
③饱和NaHS溶液
(2)装置D中出现
80C
黑色沉淀
(3)①CaCN2+H,S+2H,O
②温度过高,硫脲会部分发生异构化
反应而生成硫氰化铵,温度过低,反应速率慢
(4)①当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液,
溶液蓝色消失,且半分钟内不恢复原色
②76%③cd
14.【答案】(1)①AD
②升高温度,并加入适量的酸
(2)
4I+O2+4H=2I2+2H2O
(3)①①②
②控制单一变量,排除浓度变化对
实验的干扰
(4)溶液酸性越强,氢离子浓度越大,I被O2氧化的速率越快
(5)试
管⑦⑧中既发生氧化反应的同时发生歧化反应,且歧化反应速率大于氧化反应速率
15.【答案】(1)图2
(2)①1%
②<
(3)9.9×107(或106-108
(4)①滴入最后半滴标准液,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色
③
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0.128
(5)C
16.【答案】(1)①变小
②逆
(2)①溶液浓度变小
②越
大
(3)①排除稀释对颜色变化造成的影响
②C1
③减
弱
(4)C
17.【答案】(1)①溶液又变蓝
②>
(2)AgCl
(3)①不
能
②RCl2溶于水放出热量,升高温度溶液也会变绿,不能说明是由于C浓度的增大引起平衡
移动
(4)>
(5)0.1-c-(0.3-4c
18.【答案】(1)①
cC2o
②=
(2)cC20>cHC2O>c(H2C2O
cHC,O
(3)①抑制Fe2水解,防止Fe2+被氧化
②蒸发浓缩、冷却结晶或降温结
晶
(4)①0.315cV,-3y×100%
②B
m
313
专题12 化学实验综合题
1.(2025-2026高二上·陕西宝鸡·期中)化学兴趣小组设计实验探究硫酸铜溶液对锌和稀硫酸反应速率的影响。
注:不考虑产生的热量对反应的影响。
【实验步骤】
i.在规格相同的、试管中分别放入大小相近、数量相同的锌粒,用仪器吸入等量的溶液,如图甲所示,塞紧橡胶塞;
ii.将两个仪器中的溶液同时挤入试管后,立即开启数据采集;
iii.约后、停止采集数据,电脑显示气压随时间的变化关系如图乙所示。
(1)进行该实验前,应先 。
(2)仪器的名称为 。
(3)试管中发生反应的离子方程式有和 。
(4)图乙中:
①点对应的实验中,内, (用含的代数式表示)。
②点对应的是试管 (填“”或“”)的实验。
(5)除了硫酸铜外、温度、浓度和催化剂也对锌与稀硫酸的反应速率有影响。用碰撞理论解释在下列条件下,活化分子的相应数据变化:
温度升高时, (填字母,下同);稀硫酸浓度增大时, ;使用催化剂时, 。
选项
活化分子百分数
活化分子总数
单位体积内活化分子的数目
A
增大
增大
增大
B
不变
增大
增大
C
增大
不变
不变
【答案】(1)检查装置气密性 (2)胶头滴管 (3) (4)① ② A (5)① A ② B ③ A
【解析】(1)本实验中锌和稀硫酸反应有气体生成,且需采集气压数据,应保证装置气密性良好,则进行实验前,应先检查装置气密性;
(2)由仪器构造可知,仪器的名称为胶头滴管;
(3)试管B中锌先和硫酸铜发生置换反应,其离子方程式为:,之后锌和生成的Cu构成锌铜原电池,稀硫酸作电解质溶液,总反应的离子方程式为:,则试管中发生反应的离子方程式有和;
(4)①点对应的实验中,内,;
②试管B中锌先和硫酸铜反应生成Cu,之后构成锌铜原电池,稀硫酸作电解质溶液,反应放出氢气的速率更快,而试管A中未加硫酸铜溶液,反应放出氢气的速率较慢,经过相同的反应时间t1 ,试管A中的气压增大较小,所以点对应的是试管A的实验;
(5)当其他条件相同,温度升高时,反应物分子的能量增加,使一部分原来能量较低的分子变成活化分子,活化分子总数增大,活化分子百分数也增大,使得单位体积内活化分子的数目增大, 有效碰撞的次数增加,化学反应速率增大,故选A;
当其他条件相同,稀硫酸浓度增大,即反应物浓度增大时,活化分子总数增大,但活化分子百分数不变,使得单位体积内活化分子的数目增大, 有效碰撞的次数增加,化学反应速率增大,故选B;
当其他条件相同,使用催化剂时,能改变反应历程,降低反应的活化能,使更多的反应物分子成为活化分子,活化分子总数增大,活化分子百分数也增大,使得单位体积内活化分子的数目增大, 有效碰撞的次数增加,化学反应速率增大,故选A。
2.(2025-2026高二上·福建宁德·期中)某学习小组欲利用平衡体系探究影响化学平衡的因素,进行如下探究实验:
实验I.将溶液(接近无色)和溶液等体积混合,得到红色溶液A。
(1)下列说法能够证明平衡存在的是 (填标号)。
a.取上述红色溶液A加热后,溶液颜色变深
b.取上述红色溶液A,加入固体KSCN后,溶液颜色变深
c.取上述红色溶液A,加入少量饱和溶液后,溶液颜色加深
实验II.将溶液(接近无色)和KSCN溶液混合,得到红色溶液B。
(2)取2 mL上述红色溶液B,加入5滴溶液,溶液红色 (填“变深”“变浅”或“不变”)。
(3)取2 mL上述红色溶液B,加入铁粉,溶液红色 (填“变深”“变浅”或“不变”),用平衡移动原理解释产生该现象的原因: 。
(4)取2 mL上述红色溶液B,加入5滴溶液,观察到溶液红色变浅,产生该现象的原因可能是 或者不参与离子反应的或对化学平衡产生了影响。
(5)为了确定KCl是否对化学平衡产生影响,学习小组同学进行如下探究:各取2 mL上述红色溶液B放入3支比色皿中,分别滴加5滴不同浓度的KCl溶液,测得各溶液的透射率(溶液颜色越深,透射率越小)随时间变化的曲线如图所示。
由上述实验可以得到结论:KCl对的化学平衡有影响,且KCl浓度越大,影响 (填“越大”“越小”或“不变”)。
(6)同学们在查阅资料时还发现,溶液中的离子会受到周围带有异性电荷离子的屏蔽,使该离子的有效浓度降低,这种影响称为盐效应。小组同学为了探究盐效应对平衡体系的影响,进行了如下探究:各取2 mL上述红色溶液B,分别加入5滴①去离子水、②溶液、③溶液、④溶液,测得各溶液的透射率(溶液颜色越深,透射率越小)随时间变化的曲线如图所示。
上述实验能证明阳离子盐效应影响平衡体系的实验组是 (填标号),其中盐效应影响较大的阳离子是 。
A.实验①②③ B.实验①②④ C.实验①③④
【答案】(1)bc (2)变深 (3)① 变浅 ② 铁粉与反应使浓度减小,平衡逆向移动,溶液颜色变浅 (4)溶液被稀释,颜色变浅 (5)越大 (6)① C ②
【解析】将溶液和溶液混合,得到红色溶液B,则溶液B为0.0025mol/LFe(SCN)3溶液,分别取2mL0.0025mol/LFe(SCN)3溶液,加入5滴溶液或铁粉,探究、、、等离子的浓度对化学平衡;
(1)a.加热后溶液颜色变深,与ΔH<0矛盾,不能用来证明该平衡的存在,a错误;
b.加入固体KSCN,SCN⁻浓度增大,平衡正向移动,溶液颜色变深,能证明平衡存在,b正确;
c.加入少量饱和FeCl3溶液,Fe3+浓度增大,平衡正向移动,溶液颜色加深能证明平衡存在,c正确;
(2)溶液B中本就含有一定量的Fe3+与SCN⁻,再加入KSCN相当于增大SCN⁻浓度,平衡向生成Fe(SCN)3方向移动,红色会“变深”;
(3)铁粉与反应使浓度减小,平衡逆向移动,溶液颜色变浅;
(4)2 mL上述红色溶液B,加入5滴溶液,观察到溶液红色变浅,产生该现象的原因可能是溶液被稀释,颜色变浅;
(5)从图中可知,KCl的浓度越高,透射率提升(颜色变浅)越明显,说明对平衡的影响“越大”;
(6)要证明“阳离子盐效应”对平衡的影响,就需比较相同阴离子而不同阳离子的效果,故选取去离子水(①)作对照,再分别用0.3 mol·L⁻¹ KCl(③)与0.3 mol·L⁻¹ NaCl(④)比较即可,选项C(① ③ ④)能体现不同阳离子的盐效应。由图可见Na⁺对平衡的影响更大。
本题主要考查探究影响化学平衡的因素,通过实验现象分析平衡的存在及移动情况等,较为基础。
3.(2025-2026高二上·河南焦作·期中)研究化学反应速率及其影响因素有利于更好地控制化学反应速率。
(1)加热条件下,在加有催化剂的2 L恒容密闭容器中充入、,容器中、、三种气体中的某两种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
①该反应的化学方程式为 。M点 (填“是”或“不是”)平衡点。
②0~4 min时间段内,的平均反应速率为 。
(2)某校化学课外兴趣小组为了探究影响化学反应速率的因素,进行以下实验。用三支试管各取5.0 mL 0.01 酸性溶液(硫酸酸化),再分别滴入0.1 溶液,实验数据如下表(假设溶液体积可以加和)。
实验编号
0.01 酸性溶液/mL
0.1 溶液/mL
水/mL
反应温度/℃
反应褪至无色的时间/s
1
5.0
5.0
0
20
120
2
5.0
4.0
20
320
3
5.0
5.0
0
30
①实验中发生反应的化学方程式为 。
②表中 。实验1、3研究的是 对反应速率的影响。由实验1、2反应褪至无色时间得出的结论是 。
③实验1在开始一段时间内,反应速率较慢,溶液褪色不明显,但不久突然褪色,反应速率明显加快。有同学认为该反应放热,导致溶液温度上升,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是 的影响。
【答案】(1)① ② 不是 ③ 0.05 (2)① ② 1.0 ③ 温度 ④ 其他条件不变,增大反应物浓度,反应速率加快 ⑤ 的催化作用(或催化剂)
【解析】(1)①0~4 min内,物质A减少0.4 mol,物质B增加0.2 mol,故A是,B是,该反应的化学方程式:;M点后A继续减少,B继续增加,则M点不是平衡点。
②0~4 min内,的物质的量减少0.4 mol,浓度变化量,平均反应速率。
(2)①实验过程中,将氧化为二氧化碳,自身被还原为硫酸锰,二者发生氧化还原反应,反应的化学方程式:;
② 根据控制变量法,实验1、2混合后溶液总体积相等,均为10mL,所以表中;实验1、3只有温度不同,研究的是温度对反应速率的影响;实验1、2反应褪至无色时间不同,是因为浓度不同,则可得出的结论为:其他条件不变,增大反应物浓度,反应速率加快;
③ 还有可能是与、反应生成的锰离子具有催化作用,使反应速率加快。
4.(2025-2026高二上·河北保定·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。
5.(2025-2026高二上·天津河北·期中)中和反应深刻连接着微观粒子行为与宏观的物质调控。回答下列问题。
(1)中和反应是放热反应,下列反应也属于放热反应的是___________。
A. 冰融化为水
B. NH4Cl 与 Ba(OH)2.8H2O混合
C. 碳酸氢钠与盐酸反应
D. 铝热反应
(2)现使用 50mL 0.50 mol·L-1盐酸与 50mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在如图所示的量热计中进行中和反应。
①图中缺少的仪器名称为 。
②实验中若改用 60mL 0.55 mol·L-1的 NaOH 溶液与原盐酸进行反应,实验操作中将量筒内的NaOH溶液 (填“迅速”或“缓慢”) 倒入盛有盐酸的量热计内筒,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”或“不相等”)。
③中和热的理论数值为△H=-57.3 kJ·mol-1,若用1L 1mol。L-1CH3COOH与等体积、等浓度的氢氧化钠溶液混合,放出的热量 (填“大于”“小于”或“等于”)57.3kJ。
(3)某实验小组用0.1000 mol·L-1盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液,用酚酞做指示剂。
①量取20.00mLNaOH溶液时,下图中滴定管排气泡的方法正确的是 。
A. B. C. D.
②到达滴定终点时的判断依据是 。
③某次滴定前、后盛放盐酸的滴定管中液面的位置如下图所示,所用盐酸的体积为 mL。
④实验小组同学的三次实验的实验数据如下表所示。根据表中数据计算出的待测NaOH 溶液的平均浓度为 mol。L-1(保留四位有效数字)。
实验编号
待测 NaOH 溶液的体积/mL
滴定前盐酸的体积/mL
滴定后盐酸的体积/mL
1
20.00
1.20
23.22
2
20.00
1.21
29.21
3
20.00
1.50
23.48
【答案】(1)D (2)① 玻璃搅拌器 ② 迅速 ③ 相等 ④ 小于 (3)① C ② 滴入最后半滴标准盐酸溶液时,溶液由浅红色变为无色,且静置半分钟不改变 ③ 22.00 ④ 0.1100
【解析】进行酸碱中和滴定时,酸性溶液盛装在酸式滴定管中,碱性溶液盛装在碱式滴定管中,根据滴定过程中指示剂随溶液酸碱性的颜色变化来判断滴定终点。为了减少实验偶然性,使测定值更接近真实值,一般要多进行几次实验,根据有效实验数据的平均值计算平均体积。
(1)A.冰融化为水是吸热过程,故不选A;
B.NH4Cl与 Ba(OH)2·8H2O混合是吸热反应,故不选B;
C.碳酸氢钠与盐酸反应是吸热反应,故不选C;
D.铝热反应是放热反应,故选D;
选D。
(2)① 根据图示,图中缺少的仪器名称为玻璃搅拌器。
② 实验中若改用 60mL 0.55 mol·L-1的 NaOH 溶液与原盐酸进行反应,为防止热量损失过多,实验操作中将量筒内的NaOH溶液迅速倒入盛有盐酸的量热计内筒,与上述实验相比,生成水的量相同,所放出的热量相等。
③ 中和热的理论数值为△H=-57.3 kJ·mol-1,若用1L 1mol·L-1CH3COOH与等体积、等浓度的氢氧化钠溶液混合,醋酸是弱酸,电离吸热,所以放出的热量小于57.3kJ。
(3)① 量取20.00mLNaOH溶液时,应该用碱式滴定管,将碱式滴定管胶管弯曲,使尖嘴向上倾斜,轻轻挤压玻璃珠附近的胶管,让溶液快速冲出以排出气泡,选C。
② 盐酸与氢氧化钠溶液完全反应后,再滴入最后半滴标准盐酸溶液,溶液由浅红色变为无色,则到达滴定终点。滴定终点的判断依据是:滴入最后半滴标准盐酸溶液,溶液由浅红色变为无色,且静置半分钟不改变。
③ 滴定前读数为0.80mL、滴定后读数为22.80,所用盐酸的体积为22.00mL。
④ 根据表中数据,第2次实验数据明显超出正常误差范围,舍去不用,第1、3两次实验平均消耗盐酸的体积为,NaOH 溶液的平均浓度为。
6.(2025-2026高二上·江苏徐州·期中)苯胺是一种重要精细化工原料,在染料、医药等行业中具有广泛的应用。
物质
相对分子质量
沸点℃
密度
溶解性
硝基苯
123
210.9
1.23
不溶于水,易溶于乙醇、乙醚;
苯胺
93
184.4
1.02
微溶于水,易溶于乙醇、乙醚;还原性强、易被氧化
(1)实验室以苯为原料制取苯胺,其原理简示如下:
第一步: (用化学方程式表示);
第二步:
(2)制取硝基苯
实验步骤:实验室采用如图所示装置制取硝基苯,恒压滴液漏斗中装有一定量的苯,三颈烧瓶中装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物。
①实验装置中长玻璃管的作用是 。
②下列说法中正确的是 (填序号)。
A.配混酸时,将浓硝酸沿杯壁缓缓加入浓硫酸中不断搅拌、冷却
B.温度控制在原因之一是减少副反应的发生
C.制得的粗硝基苯可以先用乙醇萃取,分液后再洗涤
③粗硝基苯用溶液洗涤的目的是 。
(3)制取苯胺
步骤1:组装好实验装置并检查气密性。
步骤2:先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯,再调节温度计的位置。
步骤3:______。
步骤4:反应结束后,关闭活塞,向三颈烧瓶中加入生石灰。
步骤5:______,得到较纯苯胺。
①补充完善步骤3和步骤5的相关实验操作 、 。
②若实验中硝基苯用量为10mL,最后得到苯胺5.6g,苯胺的产率为 (写出计算过程,计算结果精确到0.1%)。
【答案】(1) (2)① 冷凝回流,提高原料利用率和产率;平衡气压 ② B ③ 除去粗硝基苯中混有的硫酸、硝酸等 (3)① 打开活塞,通入一段时间,利用油浴加热维持温度稍高于140℃ ② 调整温度计的水银球与三颈烧瓶出气口相平或反应液上方,继续加热,收集184℃左右的馏分 ③ 60.2%
【解析】该实验以苯、浓硫酸、浓硝酸制备硝基苯,反应物苯、硝酸易挥发,长导管起到冷凝回流的作用,反应完毕后,分离、除杂。硝基苯和氢气反应制备苯胺,蒸馏分离出苯胺。
(1)实验室以苯为原料制取苯胺,第一步:苯发生硝化反应生成硝基苯,反应方程式为;
(2)① 苯发生硝化反应生成硝基苯,实验装置中长玻璃管的作用是:冷凝回流,提高原料利用率和产率;平衡气压。
②A.配混酸时,将浓硫酸沿杯壁缓缓加入浓硝酸中不断搅拌、冷却,故A错误;
B.硝酸受热易分解,温度控制在原因之一是减少副反应的发生,故B正确;
C.乙醇与水以任意比互溶,不能用乙醇粗硝基苯,故C错误;
选B。
③ 氢氧化钠能中和酸,粗硝基苯用溶液洗涤的目的是除去粗硝基苯中混有的硫酸、硝酸等。
(3)① 不纯的氢气加热易爆炸,为防止爆炸,先通一段时间的氢气排出装置内的空气,制取苯胺的反应温度为140℃,所以步骤3为打开活塞,通入一段时间,利用油浴加热维持温度稍高于140℃;
步骤5为分离硝基苯和苯胺混合物中的苯胺,根据硝基苯和苯胺的沸点不同,用蒸馏法分离硝基苯和苯胺,步骤5操作为调整温度计的水银球与三颈烧瓶出气口相平或反应液上方,继续加热,收集184℃左右的馏分。
② 若实验中硝基苯用量为10mL,硝基苯的物质的量为 ,理论上生成苯胺的物质的量为0.1mol,最后得到苯胺5.6g,苯胺的产率为。
7.(2025-2026高二上·河北衡水·期中)回答下列问题。
(1)常温下,由水电离出的的NaOH溶液300 mL与的硫酸溶液混合后 (混合时溶液体积变化忽略不计,)。
(2)常温下,的氨水与的硫酸溶液混合后pH (填“大于”“小于”或“等于”)7,反应后溶液中 (用各离子浓度符号表示)。
(3)①用标准溶液滴定未知浓度的醋酸溶液,选择的指示剂是 (填“甲基橙”或“酚酞”)。若滴定终点读数时俯视刻度,所测醋酸溶液浓度将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
②某化学兴趣小组的同学称取2.000 g草酸()样品,配制成100 mL溶液,移取40.00 mL于锥形瓶中,用的酸性标准溶液滴定。达到滴定终点时,平均消耗标准溶液20.00 mL。其反应的离子方程式:。判断达到滴定终点的现象为: 。草酸样品中草酸的质量分数为 %。
【答案】(1)12.3 (2)① 大于 ② (3)① 酚酞 ② 偏小 ③ 最后半滴高锰酸钾溶液滴入时,溶液颜色由无色变成浅红色且30 s内不褪色 ④ 56.25
【解析】(1)常温下,由水电离出的的NaOH溶液,c(OH-)= ;0.05 的硫酸中,300 mL该NaOH溶液与的硫酸溶液混合后,氢氧化钠有剩余,溶液中的c(OH-)=,,则12+=12.3。
(2)常温下,的氨水,c(OH-)=,的硫酸溶液;氨水是弱碱,的氨水与的硫酸溶液混合后,氨水有剩余,混合溶液呈碱性,pH大于7;根据电荷守恒知,。
(3)① 用标准溶液滴定未知浓度的醋酸溶液,滴定终点溶液呈碱性,选择的指示剂是酚酞。若滴定终点读数时俯视刻度,消耗标准液的体积偏小,所测醋酸溶液浓度将偏小。
② 高锰酸钾滴定草酸,达到终点时,最后半滴高锰酸钾溶液滴入时,溶液颜色变成浅红色且30s内不褪色;根据,n()=n()=××0.02L=0.005mol,则草酸样品中草酸的质量分数为。
8.(2025-2026高二上·江西景德镇·期中)滴定法是化学分析常用方法,是一种简便、快速和应用广泛的定量分析方法。
Ⅰ、某实验小组用已知浓度的标准液来滴定未知浓度的醋酸溶液。
取待测液于锥形瓶中,加入2~3滴酚酞指示剂,用标准溶液滴定至终点,按上述操作重复3次。回答下列问题。
(1)三次实验数据记录如表所示:
滴定次数
滴定前碱式滴定管读数/mL
滴定后碱式滴定管读数/mL
1
1.00
30.95
2
2.03
29.23
3
0.56
30.61
滴定终点时的现象是 醋酸浓度为 。
(2)在上述实验过程中,出现下列操作(其他操作正确)会造成测定结果(待测液浓度值)偏低的有 (填序号)。
a.量取标准液的碱式滴定管未用标准液润洗
b.取醋酸的酸式滴定管,滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失
c.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,仍残留一定量水
d.当滴定结束时,俯视碱式滴定管读数
Ⅱ、氧化还原滴定与酸碱中和滴定类似,可用于粗产品的纯度测定。
称取产品配成溶液,取溶液加入足量的稀硫酸,充分反应后加入指示剂,用(俗称大苏打,其水溶液呈碱性)标准溶液滴定至终点(已知无色),平均消耗标准溶液的体积为。
(3)加入和稀后发生反应的离子方程式为 。
(4)该滴定选择指示剂为: 盛装标准溶液的滴定管应选择 (选填:酸式滴定管或碱式滴定管),则产品中的质量分数为 %(用含有、、的式子表示)。
【答案】(1)① 当滴入最后半滴NaOH标准液后,溶液由无色变为浅红色,且30秒内不褪色 ② 0.12 mol/L (2)bd (3) (4)① 淀粉溶液 ② 碱式滴定管 ③
【解析】(1)用NaOH滴定醋酸溶液,则反应终点生成醋酸钠,溶液为碱性,故现象描述为:当滴入最后半滴NaOH标准液后,溶液由无色变为浅红色,且30秒内不褪色;滴定1、2、3用去的标准液体积分别为29.95 mL、27.20 mL、30.05 mL,实验2数据误差大,舍去,则两次滴定使用掉标准液的平均体积为30.00 mL,根据比例式,则有,故答案为:0.12 mol/L;
(2)根据滴定反应原理,有计算式,据此分析;
a.量取标准液的碱式滴定管未润洗,会使实际使用的标准液的浓度比理论浓度偏小,故用去更多的NaOH标准液的体积,V(NaOH)偏大,c(CH3COOH)偏大,a错误;
b.量取醋酸的滴定管,在滴定前有气泡,滴定后无气泡,则会使读出来的V(CH3COOH)偏大,故计算出的c(CH3COOH)偏小,b正确;
c.锥形瓶中有蒸馏水,不影响反应物的物质的量,对滴定结果无影响,c错误;
d.滴定结束时,俯视碱式滴定管,则会使读出来的V(NaOH)偏小,故c(CH3COOH)偏小,d正确;
故选bd;
(3)中I元素化合价为+5价,中I元素化合价为-1价,酸性条件下发生价态归中反应生成I2,根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒得离子方程式为:;
(4)碘单质遇淀粉变蓝,故指示剂选择淀粉溶液;标准溶液的溶质是强碱弱酸盐,水解呈碱性,故选择碱式滴定管;该氧化还原反应滴定的原理为,全部转化为I2,I2又全部被反应,则反应的比例式为,故中溶质的物质的量为:,而产品配成溶液,则mg产品中的质量分数为:,故答案为:。
9.(2025-2026高二上·江西萍乡·期中)I.将打磨后的锌片放入锥形瓶中,再将注射器中的稀硫酸压入锥形瓶中,通过压强传感器测定实验中密闭容器(气密性良好)内压强与时间的关系,如图所示。
(1)图中、、三段中,产生氢气最快的为 段,解释这段产生氢气最快的原因: 。
(2)图中段容器内压强逐渐减小的原因可能是 。
(3)为控制反应速率,防止反应过快难以测量氢气体积,该小组事先在稀硫酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率,你认为可行的是___________(填字母)。
A. 蒸馏水
B. 溶液
C. 溶液
D. 溶液
II.在硫酸工业中,在做催化剂的作用下通过下列反应使氧化为 。其实验数据如下:
温度
不同压强下的平衡转化率
0.1MPa
0.5MPa
1MPa
5MPa
10MPa
450°C
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550°C
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
(4)反应应选用的最佳温度为 ,应选用的最佳压强为 。
(5)在实际生产中欲使的平衡转化率提高,同时提高的产率,适宜采取的措施有 。
(6)尾气中的必须回收,原因是 。
【答案】(1)① ab ② ab段反应物硫酸浓度高,且反应放热,温度升高,所以氢气生成速率最快 (2)cd段反应已结束,容器内热量逐渐散失,根据,温度降低,容器内压强逐渐减小 (3)AB (4)① ② (5)通入适当过量的或及时分离出 (6)防止污染空气 循环利用,提高原料利用率
【解析】(1)根据压强-时间图中针对斜率可判断反应速率大小,图中段斜率最大反应速率最大,产生氢气最快。ab段反应物硫酸浓度高,且反应放热,温度升高,所以氢气生成速率最快。
(2)图中段容器内压强逐渐减小的原因可能是cd段反应已结束,容器内热量逐渐散失,根据,温度降低,容器内压强逐渐减小。
(3)A.蒸馏水降低了硫酸的浓度,可减慢反应速率,A符合题意;
B.溶液中的物质与Zn不反应不影响产生氢气的量,加入溶液降低了硫酸的浓度,可减慢反应速率,B符合题意;
C.中的硝酸根在酸性条件下具有氧化性会生成NO,影响氢气的测量,C不符合题意;
D.溶液加入后会与Zn反应生成Cu使溶液中形成原电池,加快反应速率,D不符合题意;
故选AB。
(4)两种温度比较可知,450℃比550℃的转化率高,故反应应选用的最佳温度为450℃。
根据表格中转化率均已达到较高水平,但压强增大会增大设备的承受力,故选0.1 MPa。
(5)在实际生产中欲使的平衡转化率提高,同时提高的产率,适宜采取的措施有通入适当过量的或及时分离出。
(6)尾气中的必须回收,原因是止污染空气循环利用,提高原料利用率。
10.(2025-2026高二上·河南洛阳·期中)亚硫酰氯 是一种液态化合物,遇水能剧烈反应。实验室中利用如图所示装置制备少量亚硫酰氯(夹持、加热等部分装置略去),反应的化学方程式为 。
回答下列问题:
(1)中S的化合价为 ,它遇水剧烈反应,液面上有白雾形成,并产生能使品红褪色的气体,该反应的化学方程式是 。
(2)仪器A 中盛放的试剂为 (填名称),其作用为 。
(3)与 混合并加热,可得到无水 ,原因是 。
(4)甲同学认为 还可用于 制取无水 但乙同学认为该实验可能发生副反应使 不纯,理由是 。
(5)在封闭装置内,将实验所得亚硫酰氯样品加入到足量蒸馏水中充分反应,加入足量的 固体,振荡后静置,过滤。将滤液配制成250 mL 溶液,取25.00 mL该溶液于锥形瓶,滴入几滴 溶液,用 溶液滴定至终点,消耗V mL 溶液。滴入 的作用是 ,样品中含 mol SOCl2[已知 为砖红色沉淀,25℃时 ]。
【答案】(1)① +4 ② (2)① 碱石灰 ② 吸收多余的氯气和二氧化硫;防止空气中的水蒸气进入反应装置,防止亚硫酰氯水解 (3)
加热时,与 中的结晶水作用既减少了水的量,生成的HCl又抑制了的水解 (4)三价铁具有氧化性,与结晶水作用产生的具有还原性,可能发生氧化还原反应 (5)① 作指示剂 ②
【解析】实验室中利用如图所示装置制备少量亚硫酰氯,左侧通入、右侧通入,通入的气体与发生反应生成亚硫酰氯;仪器A 为尾气处理装置。
(1)中Cl显-1价、O显-2价,故S为+4价。遇水剧烈反应,液面上有白雾形成(为HCl),并产生能使品红褪色的气体(为),则该反应的化学方程式是。
(2)仪器A 在最末端,应为尾气(、)处理装置;同时由于亚硫酰氯 遇水能剧烈反应,A中盛放的试剂还需要防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶,故应盛放碱石灰。
(3)二者混合并加热可得到无水 的原因:加热时,与中的结晶水作用既减少了水的量,生成的HCl又抑制了的水解。
(4)与结晶水作用产生的具有还原性,而三价铁具有氧化性,可能发生氧化还原反应而使不纯。
(5)达到滴定终点时,滴入的 溶液会与溶液中的形成砖红色沉淀(根据25℃时 可知先形成AgCl沉淀后形成砖红色沉淀),故可用于指示终点。将实验所得亚硫酰氯样品加入到足量蒸馏水中,发生反应:,待完全反应后,加入足量的 固体,振荡后静置,过滤,除去SO2(硝酸根在酸性条件下将溶解的SO2或亚硫酸氧化为硫酸根,随后与钡离子反应生成BaSO4沉淀,从而除去对后续Cl-滴定的干扰),滴定时发生反应:,故可得关系式:。滴定时,则,亚硫酰氯的物质的量为。
11.(2025-2026高二上·河南南阳·期中)某校化学小组探究酸性溶液与溶液反应速率的影响因素。
(1)邹邹进行了实验Ⅰ:常温下,向4mL不同浓度的溶液中滴入1滴(0.04mL)溶液,记录如下:
/()
0.0013
0.0015
0.0125
0.0312
0.0440
0.0620
完全褪色时间/s
25
15
12
23
60
370
无色气体体积
一样多
①将溶液调成酸性所用的酸是 (填“盐酸”“硫酸”“硝酸”或“都行”),该反应的离子方程式为 。
②对于增大引起的速率异常现象,伟伟认为可能是分解造成的,你对此结论的正误判断及理由是 。
③为了解释增大到一定浓度后反应速率减小,波波查得了如下资料。资料显示,,溶液中存在平衡:。请用平衡移动原理解释时反应速率忽然减小的原因: 。
(2)龙龙继续进行实验Ⅱ,并记录如下:
操作
现象
实验Ⅱ
第1~9滴溶液滴下,完全褪色所需时间很长;第10滴溶液滴下迅速褪色。整个过程中温度几乎不变
①对于第10滴溶液与溶液反应速率剧烈变化的原因,飞飞提出如下假设: 。
②杰杰设计实验方案证实了上述假设合理,请补全他的方案:
操作
现象
实验Ⅲ
滴入溶液前,先加少量 固体,第1~9滴溶液滴下,完全褪色所需时间大大缩短
(3)综合上述实验,对于酸性溶液与溶液反应速率,臧臧进行了总结。下列因素一定能加快反应速率的是 。
a.增大溶液浓度 b.增大溶液浓度
c.增大浓度 d.适当升高温度
e.加入合适的催化剂
【答案】(1)① 硫酸 ② ③ 错误;向不同浓度的过氧化氢溶液中滴入高锰酸钾溶液不足量,产生的气体一样多,说明过氧化氢浓度增大引起的速率异常现象一定不是过氧化氢分解的缘故 ④ 转化为,溶液中的过氧化氢浓度减小,导致速率减小 (2)① 可能是高锰酸钾与双氧水反应后生成的,对双氧水分解起到了催化作用 ② 硫酸锰 (3)acde
【解析】酸性高锰酸钾作为常见的氧化剂,其配制加入的酸不能具有氧化性和还原性,所以不能加入硝酸和盐酸。高锰酸钾与过氧化氢反应,过氧化氢作还原剂,产生氧气。在对双氧水分解实验开展探究的时候,要充分考虑催化剂对反应速率带来的变化。开展对比探究实验的时候,使用控制变量法,除探究的因素是变量外,其它条件都必须相同。据此分析作答。
(1)① 高锰酸钾作为经常使用的氧化剂,将溶液调成酸性所用的酸是硫酸,不能使用盐酸和硝酸,因为盐酸易被高锰酸钾氧化,产生氯气,而硝酸自身具有氧化性,对高锰酸钾的氧化性带来干扰。高锰酸钾与过氧化氢反应,高锰酸钾作氧化剂,锰元素化合价降低,还原为;而双氧水中的氧元素化合价升高,生成。
② 根据表中数据分析,增大,向不同浓度的过氧化氢溶液中滴入高锰酸钾溶液不足量,产生的气体一样多,说明过氧化氢浓度增大引起的速率异常现象一定不是过氧化氢分解的缘故。
③由于,溶液中存在平衡:,当,转化为,溶液中的过氧化氢浓度减小,导致速率减小。
故答案为:硫酸;;错误,向不同浓度的过氧化氢溶液中滴入高锰酸钾溶液不足量,产生的气体一样多,说明过氧化氢浓度增大引起的速率异常现象一定不是过氧化氢分解的缘故;转化为,溶液中的过氧化氢浓度减小,导致速率减小。
(2)① 由于第滴溶液与溶液反应速率剧烈变化,分析可能是高锰酸钾与双氧水反应后生成的,对双氧水分解起到了催化作用。
② 杰杰设计实验方案证实上述假设合理,因为推测对双氧水分解起到了催化作用,所以考虑开始就加入少量的硫酸锰固体,以提供,观察双氧水分解速率情况,验证猜想。
故答案为:可能是高锰酸钾与双氧水反应后生成的,对双氧水分解起到了催化作用;硫酸锰。
(3)a.增大溶液浓度,单位体积内有效碰撞的几率增大,一定能加快反应速率,故a正确;
b.由题给信息可知,当时,转化为,若增大双氧水溶液浓度,会导致更多的转转化为,不一定能加快反应速率,故b错误;
c.增大浓度,增大,的氧化性增强,一定能加快反应速率,故c正确;
d.加热适当温度,反应的活化分子数增多,一定能加快反应速率,故d正确;
e.加入合适的催化剂,降低反应活化能,反应的活化分子数和百分数均增多,一定能加快反应速率,故e正确;
故答案为:acde。
12.(2025-2026高二上·安徽芜湖·期中)化学是一门以实验为基础的学科,实验探究是学习化学原理的重要方法。回答下列问题:
Ⅰ.某些反应的热量变化,其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,由公式计算获得。某学习小组利用大小烧杯、隔热材料等设计如图量热计测量室温下中和反应的反应热。
(1)指出装置中的错误: 。
(2)量取反应物时,应选用的最佳试剂为的盐酸和 (填选项字母)。
a.固体 b.溶液
c.溶液 d.氨水
(3)改正装置后用上述溶液进行实验,若三次实验测得终止温度与起始温度差分别为3.3℃、3.2℃、3.4℃。
①实验操作中,需测量酸、碱溶液的初始温度和 温度。
②三次实验放出的平均热量为 J(c取,取,忽略量热计的比热容)。
③按此实验结果,则 (结果保留三位有效数字)。
Ⅱ.研究小组利用稀硫酸和溶液的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响,实验操作及现象如表:
实验组别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验操作
溶液出现浑浊时所需时间/s
已知:。
(4)硫代硫酸钠与稀硫酸反应的离子方程式为 。
(5)由实验Ⅰ、Ⅱ可得出的结论是 。
(6)实验Ⅲ加“”的目的为 。
【答案】(1)不能用金属搅拌器 (2)b (3)① 反应过程中最高 ② ③ (4) (5)相同条件下,温度越高,反应速率越快 (6)使得溶液总体积相同,使得溶液中浓度相同
【解析】中和热测定要使用稀的强酸、强碱溶液反应,且实验中要尽量操作迅速,且保证热量尽量不散失,防止产生实验误差;
通过对比实验研究某一因素对实验的影响,应该要注意控制研究的变量以外,其它量要相同,以此进行对比;
(1)图示装置中金属搅拌器导热性好,使得热量散失导致误差,不能用金属搅拌器,应改为玻璃搅拌器;
(2)实验中需加入的试剂为等体积但浓度略大的强碱氢氧化钠溶液,使酸完全中和,不能使用氢氧化钠固体(氢氧化钠固体溶解放热导致误差)和弱碱氨水(弱碱电离吸热导致误差),故选b;
(3)①实验操作中,需测量酸、碱溶液的初始温度和反应过程中最高温度。
②三次实验平均温差为,则放出的平均热量为。
③实验中氢离子为,则;
(4)硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成硫单质和二氧化硫气体、水,离子方程式为:;
(5)实验Ⅰ、Ⅱ的变量为温度,由反应时间,可得出的结论是:其他条件一定时,温度越高,反应速率越快;
(6)实验Ⅲ加“”的目的为使得溶液总体积相同,使得溶液中浓度相同。
13.(2025-2026高二上·山东烟台·期中)硫脲[]可用于药物、染料、树脂制造等。某实验小组设计如图所示装置利用和制备硫脲,探究其性质并测定其纯度。
已知:硫脲易溶于水,空气中易被氧化,受热易发生异构化反应生成。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 ,装置A中生成了一种固体单质,该单质为 (填化学式),试剂X最宜为 。
(2)反应开始时,先打开,当观察到 (填现象)时,再打开。
(3)装置C中除生成硫脲外,还生成一种碱,该反应的化学方程式为 ,装置C中反应温度不宜过高或过低的原因是 。
(4)装置C反应后的液体经分离、提纯、干燥可得粗产品。测定粗产品的纯度:取0.25 g粗产品溶于水配制成250 mL溶液。准确量取25.00 mL配制好的溶液于碘量瓶(一种带塞的锥形瓶)中,再加入碘标准溶液和溶液,充分反应后加稀至酸性,滴加两滴淀粉溶液,用标准溶液滴定,滴定至终点时消耗标准溶液。
已知滴定过程中涉及的化学方程式为:;;;。
①滴定终点的现象为 ,该粗产品的纯度为 。
②下列操作会导致粗产品纯度偏小的是 (填标号)。
a.碘量瓶用待装液进行润洗
b.读数时,滴定前平视,滴定后俯视
c.盛装标准溶液的滴定管未润洗
d.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
【答案】(1)① 三颈烧瓶 ② S ③ 饱和NaHS溶液 (2)装置D中出现黑色沉淀 (3)① ② 温度过高,硫脲会部分发生异构化反应而生成硫氰化铵,温度过低,反应速率慢 (4)① 当滴入最后半滴标准溶液,溶液蓝色消失,且半分钟内不恢复原色 ② 76% ③ cd
【解析】装置A中,与浓盐酸反应发生歧化反应,生成H2S,同时生成的固体单质为S,经过饱和NaHS溶液除去H2S中挥发的HCl,H2S进入装置C后,与制备硫脲,剩余的H2S进入装置D中进行尾气处理,据此分析。
(1)仪器a的名称是三颈烧瓶;装置A中,与浓盐酸反应生成H2S,同时生成的固体单质为S;试剂X的作用为除去挥发的HCl,故最宜选饱和NaHS溶液;
(2)先打开,利用H2S排尽装置内空气(防止硫脲被氧化),当观察到装置装置D中出现黑色沉淀时,再打开;
(3)装置C中,H2S和生成硫脲和,化学方程式为: ;
反应温度不能过高或过低的原因:温度过高,硫脲会部分发生异构化反应而生成硫氰化铵,温度过低,反应速率慢;
(4)滴定终点现象:当滴入最后半滴标准溶液,溶液蓝色消失,且半分钟内不恢复原色;
滴定消耗,对应过量,被硫脲所消耗,根据比例关系 故样品中硫脲的物质的量为,该粗产品的纯度为
导致测得“纯度偏小”的操作是:a.碘量瓶用待装液进行润洗,会使硫脲偏多,纯度偏大;
b.读数时,滴定前平视,滴定后俯视,读取的体积偏小,纯度偏大
c.盛装标准溶液的滴定管未润洗,导致浓度偏低,消耗体积偏大,计算的过量I2偏多,与硫脲反应的I2偏少,纯度偏小;
d.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失, 读取的体积偏大,导致纯度偏小,故选cd。
14.(2025-2026高二上·山东临沂·期中)探索水溶液的酸碱性对化学反应速率的影响具有重要意义。
Ⅰ.研究小组甲探究了溶液呈酸碱性的原因。
(1)天然水中可以分离出重水。溶液中存在电离平衡:,和的关系如图所示。
①图中4个状态点对应的溶液呈碱性的是 。
②由D点到B点,可采取的措施为 。
Ⅱ.研究小组乙对碘化钾溶液在空气中发生氧化反应的速率进行实验探究。
【初步探究】
示意图
序号
温度
试剂A
现象
①
0℃
稀硫酸
4min左右出现蓝色
②
20℃
稀硫酸
1min左右出现蓝色
③
20℃
稀硫酸
15min左右出现蓝色
④
20℃
蒸馏水
30min左右出现蓝色
(2)实验①中发生反应的离子方程式为 。
(3)为探究溶液温度对反应速率的影响,可选择实验 对比(填序号);实验④中加入蒸馏水的目的是 。
(4)对比实验②③④,得出结论: 。
【进一步探究】
已知:i.pH<11.7时,能被氧化为。ii.时,发生歧化反应:,pH越大,歧化速率越快。探究小组乙用4支试管在装有的储气瓶中进行实验。
实验装置
序号
⑤
⑥
⑦
⑧
试管中溶液的
8
9
10
11
放置10小时后的现象
出现蓝色
颜色无明显变化
(5)分析⑦和⑧中颜色无明显变化的原因 。
【答案】(1)① AD ② 升高温度,并加入适量的酸 (2) (3)① ① ② ② 控制单一变量,排除浓度变化对实验的干扰 (4)溶液酸性越强,氢离子浓度越大,被氧化的速率越快 (5)试管⑦ ⑧中既发生氧化反应的同时发生歧化反应,且歧化反应速率大于氧化反应速率
【解析】(1)①重水中存在电离平衡,碱性溶液中c(D+)< c(OD-),故A点和D点对应溶液呈碱性;②水的电离为吸热过程,温度升高,电离程度增大,c(D+)、
c(OD-)增大,Kw也增大,由图可知,T1时对应离子浓度更高,Kw更大,所以T1>T2,因此由D点到B点,可采取的措施为升高温度,并加入适量的酸;故答案为:AD、升高温度,并加入适量的酸;
(2)酸性条件下,碘化钾和氧气反应生成硫酸钾、碘单质和水,结合守恒配平、得到离子方程式为4I-+O2+4H+ =2I2+2H2O,故答案为:4I-+O2+4H+ =2I2+2H2O;
(3)实验① ②的反应条件都是的稀硫酸,只是温度不同,导致反应速率不同,结合表中数值和现象可知,温度越高,反应速率越快,因此为探究溶液温度对反应速率的影响,可选择实验① ②;实验② ③ ④的反应条件是温度均相同,只是氢离子浓度不同,导致反应速率不同,其中实验④的A试剂是蒸馏水,作为空白对照实验,为了控制单一变量,排除I-浓度变化对实验的干扰;故答案为:① ②;控制单一变量,排除I-浓度变化对实验的干扰;
(4)实验② ③ ④的反应条件是温度均相同,只是氢离子浓度不同,导致反应速率不同,结合表中数值和现象可知,c(H+)越大,反应速率越快,故答案为:溶液酸性越强,氢离子浓度越大,被氧化的速率越快;
(5)由已知信息可知,时,碱溶液中碘单质和碱发生歧化反应,pH越大,歧化速率越快,⑤ ⑥实验的碱性弱,试管⑦ ⑧中pH=10、11时即碱性相对强,⑤ ⑥ ⑦ ⑧试管中均既发生氧化反应又发生歧化反应,但试管⑦ ⑧的歧化速率大于碘离子被氧化的速率,所以试管⑦ ⑧均无明显现象,故答案为:试管⑦ ⑧中既发生氧化反应又发生歧化反应,但歧化反应速率大于氧化速率。
15.(2025-2026高二上·山东聊城·期中)滴定是一种重要的定量实验方法。
I.常温下,用溶液分别滴定的盐酸和醋酸溶液,得到两条滴定曲线,如下图:
回答下列问题:
(1)滴定醋酸的曲线是 (填“图1”或“图2”)。
(2)滴定前,醋酸的电离度为 ;反应消耗的NaOH溶液的体积b a(填“>”、“<”或“=”)。
(3)室温下,醋酸和醋酸钠的混合溶液,若pH=6,则的精确值为 。
Ⅱ.氧化还原滴定——葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定,葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:
注:实验中加入盐酸的目的是将Na2S2O5全部转化成SO2。
(4)判断到达滴定终点的现象是 ;实验消耗标准I2溶液20.00 mL,所测样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为 g/L。
(5)下列情形会造成测定结果偏高的_______(填字母)。
A. 滴定持续时间稍长,溶液中部分SO2被空气氧化
B. 滴定前平视,滴定后俯视
C. 盛装标准I2溶液的滴定管用蒸馏水洗净后,未润洗
D. 滴定前滴定管尖嘴无气泡,滴定后有气泡
【答案】(1)图2 (2)① 1% ② < (3)(或) (4)① 滴入最后半滴标准液,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色 ② 0.128 (5)C
【解析】实验室用氢氧化钠溶液滴定盐酸和醋酸溶液,盐酸为强酸,醋酸为弱酸,的盐酸和醋酸溶液,前者pH=1,后者pH>1,且滴定过程中盐酸的滴定突变明显,故图1为氢氧化钠滴定盐酸图像,图2为氢氧化钠滴定醋酸图像;
(1)据分析,滴定醋酸的曲线是图2;
(2)① 滴定前醋酸的pH=3,即c(H+)=10-3mol/L,醋酸的初始浓度为,故其电离度=;
② 醋酸钠为强碱弱酸盐显碱性,氯化钠显中性,故当两溶液pH=7时,盐酸恰好反应完全,而醋酸未完全消耗,故b;
(3)混合液pH=6,c(H+)=10-6mol/L根据电荷守恒,所以=c(H+)-c(OH-)=10-6mol/L-10-8mol/L=
(4)① 碘单质遇淀粉溶液变蓝,开始滴定时,碘单质与二氧化硫发生反应,当二氧化硫恰好完全反应时,滴入的碘单质遇淀粉,溶液变蓝,故滴定终点的现象为:滴入最后半滴标准液,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色;
② 消耗标准I2溶液20.00 mL,其物质的量n=,根据方程式I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI,参加反应的SO2为,即每100 mL葡萄酒中含有的SO2,则样品中抗氧化剂的残留量为
(5)A.滴定持续时间稍长,溶液中部分SO2被空气氧化,所需标准液减少,测定结果偏低,A错误;
B.滴定前平视,滴定后俯视,读数偏小,测定结果偏低,B错误;
C.盛装标准I2溶液的滴定管用蒸馏水洗净后,未润洗,标准液浓度偏低,所用标准液体积偏大,所测结果偏大,C正确;
D.滴定前滴定管尖嘴无气泡,滴定后有气泡,所测体积偏小,所测结果偏低,D错误;
故选C。
16.(2025-2026高二上·陕西安康·期中)“变化观念与平衡思想”是化学学科核心素养之一,化学学习中存在很多平衡,某学习小组欲利用平衡体系探究影响化学平衡的因素。
回答下列问题:
【实验步骤】:将溶液和溶液混合,得到红色溶液X,各取2mL溶液X,分别装在a、b、c、d、e、f六支试管中。
(1)向试管b中加入少量铁粉,观察溶液红色比试管a浅,说明加入铁粉后, (填“变大”“变小”或“不变”),反应平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动。
(2)向试管c中滴加5滴溶液,观察到溶液红色比试管a浅,产生该现象的原因可能是 或者不参与上述离子反应的或对平衡产生了影响。
进一步探究:各取2mL溶液X放入3支比色皿中,分别滴加5滴不同浓度的KCl溶液,测得各溶液的透射率(溶液颜色越深,透射率越小)随时间变化的曲线如图所示:
由上述实验可以得到结论:KCl对平衡有影响,且KCl溶液浓度越大,影响 (填“越大”“越小”或“不变”)。
(3)【查阅资料】已知(黄色)。向试管d中滴加5滴盐酸,溶液变浅,呈橙色,为了进一步探究溶液颜色变化的原因,设计实验,实验操作与现象如表所示:
编号
操作
现象
①
向试管e中滴加5滴水
溶液颜色无明显变化
②
向试管f中滴加5滴溶液
溶液颜色变浅,呈橙色
实验①的目的是 ;根据实验结果分析,溶液变为橙色与加入的 (填离子符号)有关。
【实验结论】:改变离子浓度,平衡向着 (填“减弱”或“增强”)这种改变的方向移动。
【实验应用】:
(4)某酸碱指示剂HIn在水溶液中存在以下电离平衡:红色(aq)(黄色),将HIn加入到下列溶液中,能使指示剂显红色的是______(填选项字母)。
①盐酸 ②NaOH溶液 ③溶液 ④溶液 ⑤氨水
A. ①④⑤ B. ②⑤ C. ①③ D. ②③⑤
【答案】(1)① 变小 ② 逆 (2)① 溶液浓度变小 ② 越大 (3)① 排除稀释对颜色变化造成的影响 ② ③ 减弱 (4)C
【解析】将溶液和溶液混合,会发生,得到红色溶液。加入铁粉后,Fe和Fe3+反应,c(Fe3+)变小,平衡逆向移动,溶液红色变浅;加水后,溶液颜色不变,说明稀释不会影响颜色变化,加入HCl发生,颜色变浅,呈橙色,结合稀释后现象,可知,加入KCl溶液颜色变浅的原因是的影响,浓度增大,平衡向逆向移动,溶液颜色变浅。
(1)加入铁粉后,Fe和Fe3+反应,溶液颜色变浅,说明平衡逆向移动,c(Fe3+)变小,使平衡向逆向移动;
(2)加入KCl溶液后,颜色变浅,可能是溶液被稀释,溶液体积变大,浓度减小,颜色变浅;由图可知,加入的KCl溶液浓度越大,溶液透射率越大,颜色越浅,说明浓度越大,对平衡影响越大;
(3)实验①滴加5滴水,作为对照实验,排除溶液体积增大,浓度减小对颜色变化的影响,由现象可知,浓度减小几乎对颜色变化无影响,滴加等浓度等体积的HCl溶液和KCl溶液都使颜色变浅,呈橙色,所以溶液变为橙色与有关,增加浓度,颜色变浅,说明平衡向减弱这种改变的方向移动;
(4)平衡逆向移动,指示剂显红色,加入到① ③中,c(H+)增大,平衡逆向移动,加入到② ⑤中,c(OH-)增大,c(H+)减小,平衡正向移动,加入到④中,水解,c(H+)减小,平衡正向移动,所以选① ③,选C。
17.(2025-2026高二上·陕西宝鸡·期中)某学习兴趣小组通过“色彩变幻”研究化学平衡的影响因素,实验操作如下:
实验Ⅰ.将溶液(其中含有,显蓝色)平均分为三等份,置于试管i、ii、iii中。
实验Ⅱ.将试管i加热,观察到溶液变绿;然后将该试管置于冷水中,观察到______。
实验Ⅲ.向试管ii中加入10滴饱和溶液,产生白色沉淀,溶液蓝色稍变浅;再向其中加入少量溶液,产生白色沉淀()。
实验Ⅳ.向试管iii中加入固体,溶液变绿;再向其中加入少量溶液,无明显现象。
已知:①含铜元素的离子在溶液中的颜色:(蓝色),(黄色),当较多时溶液呈绿色。
②溶液中存在平衡: 。
③是强电解质,易溶于水,溶于水放出热量。
请回答下列问题:
(1)补全实验Ⅱ中的现象: 。实验Ⅱ可证明 (填“>”或“<”)0。
(2)实验Ⅲ中的白色沉淀为 。
(3)实验Ⅳ的目的是要验证“增大反应物的浓度,该平衡正向移动”,此实验是否能达到预期目的 (填“能”或“不能”),理由是 。
(4)根据实验Ⅲ和实验Ⅳ中加入少量溶液后的不同现象,可以得出的结论是稳定性: (填“”、“<”或“”)。
(5)常温下将、溶于水配成溶液,溶液中含铜元素的离子为、,平衡时测得。则该温度下的平衡常数 (用含的代数式表示)。
【答案】(1)① 溶液又变蓝 ② (2) (3)① 不能 ② 溶于水放出热量,升高温度溶液也会变绿,不能说明是由于浓度的增大引起平衡移动 (4) (5)
【解析】(1)将试管i加热,观察到溶液变绿,结合已知① 信息知,升高温度正向进行,则该反应为吸热反应,>0,然后将该试管置于冷水中,温度降低,平衡逆向移动,溶液颜色又变为蓝色,故答案为溶液颜色又变为蓝色;>。
(2)向试管ii中加入10滴饱和溶液,与反应生成白色沉淀,故白色沉淀为,故答案为。
(3)溶于水放出热量,升高温度溶液也会变绿,不能说明是由于浓度的增大引起平衡移动,故答案为不能;溶于水放出热量,升高温度溶液也会变绿,不能说明是由于浓度的增大引起平衡移动。
(4)在实验Ⅲ中加入少量KI后生成CuI沉淀,说明能与反应生成CuI,但在实验Ⅳ中,加入少量的KI后无明显现象,说明不易与反应生成CuI,表明更稳定,故答案为>。
(5)常温下将、溶于水配成溶液,溶液中含铜元素的离子为、,平衡时测得,列三段式计算 ,=,故答案为。
18.(2025-2026高二上·山东德州·期中)草酸是一种常见的二元弱酸,与硫酸亚铁反应制得的草酸亚铁是生产磷酸铁锂正极材料的关键前驱体。请回答以下有关问题。
I.草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:实验1:向 溶液中滴入一定量 溶液。混合溶液的与的关系如图所示。
(1)①代表的是 ;时, (填“>”、“<”或“=”)。
(2)时,含碳微粒浓度的大小关系为 。
II.一种制备草酸亚铁晶体的流程如图所示
已知:时,易被氧化;
(3)加稀硫酸调溶液pH至1~2的目的是 。操作b为 、过滤、洗涤。
(4)制得的晶体中可能含有的杂质为,采用滴定法测定该样品的组成,实验步骤如下:
步骤I.取mg该固体于锥形瓶中,加入稀溶解,水浴加热至,用・的溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且内不褪色,消耗溶液。
步骤II.向上述溶液中加入适量还原剂将完全还原为,加入稀酸化后,在时,继续用溶液滴定至溶液出现粉红色且内不褪色,又消耗溶液。
该固体中的质量分数表达式为 。
下列关于样品组成分析的说法,正确的是 (填标号)。
A.若步骤II中滴定前仰视,滴定后俯视,则样品中含量偏低
B.越大,样品中含量一定越高
C.若步骤I中滴入溶液不足,则测得样品中元素含量偏低
D.若所用溶液实际浓度偏低,则测得样品中元素含量偏低
【答案】(1)① ② = (2) (3)① 抑制水解,防止被氧化 ② 蒸发浓缩、冷却结晶或降温结晶 (4)① ② B
【解析】I.、,根据,可知,当时,对应的大,pH数值小,因此,;
II.加入稀硫酸,调节pH,蒸发浓缩趁热过滤,得到,加入稀硫酸溶解和草酸,经加蒸发浓缩、冷却结晶或降温结晶、过滤、洗涤得,据此分析;
(1)根据分析,① 代表的是; ,时,,故=;
(2)时,,由两步电离平衡常数可知,,,同理: ,,含碳微粒浓度的大小关系为;
(3)题干信息显示,pH>4时,Fe2+易被氧气氧化,则第一次加稀硫酸调溶液至1~2的目的是:抑制Fe2+和水解,防止Fe2+被氧气氧化;操作b为蒸发浓缩、冷却结晶或降温结晶、过滤、洗涤;
(4)设样品中为,为,为,它们分别和反应的关系式为
所以过程Ⅰ中消耗的的物质的量(单位为)为①
过程Ⅱ溶液中的物质的量为
和的关系式为
过程Ⅱ中消耗的的物质的量(单位为)为②
由① 式得:
由② 式得:
两式相减得:
所以样品中的质量分数表达式为;
A.若步骤II中滴定前仰视,滴定后俯视,则偏低,由H2C2O4·2H2O的质量分数表达式可知,样品中含量偏高,A错误;
B.越大,加还原剂后所得溶液中含量越低,则样品中含量越高,,B正确;
C.若步骤Ⅰ中滴入溶液不足,未被完全氧化,引起偏大,则测得样品中元素含量偏高,C错误;
D.结合C可知:若KMnO4溶液浓度偏低,则消耗KMnO4溶液的体积V1、V2均偏大,Fe元素的物质的量偏大,则测得样品中Fe元素含量偏高,D错误;
故选B。
试卷第1页,共3页
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专题12 化学实验综合题
1.(2025-2026高二上·陕西宝鸡·期中)化学兴趣小组设计实验探究硫酸铜溶液对锌和稀硫酸反应速率的影响。
注:不考虑产生的热量对反应的影响。
【实验步骤】
i.在规格相同的、试管中分别放入大小相近、数量相同的锌粒,用仪器吸入等量的溶液,如图甲所示,塞紧橡胶塞;
ii.将两个仪器中的溶液同时挤入试管后,立即开启数据采集;
iii.约后、停止采集数据,电脑显示气压随时间的变化关系如图乙所示。
(1)进行该实验前,应先 。
(2)仪器的名称为 。
(3)试管中发生反应的离子方程式有和 。
(4)图乙中:
①点对应的实验中,内, (用含的代数式表示)。
②点对应的是试管 (填“”或“”)的实验。
(5)除了硫酸铜外、温度、浓度和催化剂也对锌与稀硫酸的反应速率有影响。用碰撞理论解释在下列条件下,活化分子的相应数据变化:
温度升高时, (填字母,下同);稀硫酸浓度增大时, ;使用催化剂时, 。
选项
活化分子百分数
活化分子总数
单位体积内活化分子的数目
A
增大
增大
增大
B
不变
增大
增大
C
增大
不变
不变
2.(2025-2026高二上·福建宁德·期中)某学习小组欲利用平衡体系探究影响化学平衡的因素,进行如下探究实验:
实验I.将溶液(接近无色)和溶液等体积混合,得到红色溶液A。
(1)下列说法能够证明平衡存在的是 (填标号)。
a.取上述红色溶液A加热后,溶液颜色变深
b.取上述红色溶液A,加入固体KSCN后,溶液颜色变深
c.取上述红色溶液A,加入少量饱和溶液后,溶液颜色加深
实验II.将溶液(接近无色)和KSCN溶液混合,得到红色溶液B。
(2)取2 mL上述红色溶液B,加入5滴溶液,溶液红色 (填“变深”“变浅”或“不变”)。
(3)取2 mL上述红色溶液B,加入铁粉,溶液红色 (填“变深”“变浅”或“不变”),用平衡移动原理解释产生该现象的原因: 。
(4)取2 mL上述红色溶液B,加入5滴溶液,观察到溶液红色变浅,产生该现象的原因可能是 或者不参与离子反应的或对化学平衡产生了影响。
(5)为了确定KCl是否对化学平衡产生影响,学习小组同学进行如下探究:各取2 mL上述红色溶液B放入3支比色皿中,分别滴加5滴不同浓度的KCl溶液,测得各溶液的透射率(溶液颜色越深,透射率越小)随时间变化的曲线如图所示。
由上述实验可以得到结论:KCl对的化学平衡有影响,且KCl浓度越大,影响 (填“越大”“越小”或“不变”)。
(6)同学们在查阅资料时还发现,溶液中的离子会受到周围带有异性电荷离子的屏蔽,使该离子的有效浓度降低,这种影响称为盐效应。小组同学为了探究盐效应对平衡体系的影响,进行了如下探究:各取2 mL上述红色溶液B,分别加入5滴①去离子水、②溶液、③溶液、④溶液,测得各溶液的透射率(溶液颜色越深,透射率越小)随时间变化的曲线如图所示。
上述实验能证明阳离子盐效应影响平衡体系的实验组是 (填标号),其中盐效应影响较大的阳离子是 。
A.实验①②③ B.实验①②④ C.实验①③④
3.(2025-2026高二上·河南焦作·期中)研究化学反应速率及其影响因素有利于更好地控制化学反应速率。
(1)加热条件下,在加有催化剂的2 L恒容密闭容器中充入、,容器中、、三种气体中的某两种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
①该反应的化学方程式为 。M点 (填“是”或“不是”)平衡点。
②0~4 min时间段内,的平均反应速率为 。
(2)某校化学课外兴趣小组为了探究影响化学反应速率的因素,进行以下实验。用三支试管各取5.0 mL 0.01 酸性溶液(硫酸酸化),再分别滴入0.1 溶液,实验数据如下表(假设溶液体积可以加和)。
实验编号
0.01 酸性溶液/mL
0.1 溶液/mL
水/mL
反应温度/℃
反应褪至无色的时间/s
1
5.0
5.0
0
20
120
2
5.0
4.0
20
320
3
5.0
5.0
0
30
①实验中发生反应的化学方程式为 。
②表中 。实验1、3研究的是 对反应速率的影响。由实验1、2反应褪至无色时间得出的结论是 。
③实验1在开始一段时间内,反应速率较慢,溶液褪色不明显,但不久突然褪色,反应速率明显加快。有同学认为该反应放热,导致溶液温度上升,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是 的影响。
4.(2025-2026高二上·河北保定·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
5.(2025-2026高二上·天津河北·期中)中和反应深刻连接着微观粒子行为与宏观的物质调控。回答下列问题。
(1)中和反应是放热反应,下列反应也属于放热反应的是___________。
A. 冰融化为水
B. NH4Cl 与 Ba(OH)2.8H2O混合
C. 碳酸氢钠与盐酸反应
D. 铝热反应
(2)现使用 50mL 0.50 mol·L-1盐酸与 50mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在如图所示的量热计中进行中和反应。
①图中缺少的仪器名称为 。
②实验中若改用 60mL 0.55 mol·L-1的 NaOH 溶液与原盐酸进行反应,实验操作中将量筒内的NaOH溶液 (填“迅速”或“缓慢”) 倒入盛有盐酸的量热计内筒,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”或“不相等”)。
③中和热的理论数值为△H=-57.3 kJ·mol-1,若用1L 1mol。L-1CH3COOH与等体积、等浓度的氢氧化钠溶液混合,放出的热量 (填“大于”“小于”或“等于”)57.3kJ。
(3)某实验小组用0.1000 mol·L-1盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液,用酚酞做指示剂。
①量取20.00mLNaOH溶液时,下图中滴定管排气泡的方法正确的是 。
A. B. C. D.
②到达滴定终点时的判断依据是 。
③某次滴定前、后盛放盐酸的滴定管中液面的位置如下图所示,所用盐酸的体积为 mL。
④实验小组同学的三次实验的实验数据如下表所示。根据表中数据计算出的待测NaOH 溶液的平均浓度为 mol。L-1(保留四位有效数字)。
实验编号
待测 NaOH 溶液的体积/mL
滴定前盐酸的体积/mL
滴定后盐酸的体积/mL
1
20.00
1.20
23.22
2
20.00
1.21
29.21
3
20.00
1.50
23.48
6.(2025-2026高二上·江苏徐州·期中)苯胺是一种重要精细化工原料,在染料、医药等行业中具有广泛的应用。
物质
相对分子质量
沸点℃
密度
溶解性
硝基苯
123
210.9
1.23
不溶于水,易溶于乙醇、乙醚;
苯胺
93
184.4
1.02
微溶于水,易溶于乙醇、乙醚;还原性强、易被氧化
(1)实验室以苯为原料制取苯胺,其原理简示如下:
第一步: (用化学方程式表示);
第二步:
(2)制取硝基苯
实验步骤:实验室采用如图所示装置制取硝基苯,恒压滴液漏斗中装有一定量的苯,三颈烧瓶中装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物。
①实验装置中长玻璃管的作用是 。
②下列说法中正确的是 (填序号)。
A.配混酸时,将浓硝酸沿杯壁缓缓加入浓硫酸中不断搅拌、冷却
B.温度控制在原因之一是减少副反应的发生
C.制得的粗硝基苯可以先用乙醇萃取,分液后再洗涤
③粗硝基苯用溶液洗涤的目的是 。
(3)制取苯胺
步骤1:组装好实验装置并检查气密性。
步骤2:先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯,再调节温度计的位置。
步骤3:______。
步骤4:反应结束后,关闭活塞,向三颈烧瓶中加入生石灰。
步骤5:______,得到较纯苯胺。
①补充完善步骤3和步骤5的相关实验操作 、 。
②若实验中硝基苯用量为10mL,最后得到苯胺5.6g,苯胺的产率为 (写出计算过程,计算结果精确到0.1%)。
7.(2025-2026高二上·河北衡水·期中)回答下列问题。
(1)常温下,由水电离出的的NaOH溶液300 mL与的硫酸溶液混合后 (混合时溶液体积变化忽略不计,)。
(2)常温下,的氨水与的硫酸溶液混合后pH (填“大于”“小于”或“等于”)7,反应后溶液中 (用各离子浓度符号表示)。
(3)①用标准溶液滴定未知浓度的醋酸溶液,选择的指示剂是 (填“甲基橙”或“酚酞”)。若滴定终点读数时俯视刻度,所测醋酸溶液浓度将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
②某化学兴趣小组的同学称取2.000 g草酸()样品,配制成100 mL溶液,移取40.00 mL于锥形瓶中,用的酸性标准溶液滴定。达到滴定终点时,平均消耗标准溶液20.00 mL。其反应的离子方程式:。判断达到滴定终点的现象为: 。草酸样品中草酸的质量分数为 %。
8.(2025-2026高二上·江西景德镇·期中)滴定法是化学分析常用方法,是一种简便、快速和应用广泛的定量分析方法。
Ⅰ、某实验小组用已知浓度的标准液来滴定未知浓度的醋酸溶液。
取待测液于锥形瓶中,加入2~3滴酚酞指示剂,用标准溶液滴定至终点,按上述操作重复3次。回答下列问题。
(1)三次实验数据记录如表所示:
滴定次数
滴定前碱式滴定管读数/mL
滴定后碱式滴定管读数/mL
1
1.00
30.95
2
2.03
29.23
3
0.56
30.61
滴定终点时的现象是 醋酸浓度为 。
(2)在上述实验过程中,出现下列操作(其他操作正确)会造成测定结果(待测液浓度值)偏低的有 (填序号)。
a.量取标准液的碱式滴定管未用标准液润洗
b.取醋酸的酸式滴定管,滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失
c.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,仍残留一定量水
d.当滴定结束时,俯视碱式滴定管读数
Ⅱ、氧化还原滴定与酸碱中和滴定类似,可用于粗产品的纯度测定。
称取产品配成溶液,取溶液加入足量的稀硫酸,充分反应后加入指示剂,用(俗称大苏打,其水溶液呈碱性)标准溶液滴定至终点(已知无色),平均消耗标准溶液的体积为。
(3)加入和稀后发生反应的离子方程式为 。
(4)该滴定选择指示剂为: 盛装标准溶液的滴定管应选择 (选填:酸式滴定管或碱式滴定管),则产品中的质量分数为 %(用含有、、的式子表示)。
9.(2025-2026高二上·江西萍乡·期中)I.将打磨后的锌片放入锥形瓶中,再将注射器中的稀硫酸压入锥形瓶中,通过压强传感器测定实验中密闭容器(气密性良好)内压强与时间的关系,如图所示。
(1)图中、、三段中,产生氢气最快的为 段,解释这段产生氢气最快的原因: 。
(2)图中段容器内压强逐渐减小的原因可能是 。
(3)为控制反应速率,防止反应过快难以测量氢气体积,该小组事先在稀硫酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率,你认为可行的是___________(填字母)。
A. 蒸馏水
B. 溶液
C. 溶液
D. 溶液
II.在硫酸工业中,在做催化剂的作用下通过下列反应使氧化为 。其实验数据如下:
温度
不同压强下的平衡转化率
0.1MPa
0.5MPa
1MPa
5MPa
10MPa
450°C
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550°C
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
(4)反应应选用的最佳温度为 ,应选用的最佳压强为 。
(5)在实际生产中欲使的平衡转化率提高,同时提高的产率,适宜采取的措施有 。
(6)尾气中的必须回收,原因是 。
10.(2025-2026高二上·河南洛阳·期中)亚硫酰氯 是一种液态化合物,遇水能剧烈反应。实验室中利用如图所示装置制备少量亚硫酰氯(夹持、加热等部分装置略去),反应的化学方程式为 。
回答下列问题:
(1)中S的化合价为 ,它遇水剧烈反应,液面上有白雾形成,并产生能使品红褪色的气体,该反应的化学方程式是 。
(2)仪器A 中盛放的试剂为 (填名称),其作用为 。
(3)与 混合并加热,可得到无水 ,原因是 。
(4)甲同学认为 还可用于 制取无水 但乙同学认为该实验可能发生副反应使 不纯,理由是 。
(5)在封闭装置内,将实验所得亚硫酰氯样品加入到足量蒸馏水中充分反应,加入足量的 固体,振荡后静置,过滤。将滤液配制成250 mL 溶液,取25.00 mL该溶液于锥形瓶,滴入几滴 溶液,用 溶液滴定至终点,消耗V mL 溶液。滴入 的作用是 ,样品中含 mol SOCl2[已知 为砖红色沉淀,25℃时 ]。
11.(2025-2026高二上·河南南阳·期中)某校化学小组探究酸性溶液与溶液反应速率的影响因素。
(1)邹邹进行了实验Ⅰ:常温下,向4mL不同浓度的溶液中滴入1滴(0.04mL)溶液,记录如下:
/()
0.0013
0.0015
0.0125
0.0312
0.0440
0.0620
完全褪色时间/s
25
15
12
23
60
370
无色气体体积
一样多
①将溶液调成酸性所用的酸是 (填“盐酸”“硫酸”“硝酸”或“都行”),该反应的离子方程式为 。
②对于增大引起的速率异常现象,伟伟认为可能是分解造成的,你对此结论的正误判断及理由是 。
③为了解释增大到一定浓度后反应速率减小,波波查得了如下资料。资料显示,,溶液中存在平衡:。请用平衡移动原理解释时反应速率忽然减小的原因: 。
(2)龙龙继续进行实验Ⅱ,并记录如下:
操作
现象
实验Ⅱ
第1~9滴溶液滴下,完全褪色所需时间很长;第10滴溶液滴下迅速褪色。整个过程中温度几乎不变
①对于第10滴溶液与溶液反应速率剧烈变化的原因,飞飞提出如下假设: 。
②杰杰设计实验方案证实了上述假设合理,请补全他的方案:
操作
现象
实验Ⅲ
滴入溶液前,先加少量 固体,第1~9滴溶液滴下,完全褪色所需时间大大缩短
(3)综合上述实验,对于酸性溶液与溶液反应速率,臧臧进行了总结。下列因素一定能加快反应速率的是 。
a.增大溶液浓度 b.增大溶液浓度
c.增大浓度 d.适当升高温度
e.加入合适的催化剂
12.(2025-2026高二上·安徽芜湖·期中)化学是一门以实验为基础的学科,实验探究是学习化学原理的重要方法。回答下列问题:
Ⅰ.某些反应的热量变化,其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,由公式计算获得。某学习小组利用大小烧杯、隔热材料等设计如图量热计测量室温下中和反应的反应热。
(1)指出装置中的错误: 。
(2)量取反应物时,应选用的最佳试剂为的盐酸和 (填选项字母)。
a.固体 b.溶液
c.溶液 d.氨水
(3)改正装置后用上述溶液进行实验,若三次实验测得终止温度与起始温度差分别为3.3℃、3.2℃、3.4℃。
①实验操作中,需测量酸、碱溶液的初始温度和 温度。
②三次实验放出的平均热量为 J(c取,取,忽略量热计的比热容)。
③按此实验结果,则 (结果保留三位有效数字)。
Ⅱ.研究小组利用稀硫酸和溶液的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响,实验操作及现象如表:
实验组别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验操作
溶液出现浑浊时所需时间/s
已知:。
(4)硫代硫酸钠与稀硫酸反应的离子方程式为 。
(5)由实验Ⅰ、Ⅱ可得出的结论是 。
(6)实验Ⅲ加“”的目的为 。
13.(2025-2026高二上·山东烟台·期中)硫脲[]可用于药物、染料、树脂制造等。某实验小组设计如图所示装置利用和制备硫脲,探究其性质并测定其纯度。
已知:硫脲易溶于水,空气中易被氧化,受热易发生异构化反应生成。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 ,装置A中生成了一种固体单质,该单质为 (填化学式),试剂X最宜为 。
(2)反应开始时,先打开,当观察到 (填现象)时,再打开。
(3)装置C中除生成硫脲外,还生成一种碱,该反应的化学方程式为 ,装置C中反应温度不宜过高或过低的原因是 。
(4)装置C反应后的液体经分离、提纯、干燥可得粗产品。测定粗产品的纯度:取0.25 g粗产品溶于水配制成250 mL溶液。准确量取25.00 mL配制好的溶液于碘量瓶(一种带塞的锥形瓶)中,再加入碘标准溶液和溶液,充分反应后加稀至酸性,滴加两滴淀粉溶液,用标准溶液滴定,滴定至终点时消耗标准溶液。
已知滴定过程中涉及的化学方程式为:;;;。
①滴定终点的现象为 ,该粗产品的纯度为 。
②下列操作会导致粗产品纯度偏小的是 (填标号)。
a.碘量瓶用待装液进行润洗
b.读数时,滴定前平视,滴定后俯视
c.盛装标准溶液的滴定管未润洗
d.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
14.(2025-2026高二上·山东临沂·期中)探索水溶液的酸碱性对化学反应速率的影响具有重要意义。
Ⅰ.研究小组甲探究了溶液呈酸碱性的原因。
(1)天然水中可以分离出重水。溶液中存在电离平衡:,和的关系如图所示。
①图中4个状态点对应的溶液呈碱性的是 。
②由D点到B点,可采取的措施为 。
Ⅱ.研究小组乙对碘化钾溶液在空气中发生氧化反应的速率进行实验探究。
【初步探究】
示意图
序号
温度
试剂A
现象
①
0℃
稀硫酸
4min左右出现蓝色
②
20℃
稀硫酸
1min左右出现蓝色
③
20℃
稀硫酸
15min左右出现蓝色
④
20℃
蒸馏水
30min左右出现蓝色
(2)实验①中发生反应的离子方程式为 。
(3)为探究溶液温度对反应速率的影响,可选择实验 对比(填序号);实验④中加入蒸馏水的目的是 。
(4)对比实验②③④,得出结论: 。
【进一步探究】
已知:i.pH<11.7时,能被氧化为。ii.时,发生歧化反应:,pH越大,歧化速率越快。探究小组乙用4支试管在装有的储气瓶中进行实验。
实验装置
序号
⑤
⑥
⑦
⑧
试管中溶液的
8
9
10
11
放置10小时后的现象
出现蓝色
颜色无明显变化
(5)分析⑦和⑧中颜色无明显变化的原因 。
15.(2025-2026高二上·山东聊城·期中)滴定是一种重要的定量实验方法。
I.常温下,用溶液分别滴定的盐酸和醋酸溶液,得到两条滴定曲线,如下图:
回答下列问题:
(1)滴定醋酸的曲线是 (填“图1”或“图2”)。
(2)滴定前,醋酸的电离度为 ;反应消耗的NaOH溶液的体积b a(填“>”、“<”或“=”)。
(3)室温下,醋酸和醋酸钠的混合溶液,若pH=6,则的精确值为 。
Ⅱ.氧化还原滴定——葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定,葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:
注:实验中加入盐酸的目的是将Na2S2O5全部转化成SO2。
(4)判断到达滴定终点的现象是 ;实验消耗标准I2溶液20.00 mL,所测样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为 g/L。
(5)下列情形会造成测定结果偏高的_______(填字母)。
A. 滴定持续时间稍长,溶液中部分SO2被空气氧化
B. 滴定前平视,滴定后俯视
C. 盛装标准I2溶液的滴定管用蒸馏水洗净后,未润洗
D. 滴定前滴定管尖嘴无气泡,滴定后有气泡
16.(2025-2026高二上·陕西安康·期中)“变化观念与平衡思想”是化学学科核心素养之一,化学学习中存在很多平衡,某学习小组欲利用平衡体系探究影响化学平衡的因素。
回答下列问题:
【实验步骤】:将溶液和溶液混合,得到红色溶液X,各取2mL溶液X,分别装在a、b、c、d、e、f六支试管中。
(1)向试管b中加入少量铁粉,观察溶液红色比试管a浅,说明加入铁粉后, (填“变大”“变小”或“不变”),反应平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动。
(2)向试管c中滴加5滴溶液,观察到溶液红色比试管a浅,产生该现象的原因可能是 或者不参与上述离子反应的或对平衡产生了影响。
进一步探究:各取2mL溶液X放入3支比色皿中,分别滴加5滴不同浓度的KCl溶液,测得各溶液的透射率(溶液颜色越深,透射率越小)随时间变化的曲线如图所示:
由上述实验可以得到结论:KCl对平衡有影响,且KCl溶液浓度越大,影响 (填“越大”“越小”或“不变”)。
(3)【查阅资料】已知(黄色)。向试管d中滴加5滴盐酸,溶液变浅,呈橙色,为了进一步探究溶液颜色变化的原因,设计实验,实验操作与现象如表所示:
编号
操作
现象
①
向试管e中滴加5滴水
溶液颜色无明显变化
②
向试管f中滴加5滴溶液
溶液颜色变浅,呈橙色
实验①的目的是 ;根据实验结果分析,溶液变为橙色与加入的 (填离子符号)有关。
【实验结论】:改变离子浓度,平衡向着 (填“减弱”或“增强”)这种改变的方向移动。
【实验应用】:
(4)某酸碱指示剂HIn在水溶液中存在以下电离平衡:红色(aq)(黄色),将HIn加入到下列溶液中,能使指示剂显红色的是______(填选项字母)。
①盐酸 ②NaOH溶液 ③溶液 ④溶液 ⑤氨水
A. ①④⑤ B. ②⑤ C. ①③ D. ②③⑤
17.(2025-2026高二上·陕西宝鸡·期中)某学习兴趣小组通过“色彩变幻”研究化学平衡的影响因素,实验操作如下:
实验Ⅰ.将溶液(其中含有,显蓝色)平均分为三等份,置于试管i、ii、iii中。
实验Ⅱ.将试管i加热,观察到溶液变绿;然后将该试管置于冷水中,观察到______。
实验Ⅲ.向试管ii中加入10滴饱和溶液,产生白色沉淀,溶液蓝色稍变浅;再向其中加入少量溶液,产生白色沉淀()。
实验Ⅳ.向试管iii中加入固体,溶液变绿;再向其中加入少量溶液,无明显现象。
已知:①含铜元素的离子在溶液中的颜色:(蓝色),(黄色),当较多时溶液呈绿色。
②溶液中存在平衡: 。
③是强电解质,易溶于水,溶于水放出热量。
请回答下列问题:
(1)补全实验Ⅱ中的现象: 。实验Ⅱ可证明 (填“>”或“<”)0。
(2)实验Ⅲ中的白色沉淀为 。
(3)实验Ⅳ的目的是要验证“增大反应物的浓度,该平衡正向移动”,此实验是否能达到预期目的 (填“能”或“不能”),理由是 。
(4)根据实验Ⅲ和实验Ⅳ中加入少量溶液后的不同现象,可以得出的结论是稳定性: (填“”、“<”或“”)。
(5)常温下将、溶于水配成溶液,溶液中含铜元素的离子为、,平衡时测得。则该温度下的平衡常数 (用含的代数式表示)。
18.(2025-2026高二上·山东德州·期中)草酸是一种常见的二元弱酸,与硫酸亚铁反应制得的草酸亚铁是生产磷酸铁锂正极材料的关键前驱体。请回答以下有关问题。
I.草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:实验1:向 溶液中滴入一定量 溶液。混合溶液的与的关系如图所示。
(1)①代表的是 ;时, (填“>”、“<”或“=”)。
(2)时,含碳微粒浓度的大小关系为 。
II.一种制备草酸亚铁晶体的流程如图所示
已知:时,易被氧化;
(3)加稀硫酸调溶液pH至1~2的目的是 。操作b为 、过滤、洗涤。
(4)制得的晶体中可能含有的杂质为,采用滴定法测定该样品的组成,实验步骤如下:
步骤I.取mg该固体于锥形瓶中,加入稀溶解,水浴加热至,用・的溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且内不褪色,消耗溶液。
步骤II.向上述溶液中加入适量还原剂将完全还原为,加入稀酸化后,在时,继续用溶液滴定至溶液出现粉红色且内不褪色,又消耗溶液。
该固体中的质量分数表达式为 。
下列关于样品组成分析的说法,正确的是 (填标号)。
A.若步骤II中滴定前仰视,滴定后俯视,则样品中含量偏低
B.越大,样品中含量一定越高
C.若步骤I中滴入溶液不足,则测得样品中元素含量偏低
D.若所用溶液实际浓度偏低,则测得样品中元素含量偏低
试卷第1页,共3页
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