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专题09 化学实验综合题
1.(2025-2026高二上·江西上饶·期中)已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如图所示:
(1)则25℃时水的电离平衡曲线应为 (填“A”或“B”),将的NaOH溶液与的溶液混合,若所得混合溶液的,则NaOH溶液与溶液的体积比为 。
(2)曲线B对应温度下,0.01mol/LNaOH溶液的 。
(3)曲线A对应温度下,某学生欲用已知物质的量浓度的NaOH溶液来测定某稀盐酸的物质的量浓度时,选择酚酞作指示剂。
①滴定终点的判断方法: 。
②滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则所用NaOH溶液的体积为 mL。
③若碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,则所测盐酸的浓度 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)① A ② 10:1 (2)10 (3)① 当滴入最后一滴NaOH溶液时,溶液由无色变为浅粉红色(或淡红色),且半分钟内不褪色 ② 26.10 ③ 偏高
【解析】(1)温度升高促进水的电离,水的离子积增大,水中增大,水的pH减小,但仍呈中性,故25℃时水的电离平衡曲线为A。25 ℃时溶液的,即,则,得
(2)由图知曲线B对应温度下,,溶液中,所以。
(3)①滴定终点的判断标准为:当滴入最后一滴NaOH溶液时,溶液由无色变为浅粉红色(或淡红色),且半分钟内不褪色。
②碱式滴定管中起始读数为0.00 mL,终点读数为26.10 mL,所用NaOH溶液体积为26.10 mL。
③若碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,造成V(标准)偏大,可知c(待测)偏高。
2.(2025-2026高二上·江西·期中)苹果酸()为天然果汁的重要成分,为白色结晶,易溶于水,具有特殊香味,对口腔和牙齿刺激性较小,是新一代的食品酸味剂。某校课外活动小组设计如下实验测定某品种成熟苹果中苹果酸的含量:
实验步骤:取该品种成熟苹果榨汁,将榨取的苹果汁煮沸后,加入石灰水,生成钙盐沉淀,最后经处理得到苹果酸。将制得的苹果酸溶于水,配成100mL待测液。用滴定管移取25.00mL待测液于锥形瓶中,再加入几滴指示剂。用的标准液滴定,平行滴定3次。
请回答下列问题:
(1)滴定管使用前应先进行的操作是 ,再洗涤滴定管,然后用所要盛装的溶液润洗,最后装好溶液待用。
(2)量取苹果酸待测液应选用 (填“a”或“b”);指示剂应选择 (填试剂名称)。
(3)用左手 (填操作),右手摇动锥形瓶,眼睛注视 (填具体操作),直至达到滴定终点。达到滴定终点时的现象是 。
(4)3次滴定中标准液的相关数据如表所示(滴定反应为:
组号
滴定管读数(mL)
消耗标准液的平均体积
起始
终点
1
0.52
20.68
2
0.20
20.44
3
0.34
20.54
依表中数据计算,消耗标准液的平均体积 ,该品种成熟苹果中苹果酸含量为 %(保留2位有效数字);若滴定结束后,俯视滴定管读数,则测定结果会 (填“偏低”“偏高”或“无影响”)。
【答案】(1)检查滴定管是否漏液 (2)① a ② 酚酞溶液 (3)① 轻轻挤压碱式滴定管中的玻璃球 ② 锥形瓶内溶液颜色的变化 ③ 当滴入最后半滴标准液,溶液由无色变为浅红色,且30s内不恢复原色 (4)① 20.20 ② 0.54 ③ 偏低
【解析】中和滴定的一般步骤为:检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液并加指示剂、滴定等,苹果酸是弱酸,用的标准液滴定待测液中的苹果酸,滴定终点溶液呈弱碱性,应选择酚酞溶液作为指示剂,以此解答。
(1)滴定管使用前要检漏,使用前应先进行的操作是检查滴定管是否漏液,再洗涤滴定管,然后用所要盛装的溶液润洗,最后装好溶液待用;
(2)苹果酸溶液呈酸性,应选用酸式滴定管(a)量取;苹果酸是弱酸,用的标准液滴定待测液中的苹果酸,滴定终点溶液呈弱碱性,应选择酚酞溶液作为指示剂;
(3)用碱式滴定管装标准溶液,滴定过程中,用左手轻轻挤压碱式滴定管中的玻璃球,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化,直至达到滴定终点。选择酚酞溶液作为指示剂,滴定终点溶液呈弱碱性,溶液变浅红色,达到滴定终点时的现象是当滴入最后半滴标准液,溶液由无色变为浅红色,且30 s内不恢复原色;
(4)三组实验消耗标准液的体积分别为:、、,三组实验的平均值为:,由可知,100mL待测液中含有的苹果酸的物质的量为,质量为,则该品种成熟苹果中的苹果酸含量为;滴定结束后,俯视滴定管读数,会导致读取的终点读数偏小,从而计算出的消耗标准液体积偏小,根据可知,测定结果会偏低;
3.(2025-2026高二上·江西省南昌市第十中学·期中)回答下列问题:
(1)常温下,同学用pH计测得的溶液的pH为1.49。试解释的溶液pH不为1的原因: 。
(2)学习小组欲进一步检测菠菜中草酸和草酸盐的含量,主要操作包括:
①称取650 g菠菜样品研磨成汁,用稀硫酸浸泡后取澄清液(假设草酸和草酸盐全部浸出);
②将步骤①中的澄清液定容至250 mL,得到250 mL待测液;
③移取25.00 mL待测液,用的酸性溶液滴定。
上述操作中,不需要的仪器有________(填字母)。
A. B. C. D.
(3)请写出滴定过程中草酸发生的离子反应方程式: 。
(4)达到滴定终点的现象依据是 。
(5)进行平行实验3次,分别记录有关数据于下表:
滴定次数
草酸溶液体积/mL
标准溶液体积
滴定前读数
滴定后读数
第一次
25.00
0.00
25.99
第二次
25.00
1.56
30.30
第三次
25.00
0.22
26.23
请计算:菠菜样品中草酸和草酸盐的总含量为 %(均以草酸分子计)。
(6)下列操作中可能使测定结果偏低的是________(填字母)。
A. 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. 滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡,滴定结束后没有气泡
D. 滴定前读数正确,滴定后俯视滴定管读数
【答案】(1)是弱酸,不能完全电离(或) (2)B (3) (4)当滴入最后半滴标准液时,溶液变为浅紫色且半分钟内不褪色 (5)0.45 (6)D
【解析】将一定质量的菠菜研磨后用硫酸溶出所有的草酸和草酸盐,过滤得到的浸出液配制成一定体积的溶液,取出部分溶液进行高锰酸钾氧化滴定实验,从而计算得到菠菜中草酸和草酸盐的含量;
(1)的溶液pH不为1的原因:是弱酸,在水中不能完全电离为和;
(2)研磨菠菜样品时,需要使用研钵;用硫酸浸泡时需使用烧杯,且得到澄清液的操作为过滤,也需使用烧杯;用酸性标准溶液滴定时,溶液应装在酸式滴定管中;因此不需要的仪器是分液漏斗,故选B;
(3)滴定过程中,草酸与酸性发生氧化还原反应,离子方程式为;
(4)用酸性标准溶液滴定未知浓度的草酸和草酸盐混合液,滴定终点时,稍过量,溶液由无色变浅紫色,故滴定终点的现象依据为:当滴入最后半滴标准液时,溶液变为浅紫色且半分钟内不褪色;
(5)三次滴定实验消耗的酸性标准溶液的体积分别为25.99 mL、28.74 mL、26.01 mL,第二组数据误差过大,舍去,则平均体积为26.00 mL,根据方程式可知参与反应的草酸的物质的量为,则菠菜样品中草酸和草酸盐的总含量为;
(6)A.滴定管未用标准液润洗就直接注入标准液,则标准液被稀释,滴定消耗的标准液的体积偏大,测定结果偏高,A不符合题意;
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,则草酸溶液被稀释,但草酸总物质的量并不改变,不影响测定结果,B不符合题意;
C.滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡,滴定结束后没有气泡,则消耗的标准溶液的体积读数偏大,测定结果偏高,C不符合题意;
D.滴定前读数正确,滴定后俯视滴定管读数,则消耗的标准溶液的体积读数偏小,测定结果偏低,D符合题意;
故选D。
4.(2025-2026高二上·江西赣州十三校·期中)溶解氧的含量是水质的重要指标。某小组设计实验测定某水样中溶解氧的含量,实验步骤如下:
I.氧的固定:、25℃时,取某水样加入足量Mn(OH)2,碱性悬浊液混合,反应生成。
Ⅱ.酸化:将固氧后的水样用适量稀硫酸酸化,加入足量KI溶液,充分搅拌,暗处静置(还原产物为)。
Ⅲ.滴定:向步骤Ⅱ反应后的溶液中滴几滴淀粉溶液,用标准溶液滴定,恰好消耗溶液(已知:)。
回答下列问题:
(1)写出步骤Ⅰ“氧的固定”过程中发生反应的化学方程式: ;写出步骤Ⅱ加入足量KI溶液发生反应的离子方程式: 。
(2)“滴定”过程不需要使用的仪器是_______(填字母)。
A. B. C. D.
(3)“滴定”过程的部分步骤如下:①排气泡 ②加入标准溶液 ③润洗仪器 ④调节起始读数,其正确的顺序为③ (用序号表示)。
(4)达到滴定终点的标志是 。
(5)该水样中溶解氧的含量为 (用含、的代数式表示)。
(6)步骤Ⅱ中,若酸化时加入稀硫酸过多,会导致测得结果偏高,其原因是 。若滴定管用蒸馏水洗涤后没有用标准溶液润洗,则导致测得结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)① ② (2)BD (3)② ① ④ (4)滴入最后半滴硫代硫酸钠标准液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟不恢复蓝色 (5) (6)① 硫代硫酸钠能与硫酸反应,消耗硫代硫酸钠溶液体积增大,测定结果偏高 ② 偏高
【解析】(1)步骤Ⅰ过程中氢氧化锰悬浊液吸收氧气生成,化学方程式为:;步骤Ⅱ中氧化碘离子生成碘单质和锰离子、水,离子方程式为:。
(2)滴定实验需要使用滴定管、锥形瓶等,不需要试管和圆底烧瓶,答案选BD;
(3)滴定实验中的操作步骤:检查仪器是否漏液→润洗仪器→加入标准溶液→排气泡→调节起始读数;答案为② ① ④ ;
(4)碘单质中加入淀粉后显蓝色,然后滴入硫代硫酸钠后但反应,颜色褪去,故终点现象为:滴入最后半滴硫代硫酸钠标准液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟不恢复蓝色;
(5)根据反应式或电子守恒知,,故溶解氧含量。
(6)如果硫酸过多,硫代硫酸钠与硫酸反应,消耗硫代硫酸钠溶液体积增大,测定结果偏高;如果没有润洗滴定管,滴定管附着的水会稀释溶液,消耗标准的体积增大,导致结果偏高。
5.(2025-2026高二上·江西大联考·期中)苹果酸()为天然果汁的重要成分,为白色结晶,易溶于水,具有特殊香味,对口腔和牙齿刺激性较小,是新一代的食品酸味剂。某校课外活动小组设计如下实验测定某品种成熟苹果中苹果酸的含量:
实验步骤:将100 g该品种成熟苹果榨汁,将榨取的苹果汁煮沸后,加入石灰水,生成钙盐沉淀,最后经处理得到苹果酸。将制得的苹果酸溶于水,配成100 mL待测液。用滴定管移取25.00 mL待测液于锥形瓶中,再加入几滴指示剂。用的KOH标准液滴定,平行滴定3次。
请回答下列问题:
(1)滴定管使用前应先进行的操作是 ,再洗涤滴定管,然后用所要盛装的溶液润洗,最后装好溶液待用。
(2)量取苹果酸待测液应选用 (填“a”或“b”);指示剂应选择 (填试剂名称)。
(3)用左手 (填操作),右手摇动锥形瓶,眼睛注视 ,直至达到滴定终点。达到滴定终点时的现象是 。
(4)3次滴定中KOH标准液的相关数据如表所示(滴定反应为):
组号
滴定管读数(mL)
消耗标准液的平均体积V
起始
终点
1
0.52
20.68
2
0.20
20.44
3
0.34
20.54
依表中数据计算,消耗标准液的平均体积 mL,该品种成熟苹果中苹果酸含量为 %(保留2位有效数字);若滴定结束后,俯视滴定管读数,则测定结果会 (填“偏低”“偏高”或“无影响”)。
【答案】(1)检查滴定管是否漏液 (2)① a ② 酚酞溶液 (3)① 轻轻挤压碱式滴定管中的玻璃球 ② 锥形瓶内溶液颜色的变化 ③ 当滴入最后半滴标准液,溶液由无色变为浅红色,且30 s内不恢复原色 (4)① 20.20 ② 0.54(或其他合理答案) ③ 偏低
【解析】中和滴定的一般步骤为:检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液并加指示剂、滴定等,苹果酸是弱酸,用的KOH标准液滴定待测液中的苹果酸,滴定终点溶液呈弱碱性,应选择酚酞溶液作为指示剂,以此解答。
(1)滴定管使用前要检漏,使用前应先进行的操作是检查滴定管是否漏液,再洗涤滴定管,然后用所要盛装的溶液润洗,最后装好溶液待用。
(2)苹果酸溶液呈酸性,应选用酸式滴定管(a)量取;苹果酸是弱酸,用的KOH标准液滴定待测液中的苹果酸,滴定终点溶液呈弱碱性,应选择酚酞溶液作为指示剂。
(3)用碱式滴定管装KOH标准溶液,滴定过程中,用左手轻轻挤压碱式滴定管中的玻璃球,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化,直至达到滴定终点。选择酚酞溶液作为指示剂,滴定终点溶液呈弱碱性,溶液变浅红色,达到滴定终点时的现象是当滴入最后半滴标准液,溶液由无色变为浅红色,且30 s内不恢复原色。
(4)三组实验消耗标准液的体积分别为:20.68mL-0.52mL=20.16mL、20.44mL-0.20mL=20.24mL、20.54mL-0.34mL=20.20mL,三组实验的平均值为:=20.20mL,由可知,100mL待测液中含有的苹果酸的物质的量为,质量为0.00404×134g/mol=0.54136g,则该品种成熟苹果中的苹果酸含量为;滴定结束后,俯视滴定管读数,会导致读取的终点读数偏小,从而计算出的消耗标准液体积偏小,根据可知,测定结果会偏低。
6.(2025-2026高二上·江西抚州宜黄县联考·期中)纳米磷酸铁()常用于制备高性能电池材料,以为原料制备纳米磷酸铁的方法如下。
回答下列问题:
Ⅰ.纳米磷酸铁的制备:
实验步骤:
a.取溶液加入三颈烧瓶中,加入稀硫酸酸化,滴加溶液,搅拌。
b.将磷酸二氢铵溶解于溶液中,配制成浓度为的溶液装入仪器中。
c.打开加热开关,水浴加热升温至50℃,打开仪器下端活塞,控制反应体系的在2.5~3.0。用铁氰化钾试纸检测至无亚铁离子时反应完全,得到纳米磷酸铁沉淀。
d.将纳米磷酸铁沉淀经过系列操作后,得到纳米磷酸铁产品。
(1)步骤a中搅拌的目的是 ;滴加溶液发生反应的离子方程式是 。
(2)步骤c中,控制水浴温度为50℃而不是直接加热至更高温度的主要原因是 (用化学方程式解释)。
Ⅱ.纳米磷酸铁中铁含量的测定
称取样品于锥形瓶中,用盐酸溶解后,再加入足量碘化钾,反应结束后,用碱式滴定管盛装标准溶液进行滴定,滴定至溶液呈淡黄色时加入适量淀粉指示剂,继续滴定至终点。记录消耗标准溶液的体积,重复实验三次。已知测定过程发生反应:、。
(3)碱式滴定管在用水洗涤干净后需要进行的操作为 。
(4)判断滴定达到终点时的现象是 。
(5)若三次实验消耗的标准溶液平均体积为,则样品中铁的质量分数是 %;假设其他操作均正确,若滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)① 加快反应速率,提高原料利用率 ② (2) (3)(用标准溶液)润洗 (4)滴入最后半滴标准溶液,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复至原来的颜色 (5)① ② 偏大
【解析】该实验以为原料制备纳米磷酸铁,核心是通过两步转化实现物质转变:在酸性条件下,将氧化为;再将磷酸二氢铵溶于配成溶液,在50℃水浴、pH 2.5-3.0 的条件下,与磷酸二氢铵提供的磷酸根结合,生成沉淀,同时可抑制水解,保证产物纯度,据此分析。
(1)搅拌能使原料充分混合,加快反应速率,提高原料利用率;加入溶液的目的是将氧化为,因此反应的离子方程式为;
(2)温度过高,的热稳定性较差,温度过高会发生分解反应: ;
(3)碱式滴定管在用水洗涤干净后内壁残留水珠,需要用待装的标准溶液润洗2-3 次,以保证滴定管内溶液浓度与标准溶液一致故答案为:(用标准溶液)润洗;
(4)遇淀粉溶液显蓝色,加入淀粉指示剂,溶液为蓝色,与反应完后,蓝色消失,所以达到滴定终点的现象:滴入最后半滴标准溶液,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复至原来的颜色;
(5)根据关系式:,,则样品中铁元素的质量分数为;滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,则消耗的标准溶液读数会偏大,测定的铁含量会偏大。
7.(2025-2026高二上·江西省南昌中学·期中)酸碱滴定法与氧化还原滴定法均为重要的定量分析法,应用广泛。回答下列问题:
Ⅰ.酸碱中和滴定
选择酚酞作指示剂,用标准NaOH溶液测定白醋中醋酸的浓度,以检测白醋是否符合国家标准。测定过程如图所示:
已知:国家标准规定酿造白醋中醋酸含量不得低于。
(1)①滴定达到终点时的现象是滴入半滴标准NaOH溶液后 。
②某次实验滴定开始和结束时。碱式滴定管中的液面如图所示,则消耗NaOH溶液的体积为 mL。
③已知实验所用标准NaOH溶液的浓度为,根据上述滴定结果可知该白醋 (填“符合”或“不符合”)国家标准。
④下列操作中,可能使所测白醋中醋酸的浓度数值偏低的是 (填编号)。
A.碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗就直接注入标准NaOH溶液
B.滴定前盛放白醋稀溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.滴定过程中摇动锥形瓶时有液滴溅出
D.读取NaOH溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数
E.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
(2)若用溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线如图所示。
①滴定醋酸的曲线是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②和的关系: (填“>”“=”或“<”)。
③若25℃时,的醋酸与的氢氧化钠溶液等体积混合显中性,则醋酸的电离常数为 (用含a的代数式表示)。
Ⅱ.氧化还原滴定
(3)的纯度(杂质不参与反应)通常利用“间接碘量法”测定。已知: 、 。步骤如下:
①称取1.250 g胆矾产品配成100 mL溶液;
②取其中25.00 mL溶液,滴加KI溶液至不再产生沉淀;
③用标准溶液滴定,平行滴定3次。
若标准溶液的平均用量为10.00 mL,则胆矾产品纯度为 %。
【答案】(1)① 溶液由无色恰好变为浅红色,且在半分钟内不褪色 ② 26.10 ③ 符合 ④ CD (2)① I ② < ③ (3)80.00%
【解析】(1)① 滴定结束时溶液由无色变为浅红色,则NaOH滴定食醋的终点为:当滴入最后一滴NaOH溶液时,溶液由无色恰好变为浅红色,且在半分钟内不褪色;
② 起始读数为0.00mL,终点读数为26.10mL,NaOH溶液的体积为26.10mL;
③c(CH3COOH)= ,故原酿造食醋中醋酸含量为0.06264mol/L××60g/mol×=0.038g/mL>0.035g/mL,故答案为:符合;
④A.碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗就直接注入标准NaOH溶液,使标准液的浓度偏小,导致消耗NaOH溶液的体积偏大,则滴定结果偏高,故A错误;
B.滴定前盛放白醋稀溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,但醋酸的物质的量不变,对测定结果无影响,故B错误;
C.滴定过程中振荡时有液滴溅出,使待测液中溶质的物质的量偏小,导致消耗NaOH溶液的体积偏小,则滴定结果偏低,故C正确;
D.读取NaOH溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数,使消耗NaOH溶液的体积读数偏小,则滴定结果偏低,故D正确;
E.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,使消耗NaOH溶液的体积读数偏大,则滴定结果偏高,故E错误;
故答案为:CD;
(2)① 醋酸是弱电解质而部分电离,则0.1mol/L醋酸溶液的pH>1,根据图知,开始时pH>1的为醋酸,即滴定醋酸的曲线是I;
②HCl是强电解质,NaCl是强酸强碱盐,II中pH=7时溶液中溶质为NaCl,酸碱浓度相等,则酸碱恰好完全反应时酸碱体积相等,I表示醋酸滴定曲线、II表示盐酸滴定曲线,醋酸溶液中滴加NaOH溶液时,醋酸钠溶液呈碱性,要使混合溶液呈中性,则醋酸应该稍微过量,醋酸溶液中pH=7时酸体积大于碱,所以V1<V2;
③25℃时,amol•L-1的醋酸与0.01mol•L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后呈中性,则溶液中c(H+)=c(OH-)=10-7 mol/L,根据电荷守恒得c(Na+)=c(CH3COO-)=0.005 mol/L,根据物料守恒得c(CH3COOH)=(0.5a-0.005)mol/L,醋酸电离平衡常数 ;
(3)据比例关系 ,试样中CuSO4•5H2O的质量分数为×100%=80.00%。
8.(2025-2026高二上·江西省南昌中学·期中)某化学实验小组为探究和比较和氯水的漂白性,设计了如下的实验装置。
回答下列问题:
(1)装置A中盛装浓硫酸的仪器名称是 ,实验室用装置A制备,发生反应的化学方程式为 。
(2)实验室用装置E制备,其反应的化学方程式为 ,若有参加反应,则转移的电子总数为 。
(3)反应开始一段时间后,观察到B、D两个试管中的品红溶液都褪色,停止通气后,再给B、D两个试管分别加热;两个试管中的现象分别为:B ,D 。
(4)小组中甲同学认为和氯水都有漂白性,若二者混合使用,漂白性会更强。为验证甲同学的推断,在同温同压下,他们同时将和等体积通入到品红溶液中,结果发现品红溶液几乎不褪色,出现上述现象的原因是 (用化学方程式表示)。
【答案】① 分液漏斗 ② ③ ④ ⑤ B中褪色的品红溶液又恢复成红色 ⑥ D无明显现象 ⑦
【解析】装置A中亚硫酸钠固体和浓硫酸反应制备,装置E中,在加热条件下,二氧化锰和浓盐酸反应制备;二氧化硫和湿润的氯气都具有漂白性,能够使品红溶液褪色,但二氧化硫的漂白时暂时的、可逆的,加热又会恢复,氯气的漂白为永久的、不可逆的。若同时将和等体积通入到品红溶液中,结果发现品红溶液几乎不褪色,原因是,在溶液中,和发生反应,生成的HCl和硫酸都没有漂白性,据此回答。
【解析】
(1)装置A中盛装浓硫酸的仪器名称是分液漏斗,实验室用装置A制备,亚硫酸钠固体和浓硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化硫,反应的化学方程式为。
(2)实验室用装置E制备,在加热条件下,二氧化锰和浓盐酸反应,生成二氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为,反应中,若有1mol二氧化锰参加反应,转移电子2mol,总数为,若有参加反应,即二氧化锰的物质的量为0.1mol,则转移的电子总数为。
(3) 二氧化硫和湿润的氯气都具有漂白性,能够使品红溶液褪色,所以反应开始一段时间后,观察到B、D两个试管中的品红溶液都褪色,二氧化硫的漂白时暂时的、可逆的,加热又会恢复,氯气的漂白为永久的、不可逆的,所以停止通气后,再给B、D两个试管分别加热;两个试管中的现象分别为: B中褪色的品红溶液又恢复成红色,D无明显现象。
(4)小组中甲同学认为和氯水都有漂白性,若二者混合使用,漂白性会更强。为验证甲同学的推断,在同温同压下,他们同时将和等体积通入到品红溶液中,结果发现品红溶液几乎不褪色,出现上述现象的原因是,在溶液中,和发生反应,生成的HCl和硫酸都没有漂白性,所以品红不褪色,则答案为:。
9.(2025-2026高二上·江西省景德镇一中·期中)对溴乙酰苯胺()是医药合成的重要中间体,实验室常以乙酰苯胺()和为原料来合成。实验步骤如下:
步骤I 向一定体积的三颈烧瓶中,先加入乙醇,再加入乙酰苯胺,充分溶解。将溴溶解于冰醋酸中,装入图1所示装置的仪器中;
步骤II 一边搅拌一边慢慢地滴加溴的冰醋酸溶液,滴加完毕后,在45℃下,继续搅拌反应1小时,然后将温度提高至60℃,再搅拌一段时间;
步骤III 在搅拌下将反应后溶液慢慢加至含少量NaOH的100mL冰水中(混合后溶液呈弱酸性),此时立即有固体析出,略有黄色,加入饱和的亚硫酸氢钠水溶液充分搅拌至黄色恰好褪去,将上述溶液放入冰水浴中慢慢冷却;
步骤IV 采用如图2所示装置过滤,并用冷水充分洗涤,干燥,经系列操作后得到12.84g白色针状晶体,色谱检测其纯度为80.0%。
已知:有关物质的相对分子质量和部分性质见下表:
物质
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
乙酰苯胺
135
113
304
白色结晶性粉末,微溶于冷水,溶于热水、乙醇等
对溴乙酰苯胺
214
167
353
白色针状晶体,溶于苯、乙醇,微溶于热水,不溶于冷水
回答下列问题:
(1)图1装置中,仪器a的名称为 。
(2)乙醇和冰醋酸的作用是 。
(3)“步骤III”①两次慢慢冷却的目的是 (至少写两点),②加入饱和的亚硫酸氢钠水溶液黄色恰好褪去时的离子方程式为 。
(4)“步骤IV”中,图2装置停止实验时,先 (填标号)再 (填标号),最后加入冰水充分洗涤。
a.打开活塞K b.关闭抽气泵
(5)本实验中,对溴乙酰苯胺产率为 ,若“步骤II”加热时温度过高至85℃,将导致所测产率 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)恒压滴液漏斗 (2)充当溶剂,乙醇和冰醋酸互溶,使溴分子和乙酰苯胺充分接触,充分反应 (3)① 吸收酸和碱中和放出的热量,并降低对溴乙酰苯胺溶解度,同时得到大颗粒对溴乙酰苯胺晶体 ② (或) (4)① a ② b (5)① 60% ② 偏小
【解析】三颈烧瓶中先加入乙醇,再加入乙酰苯胺,充分溶解,将溴溶解于冰醋酸中,慢慢地滴加溴的冰醋酸溶液,将反应后溶液加至含少量的冰水中,有固体析出,加入饱和的亚硫酸氢钠水溶液充分搅拌至黄色恰好褪去,在冰水浴中慢慢冷却,过滤,并用冷水充分洗涤,干燥,经系列操作后得到白色针状晶体对溴乙酰苯胺,据此分析;
(1)图1装置中,仪器a的名称为恒压滴液漏斗;
(2)已知,乙酰苯胺微溶于冷水,溶于热水、乙醇等,实验中乙醇和冰醋酸的作用是充当溶剂,乙醇和冰醋酸互溶,使溴分子和乙酰苯胺充分接触,充分反应;
(3)已知,对溴乙酰苯胺不溶于冷水;反应后溶液加入含少量的冰水中,氢氧化钠和酸发生中和反应放热,会导致温度升高,“步骤Ⅲ”两次慢慢冷却的目的是吸收酸和碱中和放出的热量,并降低对溴乙酰苯胺溶解度,同时得到大颗粒对溴乙酰苯胺晶体;显黄色,说明含有过量溴单质,溴单质具有氧化性,加入饱和的亚硫酸氢钠水溶液黄色恰好褪去,则溴单质氧化亚硫酸氢根离子为硫酸根离子同时生成溴离子,离子方程式为(或);
(4)“步骤Ⅳ”中,图2装置停止实验时,先a.打开活塞K,使得装置与大气相通,再b.关闭抽气泵,最后加入冰水充分洗涤
(5)乙酰苯胺为,理论上对溴乙酰苯胺的物质的量为,经系列操作后得到白色针状晶体,色谱检测对溴乙酰苯纯度为80.0%,则本实验中,对溴乙酰苯胺产率为,若“步骤Ⅱ”加热时温度过高至,使得溴、乙酸、乙醇挥发,导致反应不充分,将导致所测产率偏小。
10.(2024-2025高二上·江西省宜春市第一中学·期中)为了探究NaOH和H2SO4的反应,某实验小组设计了如下图所示的三套实验装置:
(1)某同学选用图1所示装置进行实验(实验前U形管里液面左右相平),在试管甲中加入适量的NaOH溶液与稀硫酸,U形管中可观察到的现象是 。说明该反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)取50mL0.5mol/LNaOH溶液和20mL0.5mol/L硫酸溶液按图2所示装置进行实验。
①实验中玻璃搅拌器的使用方法为 (填“上下移动”、“左右移动”或“匀速旋转”)。
②上述实验数值结果与57.3kJ·mol-1有偏差,产生偏差的原因可能是 (填字母)。
a.两烧杯夹层间碎纸条没有填满
b.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
c.记录混合液的最高温度作为终止温度
d.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
(3)某同学用图3所示装置来进行用标准NaOH溶液测定H2SO4溶液物质的量浓度的实验。
①该图中仪器名称为 、锥形瓶。
②若选用酚酞作指示剂,则滴定终点现象为 。
③实验中硫酸的体积为20.00mL,溶液的浓度为0.5000mol/L。滴定时所消耗的溶液的体积如下表:
组别
乙
丙
丁
戊
消耗溶液的体积
64.10ml
66.50ml
64.00ml
63.90ml
测得溶液的物质的量浓度为 。
④下列操作中,可能使所测H2SO4溶液的浓度数值偏低的是 (填字母)。
A.碱式滴定管未用标准溶液润洗就直接注入标准溶液
B.滴定过程中摇动锥形瓶时有液滴溅出
C.滴定前盛放硫酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
D.读取溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数
E.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
【答案】(1)① U形管中红墨水左低右高 ② 放热 (2)① 上下移动 ② ab (3)① 碱式滴定管 ② 当滴入最后半滴氢氧化钠溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色 ③ 0.8000mol·L-1 ④ BD
【解析】图1中,小试管中发生反应,若反应放热会使锥形瓶内气体受热膨胀,压强增大,则U型管中液面左低右高,从而可证明反应放热;
图2中通过测定反应过程中温度变化,可测定中和反应得反应热;
图3为碱式滴定管盛装碱溶液,滴定待测液,可测定待测液的浓度;
(1)由以上分析可知若观察到U形管中红墨水左低右高,则证明该反应为放热反应;
(2)①中和热测定实验中玻璃搅拌器应上线移动,使溶液充分混合,充分反应;
②a.两烧杯夹层间碎纸条没有填满,会导致热量损失,从而导致实验偏差,故正确;
b.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,会导致热量损失,从而导致实验偏差,故正确;
c.实验过程中需测定酸溶液温度,碱溶液温度以及记录混合液的最高温度作为终止温度,进行中和热的计算,该操作正确,无偏差,故错误;
d.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,使得NaOH的用量偏多,但实验中NaOH过量,应用盐酸的用量确定生成水的量,因此过量的NaOH不会对实验产生影响,故错误;
故选ab;
(3)① 图3为碱式滴定管;
②若选用酚酞作指示剂,则滴定终点现象为当滴入最后半滴氢氧化钠溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色;
③ 由表中数据可知丙组数据偏差太大,应舍弃,则消耗NaOH溶液的平均体积为,溶液的物质的量浓度为c==0.8000mol·L-1;
④A.碱式滴定管未用标准溶液润洗就直接注入标准溶液,导致标准液被稀释,所用体积偏大,则所测硫酸浓度偏高;
B.滴定过程中摇动锥形瓶时有液滴溅出,待测液损失,则消耗标准液体积偏小,则所测硫酸浓度偏低;
C.在定容时还要加入蒸馏水,所以滴定前盛放硫酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,锥形瓶中有水对实验无影响;
D.读取溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数,则消耗标准液体积偏小,则所测硫酸浓度偏低;
E.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,标准液体积偏大,则所测硫酸浓度偏高;
故选BD。
11.(2024-2025高二上·江西新余第一中学·期中)滴定是一种常见的化学分析方法,根据已有知识,回答下列问题:
(1)用溶液测定某食用白醋中醋酸的物质的量浓度,以下为某同学列出的实验步骤:
A.分别向碱式滴定管、酸式滴定管注入标准溶液和待测醋酸至0刻度以上
B.调节滴定管液面至0或0刻度以下,记下读数
C.用标准溶液滴定至终点,记下滴定管液面的刻度
D.用标准溶液清洗碱式滴定管2~3次;待测醋酸清洗酸式滴定管2~3次
E.用待测醋酸清洗锥形瓶2~3次
F.排气泡使滴定管尖嘴充满溶液,把滴定管固定好
G.滴定管检漏,用水清洗所有仪器,备用
H.通过酸式滴定管向锥形瓶注入待测醋酸,并加入2滴指示剂
①从上述实验步骤中选出正确的并按操作先后排序: (用字母表示)。
②滴定开始和结束时,读数如图所示,标准溶液的体积为 mL。量取待测液应选用如图中的 (填“甲”或“乙”)。
③滴定时,若标准液和待测液的浓度变大,滴定突跃范围变 (填“宽”或“窄”)。
(2)测定的纯度。
称取a g样品,先用硫酸溶解,配成溶液,取溶液置于锥形瓶中,再加入溶液。最后用溶液滴定过量的至 (填现象),表示到达滴定终点。消耗溶液的体积为。已知被还原为,的质量分数是 (的摩尔质量:)。下列情况会导致产品纯度偏大的是 (填标号)。
A.溶液部分变质(含)
B.滴定达终点时,仰视刻度线读数
C.滴定前,在锥形瓶中加水稀释待测液
D.滴定终点时,滴定管尖嘴内有气泡生成
E.溶液因露空放置太久而变质
F.酸式滴定管未用标准液润洗
【答案】(1)① G→D→A→F→B→H→C ② 26.10 ③ 甲 ④ 宽 (2)① 最后一滴溶液滴下,锥形瓶中溶液颜色变为浅紫色且半分钟内不褪色 ② ③ DE
【解析】(1)①滴定时操作步骤为:滴定管查漏→水洗→润洗→注液、调节液面→排气泡、记录刻度→注入待测液→滴定至终点读数,故答案为:G→D→A→F→B→H→C;
② 滴定开始和结束时,读数如图所示,开始时溶液体积为0mL,滴定结束时溶液体积为26.10mL,则NaOH标准溶液的体积为26.10mL,标准溶液呈酸性,酸性溶液应该盛放在酸式滴定管中,所以选择甲;
③ 滴定时,若标准液和待测液的浓度变大,滴定时,加入很少的标准溶液,溶液的pH变化很大,所以滴定突跃范围变宽,故答案为:宽;
(2)到达滴定终点时的现象是滴入最后一滴高锰酸钾溶液,锥形瓶中溶液颜色变为浅紫色且半分钟内不褪色,说明反应达到终点;根据得失电子守恒可知KMnO4~5Fe2+,过量的n(Fe2+)为:5n(KMnO4)=5×b2L×10-3×c2mol/L=5b2c2×10-3mol,与(VO2)2SO4溶液反应的n(Fe2+)为:b1L×10-3×c1mol/L-5•b2×c2×10-3mol=(b1c1-5b2c2)×10-3mol,则100mL(VO2)2SO4溶液消耗的n(Fe2+)为:5(b1c1-5b2c2)×10-3mol,
设产品中V2O5的质量分数是ω, ,产品中V2O5的质量分数ω的值为=;
A.KMnO4溶液部分变质(含K2MnO4),消耗的KMnO4溶液的体积偏大,与(VO2)2SO4溶液反应的n(Fe2+)偏少,产品纯度偏小,A错误;
B.滴定达终点时,仰视刻度线读数,导致KMnO4溶液的体积偏大,与(VO2)2SO4溶液反应的n(Fe2+)偏少,产品纯度偏小,B错误;
C.滴定前,在锥形瓶中加水稀释待测液,不影响高锰酸钾溶液体积,不影响产品纯度,C错误;
D.滴定终点时,滴定管尖嘴内有气泡生成,导致消耗的KMnO4溶液的体积偏小,与(VO2)2SO4溶液反应的n(Fe2+)偏多,产品纯度偏大,D正确;
E.(NH4)2Fe(SO4)2溶液因露空放置太久而变质,消耗(NH4)2Fe(SO4)2的体积偏大,产品纯度偏大,E正确;
F.酸式滴定管未用标准液润洗,导致消耗KMnO4溶液的体积偏大,与(VO2)2SO4溶液反应的n(Fe2+)偏少,产品纯度偏小,F错误;
答案选DE。
12.(2024-2025高二上·江西八校协作体·期中)硫元素及其化合物在生产、生活中应用广泛,回答下列问题。
Ⅰ.某化学实验小组设计验证蔗糖与浓硫酸反应的实验装置(夹持仪器已省略),如图所示。
(1)实验过程中观察到混合物变黑,体积迅速膨胀,滴有紫色石蕊试液的脱脂棉球和滴有品红溶液的脱脂棉球产生的现象分别为 、 。
(2)滴有溴麝香草酚蓝水溶液的脱脂棉球由蓝色变为绿色再变为黄色,说明有生成,写出炭与浓硫酸发生反应的化学方程式: 。
(3)滴有酚酞的NaOH溶液褪色,当过量时发生反应的离子方程式为 。
Ⅱ.葡萄发酵饮料中:含量的测定,实验步骤如下:
①吸取试样50.00mL,加水稀释至500mL。
②取20.00mL稀释后的溶液,用的酸性高锰酸钾标准溶液进行滴定,达到滴定终点。三组实验消耗酸性高锰酸钾标准溶液的平均体积为VmL。
(4)达到滴定终点时的现象为 。若某次滴定时酸性高锰酸钾溶液液面如图所示,则消耗酸性高锰酸钾溶液的体积为 mL。
(5)葡萄发酵饮料中:的含量为 (用含c、V的代数式表示)。
【答案】(1)① 变为红色 ② 褪色 (2)(浓) ; (3) (4)① 当滴入最后半滴标准高锰酸钾溶液后,溶液由无色变为浅紫红色,且30s内不变色 ② 26.10 (5)8×104cV
【解析】由于浓硫酸具有脱水性和强氧化性,蔗糖与浓硫酸反应,蔗糖中的H、O元素以水的形式被脱去,会生成C,因此会看到混合物变黑,体积迅速膨胀,同时会发生C和浓硫酸的氧化还原反应生成二氧化碳和二氧化硫气体,据此分析。
(1)由分析可知,会生成二氧化碳和二氧化硫两种酸性气体,因此滴有紫色石蕊试液的脱脂棉球会变为红色,由于二氧化硫具有漂白性,则滴有品红溶液的脱脂棉球会褪色;
(2)炭与浓硫酸发生氧化还原反应,生成二氧化硫、二氧化碳和水,化学方程式为(浓) ;
(3)NaOH溶液褪色,当过量时生成亚硫酸氢钠,发生反应的离子方程式为;
(4)高锰酸钾为紫红色,滴定终点时,恰好完全反应,则滴定终点的现象为:当滴入最后半滴标准高锰酸钾溶液后,溶液由无色变为浅紫红色,且30s内不变色;由图可知,初始读数为0,滴定终点时读数为26.10mL,则消耗酸性高锰酸钾溶液的体积为26.10mL;
(5)依据得失电子守恒和原子守恒可得关系式:5SO2~2,消耗高锰酸根离子的物质的量为:cV×10-3mol,则二氧化硫的物质的量为cV×10-3mol,,二氧化硫质量为:cV×10-3mol×64g/mol=4cVg,则该尾气中SO2的含量为=8×104cVmg/L。
13.(2024-2025高二上·江西省宜春市第一中学·期中)某小组同学利用如图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验:
装置
分别进行的操作
现象
i. 连好装置一段时间后,向烧杯中滴加酚酞
ii. 连好装置一段时间后,向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液
铁片表面产生蓝色沉淀
(1)小组同学认为以上两种检验方法,均能证明铁发生了吸氧腐蚀。
①实验i中的现象是 。
②用离子方程式解释实验i中的现象: 。
(2)查阅资料:K3[Fe(CN)6]具有氧化性。
①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀,理由是 。
②进行下列实验,几分钟后的记录如下:
实验
滴管
试管
现象
0.5 mol·L-1K3[Fe(CN)6]溶液
iii. 蒸馏水
无明显变化
iv. 1.0 mol·L-1 NaCl 溶液
铁片表面产生大量蓝色沉淀
v. 0.5 mol·L-1 Na2SO4溶液
无明显变化
a.以上实验表明:在 条件下,K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。
b.为探究a中条件对反应的影响,小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验iii,发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明a中条件的作用是 。
(3)有同学认为上述实验仍不严谨。为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对实验ii结果的影响,又利用(2)中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的是 (填字母序号)。
实验
试剂
现象
A
酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除O2)
产生蓝色沉淀
B
酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除O2)
产生蓝色沉淀
C
铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除O2)
产生蓝色沉淀
D
铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(已除O2)
产生蓝色沉淀
(4)综合以上实验分析,利用实验ii中试剂能证实铁发生了电化学腐蚀的实验方案是 。
【答案】(1)① 碳棒附近溶液变红 ② O2 + 4e- +2H2O = 4OH- (2)① K3Fe(CN)6 可能氧化Fe生成Fe2+,会干扰由于电化学腐蚀负极生成Fe2+的检测 ② Cl-存在 ③ Cl-破坏了铁片表面的氧化膜 (3)AC (4)连好装置一段时间后,取铁片(负极)附近溶液于试管中,滴加K3Fe(CN)6溶液,若出现蓝色沉淀,则说明负极附近溶液中产生Fe2+了,即发生了电化学腐蚀
【解析】根据图像可知,该装置为原电池装置,铁作负极,失电子生成亚铁离子;C作正极氧气得电子与水反应生成氢氧根离子,正极附近显红色。
要验证K3Fe(CN)6具有氧化性,则需要排除其它氧化剂的干扰,如氧气、铁表面的氧化膜等。
(1)①根据分析可知,若正极附近出现红色,则产生氢氧根离子,显碱性,证明铁发生了电化学腐蚀;
②正极氧气得电子与水反应生成氢氧根离子,电极反应式O2+4e-+2H2O=4OH-;
(2)①K3[Fe(CN)6]具有氧化性,可能氧化Fe为亚铁离子,影响实验结果;
②a对比试验iv和v,溶液中的Na+、对铁的腐蚀无影响,Cl-使反应加快;实验表明:在Cl-存在的条件下,K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应;
b铁皮酸洗时,破坏了铁表面的氧化膜,与直接用NaCl溶液的现象相同,则Cl-的作用为破坏了铁片表面的氧化膜;
(3)A.已除O2的铁片不能发生吸氧腐蚀,只能发生铁片、K3[Fe(CN)6]溶液的反应,从而表明K3[Fe(CN)6]能与铁作用生成Fe2+,故A符合题意;
B.酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除O2),同时满足两个反应发生的条件,既可能是K3[Fe(CN)6]与铁作用生成Fe2+,也可能是铁片发生了吸氧腐蚀,故B不合题意;
C.铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除O2),不能发生吸氧腐蚀,只能是Cl-破坏氧化膜,然后K3[Fe(CN)6]与铁作用生成Fe2+,C符合题意;
D.铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(已除O2) 反应产生蓝色沉淀,可能是铁片与盐酸直接反应生成Fe2+,也可能是K3[Fe(CN)6]与铁作用生成Fe2+,故D不合题意;
答案为AC。
(4)按实验A连接好装置,工作一段时间后,取负极附近的溶液于试管中,用K3[Fe(CN)6]试剂检验,若出现蓝色,则负极附近产生亚铁离子,说明发生了电化学腐蚀。
14.(2024-2025高二上·江西省宜春市第一中学·期中)食醋是日常饮食中的一种重要的调味剂,其主要成分是乙酸(CH3COOH)。
(1)用0.1mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.1mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,得到溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定醋酸的曲线是 (填“I”或“Ⅱ”)。
②滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是 。
③V1和V2的关系:V1 V2(“>”、“=”或“<”)。
④M点对应的溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是 。
(2)国家标准规定酿造食醋中醋酸含量标准为3.5~5.0g/100mL。将食用白醋稀释至原浓度的十分之一得待测白醋溶液。用0.10mol·L-1标准NaOH溶液滴定某品牌白醋样品的数据如下。
滴定次数
1
2
3
V(样品)/mL
20.00
20.00
20.00
V消耗(NaOH)/mL
15.00
15.04
14.96
①用酚酞做指示剂,滴定终点的现象是 。
②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。
③若测定结果偏高,其原因可能是 (填字母序号)。
A.滴定过程中振摇时锥形瓶中有液滴溅出
B.碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗就直接注入标准NaOH溶液
C.碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
【答案】(1)① I ② CH3COOH ③ < ④ c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) (2)① 当滴入最后一滴NaOH溶液时,溶液由无色变浅红色且半分钟内不褪色 ② 4.5 ③ BC
【解析】(1)① 浓度相同的盐酸和醋酸,盐酸为强酸,电离氢离子多,pH小,则Ⅰ为醋酸、Ⅱ为盐酸;
故答案为:Ⅰ;
② 盐酸、NaOH均为强电解质,对水的抑制程度大,故当浓度相同时,醋酸为弱酸对水的抑制程度小,水的电离程度大,电离的氢离子浓度大;
故答案为:CH3COOH;
③ 同浓度的NaOH、盐酸,体积相同时,生成物成中性;当NaOH、醋酸浓度体积相同时,生成物为CH3COONa,溶液呈现碱性,故溶液显中性时,醋酸过量,NaOH的体积小于20.00mL;
故答案为:<;
④ M点的混合物为CH3COONa、CH3COOH,且物质的量之比为1:1,故离子浓度为;
故答案为:;
(2)① 用0.10mol·L-1标准NaOH溶液滴定某品牌白醋,酚酞做指示剂,当滴入最后一滴NaOH溶液时,溶液由无色变浅红色且半分钟内不褪色达到滴定终点;
故答案为:当滴入最后一滴NaOH溶液时,溶液由无色变浅红色且半分钟内不褪色;
②,,,,则原醋酸浓度为0.75mol/L,;
故答案为:4.5;
③A.滴定过程中,锥形瓶的待测液溅出,则溶质成分偏小,测定结果偏低,A不符合题意;
B.如果没有润洗,则标准液浓度偏低,标准液体积偏高,测定结果偏高,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,则标准液体积偏高,测定结果偏高,C符合题意;
故答案为:BC。
15.(2025-2026高二上·江西省临川一中·期中)Na2S2O3俗称“海波”,又名“大苏打”,是治疗氰化物中毒的关键药物之一,具有较强的还原性和配位能力,常用作定量分析中的还原剂、造纸业的脱氯剂和照相行业的定影剂。Na2S2O3的实验室制备装置图如下(加热和夹持装置略):
查阅资料已知:2Na2S+3SO2=2Na2SO3+3S↓
实验具体操作步骤为:打开分液漏斗,使浓硫酸慢慢滴下,适当调节分液漏斗的滴速,使反应产生的SO2 气体较均匀地通入 Na2S 和 Na2CO3 的混合溶液中,同时开启电动搅拌器搅动,水浴加热,微沸。丙中澄清溶液先变浑浊,后变澄清,稍后又再次出现微量浑浊。直至析出的浑浊不再消失,并控制溶液的 pH 接近 7 时,停止通入 SO2 气体,溶液经分离可得 Na2S2O3。
(1)丙装置发生总反应 Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2,该实验一般控制在碱性环境下进行,若在酸性环境下会导致部分Na2S2O3 分解并生成一种黄色物质,写出该反应的离子方程式: 。
(2)实验制得的Na2S2O3溶液中常混有少量 Na2SO3,结合下图溶解度曲线,获得 Na2S2O3·5H2O的操作方法是将溶液 、 、冷却结晶、再次过滤、洗涤、干燥。
(3)粗产品中除了有未反应的 Na2SO3 外,可能含有 Na2SO4、S 等杂质。请设计实验检验粗产品中是否含有 : 。
(4)为了测定粗产品中Na2S2O3·5H2O 的含量,一般采用在酸性条件下用 KMnO4 标准液滴定的方法(假定粗产品中杂质与酸性 KMnO4 溶液不反应)。称取 1.00 g 的粗样品溶于水,用 0.20 mol/L KMnO4 溶液(加入适量硫酸酸化)滴定,当溶液中全部被氧化时,消耗 KMnO4 溶液体积 20.00 mL。(已知: 5+8+14H+=8Mn2++10+7H2O)
①此滴定实验是否需要指示剂 (填“是”或“否”),KMnO4 溶液置于 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②产品中Na2S2O3·5H2O 的质量分数为 。(Na2S2O3·5H2O 式量:248)
(5)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被 Cl2 氧化,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为 。
【答案】(1) (2)① 蒸发浓缩 ② 趁热过滤 (3)取少量粗产品溶于足量稀盐酸,振荡,静置,取上层清液于试管中,滴加 BaCl2 溶液,若出现沉淀则说明含有 (4)① 否 ② 酸式 ③ 62.0% (5)
【解析】制备过程中先利用二氧化硫与硫化钠生成亚硫酸钠和硫,再在加热条件下使亚硫酸钠与硫反应生成硫代硫酸钠。后续各小问分别依据硫代硫酸根在酸中的分解、溶解度曲线、硫酸根检验和氧化还原计量关系作答。
(1)酸性条件下,硫代硫酸根分解生成黄色硫沉淀、二氧化硫和水,离子方程式为;
(2)由溶解度曲线可知,硫代硫酸钠五水合物的溶解度随温度升高显著增大,而亚硫酸钠在较高温度下溶解度较小。先蒸发浓缩,再趁热过滤除去析出的亚硫酸钠,随后冷却结晶得到硫代硫酸钠五水合物晶体;
(3)加入足量稀盐酸后,亚硫酸盐和硫代硫酸盐均被除去干扰,生成的硫可通过静置后取上层清液排除。向清液中滴加氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则说明存在;
(4)① 高锰酸钾溶液本身有颜色,滴定终点可由过量一滴高锰酸钾产生的浅红色判断,不需要另加指示剂;高锰酸钾具有强氧化性,应置于酸式滴定管中。
② 消耗高锰酸钾的物质的量为。由题给离子方程式可知,,故样品中硫代硫酸钠五水合物的质量为,质量分数为为;
(5)氯气被还原为氯离子,硫代硫酸根被氧化为硫酸根。配平原子和电荷得。
16.(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:。
17.(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。
18.(2025-2026高二上·江西省景德镇一中·期中)三氟甲基亚磺酸锂是我国科学家通过人工智能设计开发的一种锂离子电池补锂剂,其合成原理如下:
实验步骤如下:
Ⅰ.向A中加入和20.0mL蒸馏水,搅拌下逐滴加入2.1mL(3.3g)三氟甲磺酰氯,有气泡产生(装置如图,夹持及加热装置省略)。80℃下反应3h后,减压蒸除溶剂得浅黄色固体。
Ⅱ.向上述所得固体中加入10.0mL四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水,振荡,抽滤、洗涤。将所得滤液减压蒸除THF,得黏稠状固体。加入适量乙醇进行重结晶。
Ⅲ.将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0mLTHF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,析出白色固体。抽滤、洗涤。
Ⅳ.将滤液转入圆底烧瓶中,加入2.0mL蒸馏水和过量LiOH。室温搅拌反应1h后,减压蒸除溶剂,得粗产品。加入适量乙醇进行重结晶,得产品1.1g。
已知:THF是一种有机溶剂,与水任意比互溶。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为 ,冷凝管中冷却水应从 (填“b”或“c”)口通入。
(2)步骤Ⅰ反应中有气泡产生,其主要成分为 。
(3)步骤Ⅱ中第一次洗涤的目的是 。
(4)步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式为 ,判断加入浓盐酸已足量的方法为 。
(5)步骤Ⅳ中加入蒸馏水的作用是 。
(6)三氟甲基亚磺酸锂的产率为 (保留至0.01%)。
【答案】(1)① 三颈烧瓶 ② b (2)二氧化碳 (3)将吸附在滤渣上的产品尽可能全部转入滤液中,提高产率 (4)① +HCl+ ② 取少量上层清液于小试管中,滴加浓盐酸,若无白色沉淀,则浓盐酸已足量 (5)作为溶剂,溶解后加快反应速率 (6)40.12%
【解析】向A中加入和20.0mL蒸馏水,搅拌下逐滴加入2.1mL(3.3g)三氟甲磺酰氯,生成了三氟甲基亚磺酸钠、硫酸钠、硫酸和氯化氢,碳酸氢钠与氯化氢反应生成二氧化碳,所以有气泡产生,80℃下反应3h后,减压蒸除溶剂得浅黄色固体。向上述所得固体中加入10.0mL四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水,可促进硫酸钠结晶析出,振荡,抽滤,除去硫酸钠,洗涤可将吸附在滤渣上的产品尽可能全部转入滤液中,提高产率。将所得滤液减压蒸除THF,得黏稠状固体。加入适量乙醇进行重结晶。将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0mLTHF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,发生的化学方程式为:+HCl+,析出白色固体。抽滤、洗涤。将滤液转入圆底烧瓶中,加入2.0mL蒸馏水和过量LiOH,水可作为溶剂,溶解后加快反应速率,室温搅拌反应1h后,减压蒸除溶剂,得粗产品。加入适量乙醇进行重结晶,得产品1.1g,据此解答。
(1)由图可知,A为三颈烧瓶,中间为冷凝管,为了提高冷凝效果,冷却水从b口通入,c口流出,故答案为:三颈烧瓶;b;
(2)向A中加入和20.0mL蒸馏水,搅拌下逐滴加入2.1mL(3.3g)三氟甲磺酰氯,生成了三氟甲基亚磺酸钠,硫酸钠和氯化氢,碳酸氢钠与氯化氢反应生成二氧化碳,所以有气泡产生,故答案为:二氧化碳;
(3)A中反应生成了三氟甲基亚磺酸钠、硫酸、硫酸钠和氯化氢,上述所得固体中加入10.0mL四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水,可促进硫酸钠结晶析出,振荡,抽滤除去硫酸钠等固体、洗涤,洗涤可将吸附在滤渣上的产品尽可能全部转入滤液中,提高产率,故答案为:将吸附在滤渣上的产品尽可能全部转入滤液中,提高产率;
(4)由分析可知,将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0mLTHF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,发生的化学方程式为:+HCl+,析出白色固体,所以判断加入盐酸已足量的方法为:取少量上层清液于小试管中,滴加浓盐酸,若无白色沉淀,则浓盐酸已足量,故答案为:+HCl+NaCl;取少量上层清液于小试管中,滴加浓盐酸,若无白色沉淀,则浓盐酸已足量;
(5)将滤液转入圆底烧瓶中,加入2.0mL蒸馏水和过量LiOH,水可作为溶剂,溶解后加快反应速率,故答案为:作为溶剂,溶解后加快反应速率;
(6)已知向A中加入,2.1mL(3.3g)三氟甲磺酰氯,三氟甲磺酰氯量不足,以三氟甲磺酰氯计算理论产量为:,氟甲基亚磺酸锂的产率为40.12%,故答案为:40.12%。
试卷第1页,共3页
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专题09 化学实验综合题
1.(2025-2026高二上·江西上饶·期中)已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如图所示:
(1)则25℃时水的电离平衡曲线应为 (填“A”或“B”),将的NaOH溶液与的溶液混合,若所得混合溶液的,则NaOH溶液与溶液的体积比为 。
(2)曲线B对应温度下,0.01mol/LNaOH溶液的 。
(3)曲线A对应温度下,某学生欲用已知物质的量浓度的NaOH溶液来测定某稀盐酸的物质的量浓度时,选择酚酞作指示剂。
①滴定终点的判断方法: 。
②滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则所用NaOH溶液的体积为 mL。
③若碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,则所测盐酸的浓度 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
2.(2025-2026高二上·江西·期中)苹果酸()为天然果汁的重要成分,为白色结晶,易溶于水,具有特殊香味,对口腔和牙齿刺激性较小,是新一代的食品酸味剂。某校课外活动小组设计如下实验测定某品种成熟苹果中苹果酸的含量:
实验步骤:取该品种成熟苹果榨汁,将榨取的苹果汁煮沸后,加入石灰水,生成钙盐沉淀,最后经处理得到苹果酸。将制得的苹果酸溶于水,配成100mL待测液。用滴定管移取25.00mL待测液于锥形瓶中,再加入几滴指示剂。用的标准液滴定,平行滴定3次。
请回答下列问题:
(1)滴定管使用前应先进行的操作是 ,再洗涤滴定管,然后用所要盛装的溶液润洗,最后装好溶液待用。
(2)量取苹果酸待测液应选用 (填“a”或“b”);指示剂应选择 (填试剂名称)。
(3)用左手 (填操作),右手摇动锥形瓶,眼睛注视 (填具体操作),直至达到滴定终点。达到滴定终点时的现象是 。
(4)3次滴定中标准液的相关数据如表所示(滴定反应为:
组号
滴定管读数(mL)
消耗标准液的平均体积
起始
终点
1
0.52
20.68
2
0.20
20.44
3
0.34
20.54
依表中数据计算,消耗标准液的平均体积 ,该品种成熟苹果中苹果酸含量为 %(保留2位有效数字);若滴定结束后,俯视滴定管读数,则测定结果会 (填“偏低”“偏高”或“无影响”)。
3.(2025-2026高二上·江西省南昌市第十中学·期中)回答下列问题:
(1)常温下,同学用pH计测得的溶液的pH为1.49。试解释的溶液pH不为1的原因: 。
(2)学习小组欲进一步检测菠菜中草酸和草酸盐的含量,主要操作包括:
①称取650 g菠菜样品研磨成汁,用稀硫酸浸泡后取澄清液(假设草酸和草酸盐全部浸出);
②将步骤①中的澄清液定容至250 mL,得到250 mL待测液;
③移取25.00 mL待测液,用的酸性溶液滴定。
上述操作中,不需要的仪器有________(填字母)。
A. B. C. D.
(3)请写出滴定过程中草酸发生的离子反应方程式: 。
(4)达到滴定终点的现象依据是 。
(5)进行平行实验3次,分别记录有关数据于下表:
滴定次数
草酸溶液体积/mL
标准溶液体积
滴定前读数
滴定后读数
第一次
25.00
0.00
25.99
第二次
25.00
1.56
30.30
第三次
25.00
0.22
26.23
请计算:菠菜样品中草酸和草酸盐的总含量为 %(均以草酸分子计)。
(6)下列操作中可能使测定结果偏低的是________(填字母)。
A. 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. 滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡,滴定结束后没有气泡
D. 滴定前读数正确,滴定后俯视滴定管读数
4.(2025-2026高二上·江西赣州十三校·期中)溶解氧的含量是水质的重要指标。某小组设计实验测定某水样中溶解氧的含量,实验步骤如下:
I.氧的固定:、25℃时,取某水样加入足量Mn(OH)2,碱性悬浊液混合,反应生成。
Ⅱ.酸化:将固氧后的水样用适量稀硫酸酸化,加入足量KI溶液,充分搅拌,暗处静置(还原产物为)。
Ⅲ.滴定:向步骤Ⅱ反应后的溶液中滴几滴淀粉溶液,用标准溶液滴定,恰好消耗溶液(已知:)。
回答下列问题:
(1)写出步骤Ⅰ“氧的固定”过程中发生反应的化学方程式: ;写出步骤Ⅱ加入足量KI溶液发生反应的离子方程式: 。
(2)“滴定”过程不需要使用的仪器是_______(填字母)。
A. B. C. D.
(3)“滴定”过程的部分步骤如下:①排气泡 ②加入标准溶液 ③润洗仪器 ④调节起始读数,其正确的顺序为③ (用序号表示)。
(4)达到滴定终点的标志是 。
(5)该水样中溶解氧的含量为 (用含、的代数式表示)。
(6)步骤Ⅱ中,若酸化时加入稀硫酸过多,会导致测得结果偏高,其原因是 。若滴定管用蒸馏水洗涤后没有用标准溶液润洗,则导致测得结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
5.(2025-2026高二上·江西大联考·期中)苹果酸()为天然果汁的重要成分,为白色结晶,易溶于水,具有特殊香味,对口腔和牙齿刺激性较小,是新一代的食品酸味剂。某校课外活动小组设计如下实验测定某品种成熟苹果中苹果酸的含量:
实验步骤:将100 g该品种成熟苹果榨汁,将榨取的苹果汁煮沸后,加入石灰水,生成钙盐沉淀,最后经处理得到苹果酸。将制得的苹果酸溶于水,配成100 mL待测液。用滴定管移取25.00 mL待测液于锥形瓶中,再加入几滴指示剂。用的KOH标准液滴定,平行滴定3次。
请回答下列问题:
(1)滴定管使用前应先进行的操作是 ,再洗涤滴定管,然后用所要盛装的溶液润洗,最后装好溶液待用。
(2)量取苹果酸待测液应选用 (填“a”或“b”);指示剂应选择 (填试剂名称)。
(3)用左手 (填操作),右手摇动锥形瓶,眼睛注视 ,直至达到滴定终点。达到滴定终点时的现象是 。
(4)3次滴定中KOH标准液的相关数据如表所示(滴定反应为):
组号
滴定管读数(mL)
消耗标准液的平均体积V
起始
终点
1
0.52
20.68
2
0.20
20.44
3
0.34
20.54
依表中数据计算,消耗标准液的平均体积 mL,该品种成熟苹果中苹果酸含量为 %(保留2位有效数字);若滴定结束后,俯视滴定管读数,则测定结果会 (填“偏低”“偏高”或“无影响”)。
6.(2025-2026高二上·江西抚州宜黄县联考·期中)纳米磷酸铁()常用于制备高性能电池材料,以为原料制备纳米磷酸铁的方法如下。
回答下列问题:
Ⅰ.纳米磷酸铁的制备:
实验步骤:
a.取溶液加入三颈烧瓶中,加入稀硫酸酸化,滴加溶液,搅拌。
b.将磷酸二氢铵溶解于溶液中,配制成浓度为的溶液装入仪器中。
c.打开加热开关,水浴加热升温至50℃,打开仪器下端活塞,控制反应体系的在2.5~3.0。用铁氰化钾试纸检测至无亚铁离子时反应完全,得到纳米磷酸铁沉淀。
d.将纳米磷酸铁沉淀经过系列操作后,得到纳米磷酸铁产品。
(1)步骤a中搅拌的目的是 ;滴加溶液发生反应的离子方程式是 。
(2)步骤c中,控制水浴温度为50℃而不是直接加热至更高温度的主要原因是 (用化学方程式解释)。
Ⅱ.纳米磷酸铁中铁含量的测定
称取样品于锥形瓶中,用盐酸溶解后,再加入足量碘化钾,反应结束后,用碱式滴定管盛装标准溶液进行滴定,滴定至溶液呈淡黄色时加入适量淀粉指示剂,继续滴定至终点。记录消耗标准溶液的体积,重复实验三次。已知测定过程发生反应:、。
(3)碱式滴定管在用水洗涤干净后需要进行的操作为 。
(4)判断滴定达到终点时的现象是 。
(5)若三次实验消耗的标准溶液平均体积为,则样品中铁的质量分数是 %;假设其他操作均正确,若滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
7.(2025-2026高二上·江西省南昌中学·期中)酸碱滴定法与氧化还原滴定法均为重要的定量分析法,应用广泛。回答下列问题:
Ⅰ.酸碱中和滴定
选择酚酞作指示剂,用标准NaOH溶液测定白醋中醋酸的浓度,以检测白醋是否符合国家标准。测定过程如图所示:
已知:国家标准规定酿造白醋中醋酸含量不得低于。
(1)①滴定达到终点时的现象是滴入半滴标准NaOH溶液后 。
②某次实验滴定开始和结束时。碱式滴定管中的液面如图所示,则消耗NaOH溶液的体积为 mL。
③已知实验所用标准NaOH溶液的浓度为,根据上述滴定结果可知该白醋 (填“符合”或“不符合”)国家标准。
④下列操作中,可能使所测白醋中醋酸的浓度数值偏低的是 (填编号)。
A.碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗就直接注入标准NaOH溶液
B.滴定前盛放白醋稀溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.滴定过程中摇动锥形瓶时有液滴溅出
D.读取NaOH溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数
E.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
(2)若用溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线如图所示。
①滴定醋酸的曲线是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②和的关系: (填“>”“=”或“<”)。
③若25℃时,的醋酸与的氢氧化钠溶液等体积混合显中性,则醋酸的电离常数为 (用含a的代数式表示)。
Ⅱ.氧化还原滴定
(3)的纯度(杂质不参与反应)通常利用“间接碘量法”测定。已知: 、 。步骤如下:
①称取1.250 g胆矾产品配成100 mL溶液;
②取其中25.00 mL溶液,滴加KI溶液至不再产生沉淀;
③用标准溶液滴定,平行滴定3次。
若标准溶液的平均用量为10.00 mL,则胆矾产品纯度为 %。
8.(2025-2026高二上·江西省南昌中学·期中)某化学实验小组为探究和比较和氯水的漂白性,设计了如下的实验装置。
回答下列问题:
(1)装置A中盛装浓硫酸的仪器名称是 ,实验室用装置A制备,发生反应的化学方程式为 。
(2)实验室用装置E制备,其反应的化学方程式为 ,若有参加反应,则转移的电子总数为 。
(3)反应开始一段时间后,观察到B、D两个试管中的品红溶液都褪色,停止通气后,再给B、D两个试管分别加热;两个试管中的现象分别为:B ,D 。
(4)小组中甲同学认为和氯水都有漂白性,若二者混合使用,漂白性会更强。为验证甲同学的推断,在同温同压下,他们同时将和等体积通入到品红溶液中,结果发现品红溶液几乎不褪色,出现上述现象的原因是 (用化学方程式表示)。
9.(2025-2026高二上·江西省景德镇一中·期中)对溴乙酰苯胺()是医药合成的重要中间体,实验室常以乙酰苯胺()和为原料来合成。实验步骤如下:
步骤I 向一定体积的三颈烧瓶中,先加入乙醇,再加入乙酰苯胺,充分溶解。将溴溶解于冰醋酸中,装入图1所示装置的仪器中;
步骤II 一边搅拌一边慢慢地滴加溴的冰醋酸溶液,滴加完毕后,在45℃下,继续搅拌反应1小时,然后将温度提高至60℃,再搅拌一段时间;
步骤III 在搅拌下将反应后溶液慢慢加至含少量NaOH的100mL冰水中(混合后溶液呈弱酸性),此时立即有固体析出,略有黄色,加入饱和的亚硫酸氢钠水溶液充分搅拌至黄色恰好褪去,将上述溶液放入冰水浴中慢慢冷却;
步骤IV 采用如图2所示装置过滤,并用冷水充分洗涤,干燥,经系列操作后得到12.84g白色针状晶体,色谱检测其纯度为80.0%。
已知:有关物质的相对分子质量和部分性质见下表:
物质
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
乙酰苯胺
135
113
304
白色结晶性粉末,微溶于冷水,溶于热水、乙醇等
对溴乙酰苯胺
214
167
353
白色针状晶体,溶于苯、乙醇,微溶于热水,不溶于冷水
回答下列问题:
(1)图1装置中,仪器a的名称为 。
(2)乙醇和冰醋酸的作用是 。
(3)“步骤III”①两次慢慢冷却的目的是 (至少写两点),②加入饱和的亚硫酸氢钠水溶液黄色恰好褪去时的离子方程式为 。
(4)“步骤IV”中,图2装置停止实验时,先 (填标号)再 (填标号),最后加入冰水充分洗涤。
a.打开活塞K b.关闭抽气泵
(5)本实验中,对溴乙酰苯胺产率为 ,若“步骤II”加热时温度过高至85℃,将导致所测产率 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
10.(2024-2025高二上·江西省宜春市第一中学·期中)为了探究NaOH和H2SO4的反应,某实验小组设计了如下图所示的三套实验装置:
(1)某同学选用图1所示装置进行实验(实验前U形管里液面左右相平),在试管甲中加入适量的NaOH溶液与稀硫酸,U形管中可观察到的现象是 。说明该反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)取50mL0.5mol/LNaOH溶液和20mL0.5mol/L硫酸溶液按图2所示装置进行实验。
①实验中玻璃搅拌器的使用方法为 (填“上下移动”、“左右移动”或“匀速旋转”)。
②上述实验数值结果与57.3kJ·mol-1有偏差,产生偏差的原因可能是 (填字母)。
a.两烧杯夹层间碎纸条没有填满
b.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
c.记录混合液的最高温度作为终止温度
d.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
(3)某同学用图3所示装置来进行用标准NaOH溶液测定H2SO4溶液物质的量浓度的实验。
①该图中仪器名称为 、锥形瓶。
②若选用酚酞作指示剂,则滴定终点现象为 。
③实验中硫酸的体积为20.00mL,溶液的浓度为0.5000mol/L。滴定时所消耗的溶液的体积如下表:
组别
乙
丙
丁
戊
消耗溶液的体积
64.10ml
66.50ml
64.00ml
63.90ml
测得溶液的物质的量浓度为 。
④下列操作中,可能使所测H2SO4溶液的浓度数值偏低的是 (填字母)。
A.碱式滴定管未用标准溶液润洗就直接注入标准溶液
B.滴定过程中摇动锥形瓶时有液滴溅出
C.滴定前盛放硫酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
D.读取溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数
E.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
11.(2024-2025高二上·江西新余第一中学·期中)滴定是一种常见的化学分析方法,根据已有知识,回答下列问题:
(1)用溶液测定某食用白醋中醋酸的物质的量浓度,以下为某同学列出的实验步骤:
A.分别向碱式滴定管、酸式滴定管注入标准溶液和待测醋酸至0刻度以上
B.调节滴定管液面至0或0刻度以下,记下读数
C.用标准溶液滴定至终点,记下滴定管液面的刻度
D.用标准溶液清洗碱式滴定管2~3次;待测醋酸清洗酸式滴定管2~3次
E.用待测醋酸清洗锥形瓶2~3次
F.排气泡使滴定管尖嘴充满溶液,把滴定管固定好
G.滴定管检漏,用水清洗所有仪器,备用
H.通过酸式滴定管向锥形瓶注入待测醋酸,并加入2滴指示剂
①从上述实验步骤中选出正确的并按操作先后排序: (用字母表示)。
②滴定开始和结束时,读数如图所示,标准溶液的体积为 mL。量取待测液应选用如图中的 (填“甲”或“乙”)。
③滴定时,若标准液和待测液的浓度变大,滴定突跃范围变 (填“宽”或“窄”)。
(2)测定的纯度。
称取a g样品,先用硫酸溶解,配成溶液,取溶液置于锥形瓶中,再加入溶液。最后用溶液滴定过量的至 (填现象),表示到达滴定终点。消耗溶液的体积为。已知被还原为,的质量分数是 (的摩尔质量:)。下列情况会导致产品纯度偏大的是 (填标号)。
A.溶液部分变质(含)
B.滴定达终点时,仰视刻度线读数
C.滴定前,在锥形瓶中加水稀释待测液
D.滴定终点时,滴定管尖嘴内有气泡生成
E.溶液因露空放置太久而变质
F.酸式滴定管未用标准液润洗
12.(2024-2025高二上·江西八校协作体·期中)硫元素及其化合物在生产、生活中应用广泛,回答下列问题。
Ⅰ.某化学实验小组设计验证蔗糖与浓硫酸反应的实验装置(夹持仪器已省略),如图所示。
(1)实验过程中观察到混合物变黑,体积迅速膨胀,滴有紫色石蕊试液的脱脂棉球和滴有品红溶液的脱脂棉球产生的现象分别为 、 。
(2)滴有溴麝香草酚蓝水溶液的脱脂棉球由蓝色变为绿色再变为黄色,说明有生成,写出炭与浓硫酸发生反应的化学方程式: 。
(3)滴有酚酞的NaOH溶液褪色,当过量时发生反应的离子方程式为 。
Ⅱ.葡萄发酵饮料中:含量的测定,实验步骤如下:
①吸取试样50.00mL,加水稀释至500mL。
②取20.00mL稀释后的溶液,用的酸性高锰酸钾标准溶液进行滴定,达到滴定终点。三组实验消耗酸性高锰酸钾标准溶液的平均体积为VmL。
(4)达到滴定终点时的现象为 。若某次滴定时酸性高锰酸钾溶液液面如图所示,则消耗酸性高锰酸钾溶液的体积为 mL。
(5)葡萄发酵饮料中:的含量为 (用含c、V的代数式表示)。
13.(2024-2025高二上·江西省宜春市第一中学·期中)某小组同学利用如图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验:
装置
分别进行的操作
现象
i. 连好装置一段时间后,向烧杯中滴加酚酞
ii. 连好装置一段时间后,向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液
铁片表面产生蓝色沉淀
(1)小组同学认为以上两种检验方法,均能证明铁发生了吸氧腐蚀。
①实验i中的现象是 。
②用离子方程式解释实验i中的现象: 。
(2)查阅资料:K3[Fe(CN)6]具有氧化性。
①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀,理由是 。
②进行下列实验,几分钟后的记录如下:
实验
滴管
试管
现象
0.5 mol·L-1K3[Fe(CN)6]溶液
iii. 蒸馏水
无明显变化
iv. 1.0 mol·L-1 NaCl 溶液
铁片表面产生大量蓝色沉淀
v. 0.5 mol·L-1 Na2SO4溶液
无明显变化
a.以上实验表明:在 条件下,K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。
b.为探究a中条件对反应的影响,小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验iii,发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明a中条件的作用是 。
(3)有同学认为上述实验仍不严谨。为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对实验ii结果的影响,又利用(2)中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的是 (填字母序号)。
实验
试剂
现象
A
酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除O2)
产生蓝色沉淀
B
酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除O2)
产生蓝色沉淀
C
铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除O2)
产生蓝色沉淀
D
铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(已除O2)
产生蓝色沉淀
(4)综合以上实验分析,利用实验ii中试剂能证实铁发生了电化学腐蚀的实验方案是 。
14.(2024-2025高二上·江西省宜春市第一中学·期中)食醋是日常饮食中的一种重要的调味剂,其主要成分是乙酸(CH3COOH)。
(1)用0.1mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.1mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,得到溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定醋酸的曲线是 (填“I”或“Ⅱ”)。
②滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是 。
③V1和V2的关系:V1 V2(“>”、“=”或“<”)。
④M点对应的溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是 。
(2)国家标准规定酿造食醋中醋酸含量标准为3.5~5.0g/100mL。将食用白醋稀释至原浓度的十分之一得待测白醋溶液。用0.10mol·L-1标准NaOH溶液滴定某品牌白醋样品的数据如下。
滴定次数
1
2
3
V(样品)/mL
20.00
20.00
20.00
V消耗(NaOH)/mL
15.00
15.04
14.96
①用酚酞做指示剂,滴定终点的现象是 。
②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。
③若测定结果偏高,其原因可能是 (填字母序号)。
A.滴定过程中振摇时锥形瓶中有液滴溅出
B.碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗就直接注入标准NaOH溶液
C.碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
15.(2025-2026高二上·江西省临川一中·期中)Na2S2O3俗称“海波”,又名“大苏打”,是治疗氰化物中毒的关键药物之一,具有较强的还原性和配位能力,常用作定量分析中的还原剂、造纸业的脱氯剂和照相行业的定影剂。Na2S2O3的实验室制备装置图如下(加热和夹持装置略):
查阅资料已知:2Na2S+3SO2=2Na2SO3+3S↓
实验具体操作步骤为:打开分液漏斗,使浓硫酸慢慢滴下,适当调节分液漏斗的滴速,使反应产生的SO2 气体较均匀地通入 Na2S 和 Na2CO3 的混合溶液中,同时开启电动搅拌器搅动,水浴加热,微沸。丙中澄清溶液先变浑浊,后变澄清,稍后又再次出现微量浑浊。直至析出的浑浊不再消失,并控制溶液的 pH 接近 7 时,停止通入 SO2 气体,溶液经分离可得 Na2S2O3。
(1)丙装置发生总反应 Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2,该实验一般控制在碱性环境下进行,若在酸性环境下会导致部分Na2S2O3 分解并生成一种黄色物质,写出该反应的离子方程式: 。
(2)实验制得的Na2S2O3溶液中常混有少量 Na2SO3,结合下图溶解度曲线,获得 Na2S2O3·5H2O的操作方法是将溶液 、 、冷却结晶、再次过滤、洗涤、干燥。
(3)粗产品中除了有未反应的 Na2SO3 外,可能含有 Na2SO4、S 等杂质。请设计实验检验粗产品中是否含有 : 。
(4)为了测定粗产品中Na2S2O3·5H2O 的含量,一般采用在酸性条件下用 KMnO4 标准液滴定的方法(假定粗产品中杂质与酸性 KMnO4 溶液不反应)。称取 1.00 g 的粗样品溶于水,用 0.20 mol/L KMnO4 溶液(加入适量硫酸酸化)滴定,当溶液中全部被氧化时,消耗 KMnO4 溶液体积 20.00 mL。(已知: 5+8+14H+=8Mn2++10+7H2O)
①此滴定实验是否需要指示剂 (填“是”或“否”),KMnO4 溶液置于 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②产品中Na2S2O3·5H2O 的质量分数为 。(Na2S2O3·5H2O 式量:248)
(5)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被 Cl2 氧化,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为 。
16.(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)。
17.(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 。
18.(2025-2026高二上·江西省景德镇一中·期中)三氟甲基亚磺酸锂是我国科学家通过人工智能设计开发的一种锂离子电池补锂剂,其合成原理如下:
实验步骤如下:
Ⅰ.向A中加入和20.0mL蒸馏水,搅拌下逐滴加入2.1mL(3.3g)三氟甲磺酰氯,有气泡产生(装置如图,夹持及加热装置省略)。80℃下反应3h后,减压蒸除溶剂得浅黄色固体。
Ⅱ.向上述所得固体中加入10.0mL四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水,振荡,抽滤、洗涤。将所得滤液减压蒸除THF,得黏稠状固体。加入适量乙醇进行重结晶。
Ⅲ.将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0mLTHF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,析出白色固体。抽滤、洗涤。
Ⅳ.将滤液转入圆底烧瓶中,加入2.0mL蒸馏水和过量LiOH。室温搅拌反应1h后,减压蒸除溶剂,得粗产品。加入适量乙醇进行重结晶,得产品1.1g。
已知:THF是一种有机溶剂,与水任意比互溶。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为 ,冷凝管中冷却水应从 (填“b”或“c”)口通入。
(2)步骤Ⅰ反应中有气泡产生,其主要成分为 。
(3)步骤Ⅱ中第一次洗涤的目的是 。
(4)步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式为 ,判断加入浓盐酸已足量的方法为 。
(5)步骤Ⅳ中加入蒸馏水的作用是 。
(6)三氟甲基亚磺酸锂的产率为 (保留至0.01%)。
试卷第1页,共3页
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