题型03 化学实验综合题(期中真题汇编,黑吉辽蒙专用)高二化学上学期
2026-10-07
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内容正文:
题型03 化学实验综合题
1.(2025-2026高二上·内蒙古赤峰普通高中联盟·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
2.(2025-2026高二上·吉林友好学校联合体·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”),将的溶液与的溶液混合,若所得混合溶液的,则溶液与溶液的体积比为 。
(2)曲线B对应温度下,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滴定时眼睛注视
②滴定终点的判断方法: 。
③关于酸碱中和滴定的有关说法,正确的是 (填序号)。
A.锥形瓶在水洗后,要用待测液润洗2~3次
B.规格为的酸式滴定管,液面在处,把全部盐酸放出,盐酸的体积为
C.酸式滴定管和碱式滴定管排气泡的方式相同
D.若碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,则所测盐酸的浓度偏高
E.当观察到锥形瓶中颜色发生变化,立即停止滴定并记下滴定管液面读数
3.(2025-2026高二上·辽宁省重点中学协作校·期中)草酸(H2C2O4)是一种重要的化学试剂,在医药和科研领域有广泛的用途。化学兴趣小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液等试剂设计了如下实验探究:
(Ⅰ)查阅资料:H2C2O4为二元弱酸,酸性KMnO4溶液具有强氧化性。
(1)写出H2C2O4在水溶液中的电离方程式: 。
(2)以下实验方案证明草酸为弱酸,合理的是___________。
A. 常温下,取0.01mol·L-1的H2C2O4溶液,测其pH=2.3
B. 向0.1mol·L-1的H2C2O4溶液中滴加碳酸钠溶液有气泡产生
C. 常温下,0.01mol·L-1的H2C2O4溶液的导电能力弱于同浓度的盐酸
D. 取0.1mol·L-1草酸溶液100mL与足量镁粉反应,收集到H2体积为224mL(标况)
(Ⅱ)兴趣小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响,实验如下:
实验序号
实验温度/K
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
酸性KMnO4溶液
H2C2O4溶液
H2O
V/mL
c/mol·L-1
V/mL
c/mol·L-1
V/mL
①
293
4
0.02
6
0.1
0
6
②
T1
4
0.02
5
0.1
V1
8
③
308
4
0.02
V2
0.1
1
t1
(3)通过实验①、②,可探究 的改变对反应速率的影响。
(4)通过实验 (填实验序号)可探究温度变化对化学反应速率的影响,由实验②中数据可知v(H2C2O4)= mol·L-1·min-1.
(Ⅲ)草酸纯度的测定。
称取2.50g草酸样品,配成100mL溶液。准确量取25mL溶液于锥形瓶中,用0.100mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液进行滴定。
(5)滴定过程中酸性KMnO4标准溶液应置于 (填仪器名称),达到滴定终点的依据为 。
(6)记录实验数据,第1次滴定读数情况如图所示,3次滴定结果如表所示。则此草酸样品的纯度为 %(精确到0.1)。
实验序号
第1次
第2次
第3次
滴定前的刻度/mL
见图
0.80
0.34
滴定后的刻度/mL
见图
21.95
20.24
(7)滴定操作,若滴定前读数正确滴定终点时俯视读数会引起测定结果 (填“偏高”或“偏低”)。
4.(2025-2026高二上·辽宁省沈阳市五校协作体·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”)。
5.(2025-2026高二上·辽宁锦州省重点高中·期中)过氧化氢外观为无色透明液体,其水溶液适用于医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒等。回答下列问题:
(1)已知是一种二元弱酸,、,则的电离方程式为 。
(2)实验发现向溶液中加入可以加快的分解速率。有人提出反应机理可能有2步,第1步反应为,则第2步反应为 。
(3)某兴趣小组同学用的酸性高锰酸钾标准液滴定市售过氧化氢的浓度。反应原理为。
①高锰酸钾标准液应盛放在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②滴定达到终点的现象是 。
③用量筒量取10.0 mL市售双氧水,加水配制成500 mL溶液,量取25.00 mL配制的溶液置于锥形瓶中,平行滴定四次,某一次实验时液面位置如图所示,则此时读数为 mL。每次消耗酸性高锰酸钾标准液的体积如下表所示:
次序
第一次
第二次
第三次
第四次
19.10
20.10
20.05
20.15
则市售过氧化氢的浓度为 。
④下列操作会导致测量结果偏低的是 (填字母)。
A.用量筒量取市售双氧水时仰视读数
B.滴定前,装高锰酸钾标准液的滴定管未进行润洗
C.滴定过程中,锥形瓶振荡太剧烈,有少量液滴溅出
D.滴定前平视读数,滴定后俯视读数
6.(2025-2026高二上·内蒙古乌兰察布·期中)铁有两种氯化物,都是重要的化工试剂。查阅有关资料如下:
①氯化铁:熔点为306℃,沸点为315℃;易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500~600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。
②氯化亚铁:熔点为670℃,可升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。
某化学活动小组用如图所示的装置(部分夹持装置略去)模拟工业生产制备无水氯化铁。请回答下列问题:
(1)盛放浓盐酸的装置名称是 。
(2)在装置A中,用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气,该反应的化学方程式为 。
(3)C放置在盛 (填“冷水”或“热水”)的水槽中,其作用是 。
(4)有同学认为该套装置有缺点,应在D处连接一装置,装置中合适的药品应为 (填字母)。
a.浓硫酸 b.氢氧化钠溶液 c.碱石灰
(5)有同学认为:为得到更纯净的产品应在A和B之间增加一盛有 溶液的洗气装置。
(6)下列有关该实验的说法中不正确的是 (填字母)。
A.B中试剂目的是干燥氯气
B.将浓盐酸换为稀盐酸,同样可以产生氯气
C.将干燥的氯气通入如上图装置,E中红色布条不褪色,F中红色布条褪色证明氯气具有漂白性
(7)在常温下,将氯气通入NaOH溶液中可以制备漂白液,反应的化学方程式为 ;该反应中,氧化产物为 (填化学式),被氧化的氯原子和被还原的氯原子的个数比为 。
7.(2025-2026高二上·黑龙江省龙东十校联盟·期中)某同学用0.1000 的酸性高锰酸钾标准溶液滴定未知浓度的草酸,从而测定某草酸晶体产品中()的质量分数。某同学称取14.0 g产品溶于水,配制成500 mL溶液,其操作分解为如下几步:
A.移取25 mL待测草酸溶液注入洁净的锥形瓶
B.调节液面至“0”或“0”以下某一刻度,记下读数
C.把盛有标准溶液的滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液
D.取标准液注入滴定管至“0”刻度以上1~2 cm
E.用标准液润洗滴定管2~3次
F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度就此实验完成填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(用序号字母填写)A→ →F。
(2)高锰酸钾溶液应注入 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
某同学重复上述实验3次,其结果记录如表:(设杂质不与高锰酸钾反应,相对分子质量为126)
实验次数
第一次
第二次
第三次
消耗溶液体积/mL
20.05
19.95
24.36
(3)写出滴定过程中的离子反应方程式 。
(4)判断滴定终点的现象为 。
(5)下列操作会导致测定结果偏低的是 (填字母)。
A.锥形瓶用待测液润洗
B.盛装酸性高锰酸钾溶液的滴定管没有润洗
C.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定结束后气泡消失
D.滴定前平视,滴定结束时俯视
E.滴定过程中,锥形瓶振荡太剧烈,以致部分液体溅出
(6)通过实验数据,计算草酸晶体的纯度为 。
8.(2025-2026高二上·黑龙江鸡西联考·期中)酸碱中和滴定是一种重要的实验方法,用NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作可分解为如下几步:
A.检查滴定管是否漏水
B.用蒸馏水洗干净滴定管
C.用待测定的溶液润洗酸式滴定管
D.用酸式滴定管取稀盐酸20.00mL,注入锥形瓶中,加入酚酞溶液
E.取下碱式滴定管,用标准NaOH溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管“0”刻度以上2~3cm处,再把碱式滴定管固定好,并排出尖嘴部分的气泡,调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下,记下滴定管液面所在刻度
F.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度
G.另取锥形瓶,再重复操作2~3次
完成以下填空:
(1)排出碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的 ,然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
(2)判断滴定终点的现象:锥形瓶中溶液从 色变为 色,且半分钟内不变色。
(3)如图是第一次滴定时的滴定管中的液面,其读数为X mL,X= 。
(4)根据下表数据计算待测盐酸的浓度: 。
滴定次数
待测盐酸体积(mL)
标准NaOH溶液体积(mL)
滴定前读数
滴定后读数
第一次
20.00
0.60
X
第二次
20.00
2.00
24.10
第三次
20.00
4.00
24.00
(5)在上述实验过程中,出现了以下操作(其他操作均正确),其中会造成测定结果(待测液浓度值)偏高的有 (填字母)。
A.量取标准液的碱式滴定管未润洗
B.锥形瓶水洗后直接装待测液
C.酸式滴定管水洗后未用待测稀盐酸润洗
D.滴定到达终点时,俯视液面读数
E.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
(6)利用反应可以定量测定市售硫代硫酸钠()的纯度,现在称取7.900g硫代硫酸钠固体样品,配成250mL溶液,取25.00mL置于锥形瓶中,加入指示剂,用含的碘水滴定,消耗碘水20.00mL,则:
①滴定时应选择的指示剂是 ;
②样品中硫代硫酸钠纯度为 。
9.(2025-2026高二上·黑龙江齐齐哈尔齐市地·期中)草酸(,属于二元弱酸)在实验研究和化学工业中应用广泛。回答下列问题:
(1)下列能证明为弱酸的方案是 (填字母)。
A.室温下,取的溶液,测其
B.草酸能与碳酸钠溶液反应产生气泡
C.标准状况下,取溶液与足量锌粉反应,产生
(2)如图是利用一定物质的量浓度的标准溶液滴定某未知浓度的草酸溶液的示意图和滴定前、后盛放溶液的滴定管中液面的位置。
已知滴定原理为。
①仪器A的名称是 。
②溶液的体积读数:滴定前读数为 mL,滴定后读数为 mL。
③对下列几种假定情况进行讨论:
假定情况
测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
I.若滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失
Ⅱ.若滴定前锥形瓶未用待测液润洗
Ⅲ.标准液读数时,若滴定前俯视,滴定后仰视
10.(2025-2026高二上·黑龙江省牡丹江市名校协作体·期中)实验室利用SO2合成硫酰氯(SO2Cl2),实验原理:SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l) ΔH<0,实验装置如图所示(夹持仪器已省略)。
已知:①常温下,H2SO3的Ka1=10-1.9,Ka2=10-7.2;
②SO2Cl2的熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃;
③SO2Cl2水解生成硫酸和盐酸,在空气中遇水蒸气发生剧烈反应,并产生大量白雾,100℃以上分解生成SO2和Cl2。
请回答下列问题:
(1)实验室可用Na2SO3制备SO2.常温下,Na2SO3水解的离子方程式为 ,Kh= 。
(2)装置A的名称为 ,所盛试剂为 。
(3)在冰水浴中制备SO2Cl2的原因是 。
(4)为了测定SO2Cl2产品纯度(杂质不参与反应),称取ag SO2Cl2产品于锥形瓶中,加入足量蒸馏水,充分反应后配制成100mL溶液,取25.00mL该溶液于锥形瓶中,用0.1000mol·L-1的NaOH标准溶液滴定,平行滴定三次消耗标准溶液体积的平均值为VmL,该SO2Cl2产品的纯度为 %。
(5)下列有关滴定过程的说法正确的是 (填标号)。
A.指示剂可选择酚酞或甲基橙
B.用25mL滴定管进行中和滴定时,用去标准溶液的体积为21.7mL
C.配制标准溶液的NaOH固体中含有KOH杂质,则测定结果偏高
D.读数时,滴定前仰视,滴定终点俯视,会导致测定结果偏低
E.滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失,会导致测定结果偏低
11.(2025-2026高二上·黑龙江齐齐哈尔·期中)热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。按要求回答下列问题:
(1)下列反应既属于氧化还原反应又属于放热反应的是 (填字母)。
A.浓硫酸的稀释 B.Na与水反应 C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
(2)C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H=+1.9 kJ/mol。
①该反应属于 (填“放热”或“吸热”)反应,反应中反应物的总能量 (填“大于”或“小于”)生成物的总能量。
②稳定性:石墨 (填“大于”或“小于”)金刚石。
(3)0.5 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态B2O3和液态水,放出1082.5 kJ热量,请写出乙硼烷燃烧的热化学方程式: 。又已知 ,则33.6 L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是 kJ。
(4)某实验小组取45 mL NaOH溶液和40 mL盐酸溶液进行实验,实验数据如下表所示。近似认为0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L盐酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g•℃)。
实验序号
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
盐酸
氢氧化钠
混合溶液
1
20.0
20.2
23.3
2
20.2
20.4
23.3
3
20.5
20.5
23.6
4
21.1
21.3
25.2
依据该学生的实验数据计算,该实验中生成1 mol H2O时的反应热△H= kJ/mol(计算结果保留一位小数)。实验测得的数据与57.3 kJ/mol有偏差,可能的原因是 (请写出两点)。
12.(2025-2026高二上·黑龙江绥化·期中)菠菜中含有草酸,草酸是二元弱酸,具有较强的还原性。为测定菠菜提取液中草酸的含量(假设除草酸外其他成分不参与反应),设计以下实验。
I.酸碱中和滴定法测定草酸含量
用0.0100 mol/LNaOH溶液滴定菠菜提取液中草酸含量。实验步骤如下:
检查滴定管活塞是否漏水
②用蒸馏水洗涤碱式滴定管,______,加入0.0100 mol/LNaOH溶液,赶出气泡、调节液面后准确记录读数为
③用酸式滴定管向锥形瓶中滴入菠菜提取液,再向其中滴加2滴酚酞溶液
④把锥形瓶放在碱式滴定管的下方,瓶下垫一张白纸,小心地滴入碱,边滴边摇动锥形瓶,直到滴定至终点,记录滴定管液面读数为
⑤重复实验两次,并记录相关数据
(1)步骤②中缺少的操作步骤是 。
(2)下列能证明为弱酸的方案是 (填字母)。
A.室温下,取的溶液,测其
B.草酸能与碳酸钠溶液反应产生气泡
C.标准状况下,取溶液与足量锌粉反应,产生
(3)三组实验数据如下,该菠菜提取液中草酸的浓度为 。
次数
1
0.20
20.20
2
0.10
21.20
3
0.00
20.00
II.氧化还原滴定法测定草酸含量
用酸性溶液滴定菠菜提取液中草酸含量,已知菠菜提取液接近无色。滴定原理为:。
(4)向滴定管中加入酸性溶液,赶出滴定管尖嘴处的气泡,正确的操作图示为______(填字母)。
A.
B.
C.
D.
(5)用酸性溶液滴定菠菜提取液时, (填“需要”或“不需要”)另外加指示剂,滴定终点的现象为 。
(6)下列操作可能导致测定结果偏高的是______。
A. 滴定过程中摇动锥形瓶,不慎将瓶内的溶液溅出一部分
B. 滴定后俯视读数
C. 滴定前盛放菠菜提取液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
D. 装酸性溶液的滴定管滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
13.(2025-2026高二上·辽宁重点高中·期中)化学是以实验为基础的学科,某兴趣小组在实验室进行如下实验。
Ⅰ.用弹式热量计(结构如图所示)按以下实验步骤来测量硫的燃烧热。
称量纯水,倒入内筒中;称量硫固体装入氧弹内,用氧气排净空气后再注满高纯氧气;打开搅拌器开关,读取纯水温度,当温度不再改变时,记为初始温度;当纯水温度保持不变时,打开引燃电极,读取并记录内筒最高水温;重复实验次,测得内筒温度改变的平均值为。通过已知燃烧热的物质利用此装置在相同条件下测定,内筒每克水升高时,需要反应放热。
请回答下列问题:
(1)搅拌器和氧弹适宜的材质分别为 、 (填“不锈钢”或“玻璃纤维”);氧弹内注满过量高纯氧气的目的是 。
(2)用相关字母表示硫的燃烧热为 ;若测得的比实际数据偏高,则可能原因是 (填字母)。
a.硫未充分燃烧 b.称取硫时质量偏高 c.测得纯水的初始温度偏高
Ⅱ.利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素,设计如下系列实验:
实验序号
反应温度/℃
稀硫酸
浓度
1
20
0.50
10.0
0.10
10.0
0
2
20
0.50
10.0
0.10
5.0
3
40
0.50
0.10
10.0
(3)写出硫代硫酸钠与稀硫酸反应的离子方程式: 。
(4)该实验1和2可探究 对反应速率的影响,因此 mL。实验3比实验1反应速率快,因为升高温度增加了 (填字母)。
a.单位体积离子总数 b.单位体积活化离子数 c.单位体积活化离子百分数
14.(2025-2026高二上·辽宁重点高中·期中)某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热。他将50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液加入如图甲所示的装置中,进行中和反应。请回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图甲中还缺少的一种玻璃仪器是 。烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 。
(2)实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与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”),所求中和反应反应热的数值 (填“相等”或“不相等”)。
(3)该同学做实验时有些操作不规范,造成测得的中和反应的H偏大,可能的原因是___________(填字母)。
A. 测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净,然后去测NaOH溶液的温度
B. 把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓
C. 做本实验的当天室温较高
D. 将50 mL 0.55 mol·L-1氢氧化钠溶液错取成了50 mL 0.55 mol·L-1氨水
(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm-3,又知中和反应后生成溶液的比热容为c=4.18 J·g-1·℃-1.为了计算中和反应的反应热,某学生做了如下表所示的实验记录:
实验序号
起始温度/℃
终止温度/℃
稀盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.2
23.5
2
20.2
20.4
23.7
3
20.3
20.5
25.6
依据该学生的实验数据,计算该实验测得的中和反应的反应热= (结果保留一位小数)。
(5)将V1 mL 1.0 mol·L⁻¹盐酸和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录温度,实验结果如图乙所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。通过分析图像可知,做该实验时环境温度 (填“高于”“低于”或“等于”)22℃,该NaOH溶液的浓度为 mol·L⁻¹。
15.(2025-2026高二上·内蒙古喀喇沁旗联考·期中)银量法(以生成难溶性银盐来进行测定的一种滴定分析方法)可用于测定卤化钠中卤素的含量。某实验小组用银量法测定某NaBr溶液中的物质的量浓度,实验过程如下:
I.配制标准溶液
①配制的标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存;
②配制0.1000 mol·L-1 NH4SCN标准溶液100 mL。
II.滴定的主要步骤
a.取待测NaBr溶液20.00 mL于锥形瓶中
b.加入的溶液(过量),使完全转化为沉淀
c.加入溶液作指示剂
d.用标准溶液滴定过量的,到达滴定终点时停止滴定
e.重复上述操作三次,四次测定数据如表:
实验序号
1
2
3
4
消耗的标准溶液的体积
12.17
10.03
9.97
10.00
f.数据处理
已知:①铁离子在溶液中的水解程度:中性酸性。
②硫氰酸银(AgSCN)是一种白色难溶物。
回答下列问题:
(1)用棕色 (仪器名称)量取的溶液于锥形瓶中,进行滴定操作。滴定终点的现象为 。
(2)滴定过程要在较小的环境中进行的原因是 。
(3)经计算得 (结果保留两位有效数字)。
(4)下列操作会导致测得的溶液中溴的含量偏大的是___________(填标号)。
A. 滴定管未润洗即装入标准溶液进行滴定
B. 滴定过程中开始仰视读数,后俯视读数
C. 滴定开始时滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
D. 滴定过程中锥形瓶中不慎有液体溅出
(5)若待测液为NaI溶液,利用该实验方法测定溶液中的物质的量浓度,则b和c两步不能颠倒。其原因是 (用离子方程式结合必要的文字说明)。
16.(2025-2026高二上·辽宁省大连市城联盟·期中)四氮化四硫(S4N4,S为+2价)为橙黄色固体,易被氧化,难溶于水,易溶于四氯化碳,可用氨气与S2Cl2反应制备,反应装置如图所示(夹持和加热装置已省略)。
已知:2CrO3+6Cl-+12H+=2Cr3++3Cl2↑+6H2O;
步骤如下:
①反应时关闭止水夹K3,打开K1和K2,先向装置C中通入干燥纯净的Cl2,待装置C中充满黄绿色气体时,开始加热C,使CS2与Cl2在95~105℃下反应生成S2Cl2;
②待装置C中的CS2全部反应后,关闭止水夹K1,撤掉装置A、B;
③K1处连接制NH3的装置,关闭止水夹K2,打开K1和K3,通入干燥纯净的NH3,反应制得S4N4。
请回答下列问题:
(1)装置A用CrO3粉末与浓盐酸反应制取Cl2,发生装置A可以选用 。(填选项)
(2)制备S2Cl2时为使装置C受热均匀,可采用的最佳加热方式为 。
(3)制取S4N4的同时装置C中还生成一种常见固体单质和一种盐,写出反应的化学方程式 。
(4)装置E的作用是 、 。
(5)测定S4N4的纯度;称取1.100 g S4N4样品(杂质不参与反应),加入NaOH溶液,并加热,释放出的氨气用足量100.00 mL 1.00 mol·L-1硼酸吸收[假定溶液体积不变,反应为:2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O]。反应后的溶液再用1.00 mol·L-1的盐酸进行滴定[滴定反应为:(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3],重复三次实验。实验数据记录如下表所示:
实验序号
初始读数(mL)
最终读数(mL)
Ⅰ
0.20
20.42
Ⅱ
0.40
24.85
Ⅲ
1.00
21.18
①该实验的下列有关说法正确的是 (填选项)。
A.滴定时应先快后慢滴入盐酸,且眼睛注视滴定管中液面变化
B.滴加最后半滴方法是:将旋塞稍稍转动,使半滴溶液悬于管口,用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落,再用洗瓶以少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁,使溶液流入锥形瓶,振荡摇匀
C.滴定终点装盐酸的滴定管液面如上图所示,则读数为23.90 mL
D.滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,导致测定的结果偏高
②制得的S4N4的纯度为 。(保留四位有效数字)
17.(2025-2026高二上·吉林四校联考·期中)滴定法是测定溶液浓度的一种重要方法,常见的有酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定法等。请回答下列问题:
Ⅰ.某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量,设计实验如下:
①三颈烧瓶中加入100.00g香菇样品和400mL水;锥形瓶中加入125mL水、1mL指示剂溶液,并预加的碘标准溶液,搅拌。
②以流速通氮气,再加入过量磷酸,加热并保持微沸,同时用碘标准溶液滴定,至终点。
为减小实验误差,进行了三次实验,滴定消耗碘标准溶液三次实验结果记录如下:
实验次数
第一次
第二次
第三次
消耗碘标准溶液体积
③做空白实验,消耗了碘标准溶液。
④用适量替代香菇样品,重复上述步骤,测得的平均回收率为。
回答下列问题:
(1)滴定时碘标准溶液装在 (选填 “酸式滴定管”或“碱式滴定管”)中,该仪器在装入碘标准液前必须进行的操作是 、洗涤、润洗、装标准液、排气泡、调液面。
(2)滴定时选择的指示剂 ,滴定终点的标志是 。
(3)已知:,,该样品中亚硫酸盐含量为 (以计,结果保留三位有效数字)。
Ⅱ.用的溶液来测定未知浓度醋酸溶液
(4)下列操作中可能使所测醋酸溶液的浓度数值偏高的是___________(填标号)。
A. 水洗涤后的酸式滴定管未用醋酸溶液润洗就直接注入醋酸溶液,并移取的醋酸溶液于锥形瓶中
B. 滴定快达终点时,用蒸馏水洗涤锥形瓶的瓶壁,然后继续滴定至终点
C. 用甲基橙作指示剂滴至橙色变黄色后,要等30秒,若溶液不褪色表明达到滴定终点
D. 读取溶液体积时,开始俯视读数,滴定结束时仰视读数
18.(2025-2026高二上·辽宁重点高中·期中)某学习小组欲利用平衡体系探究影响平衡的因素,将溶液和溶液混合,得血红色溶液X,进行下列实验:
实验I.改变等离子浓度对平衡的影响
(1)取溶液X,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:
① 对平衡产生了影响;
②不直接参与平衡体系的或对平衡产生了影响。
实验II.为了探究对平衡体系的影响某学习小组同学进行如下探究:各取溶液X放入3支比色皿中,分别滴加5滴不同浓度的溶液,并测定各溶液的透射率随时间的变化(已知溶液颜色越深,透射率越小),结果如图所示。
(2)上述实验可以得到以下结论:一是对平衡有影响,且浓度越大,平衡 移动(填“正向、逆向或不”)。
(3)针对产生上述影响的可能原因,学习小组同学提出以下猜想:
猜想①:产生的影响。 猜想②:产生的影响。 猜想③: 。
实验III.探究盐对和平衡体系产生的影响资料信息:
a.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。
b.在溶液中存在反应。
(4)根据上述信息,学习小组同学各取溶液X,分别加入5滴①去离子水、②溶液、③溶液、④溶液、⑤溶液进行实验,测得各溶液的透射率随时间的变化如图所示。
上述实验能证明阳离子盐效应影响平衡体系的实验组是 。盐效应影响较大的阳离子是 。
A.实验①②③ B.实验①②④ C.实验①③④
(5)已知对平衡没有明显的影响,解释出现实验⑤现象的原因: 。
19.(2025-2026高二上·辽宁重点高中·期中)育才中学的部分同学利用课余时间分成两个兴趣小组,进行化学实验探究。
I.第一组:以过氧化氢为对象进行实验。已知:纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体,可与水以任意比混合,为无色透明液体。回答下列问题。
(1)该小组的同学查阅资料后发现为二元弱酸,,。
①写出在水溶液中的电离方程式: 。
②如果常温下溶液,的酸式酸根离子与的浓度比为 。
(2)测定某瓶过氧化氢溶液中的含量。
①取试样置于锥形瓶中,用装有的酸性标准溶液的棕色 式滴定管滴定。反应的离子方程式为 。
②滴定达到终点的现象为 ,记录数据。重复滴定两次,每次消耗的酸性标准溶液体积如下表所示:
实验次数
第一次
第二次
第三次
体积
16.10
16.05
16.15
则试样中过氧化氢的浓度为 。(保留两位有效数字,下同)
③若实验测得的浓度比该瓶试剂标签上的数据低,下列哪些是造成偏低的可能原因: 。
A.滴定终点读数时俯视读数
B.滴定管水洗后直接倒入溶液进行滴定
C.锥形瓶水洗后未干燥
D.滴定时有几滴溶液溅落在锥形瓶外
Ⅱ.第二组:已知溶液和溶液可发生反应:。为探究反应速率与的关系,该组同学设计下表进行四组实验,排水法收集用秒表测量收集所需的时间。实验数据如下表所示:
实验编号
/mL
/s
溶液
溶液
醋酸
水
1
4.0
4.0
8.0
334
2
4.0
4.0
6.0
150
3
8.0
4.0
4.0
4.0
83
4
12.0
4.0
4.0
0.0
38
(3)① 。
②该反应的速率方程为,为反应速率常数。利用实验数据计算得 (填整数)。
20.(2025-2026高二上·吉林吉林·期中)苯甲酸()具有弱酸性,其能抑制微生物生长、延长产品保质期,在医药、食品、化妆品等行业中作为酸化剂或防腐添加剂使用。
部分物质的电离常数如下表所示。
酸
电离平衡常数(25℃)
亚硫酸
苯甲酸
(1)足量的苯甲酸与亚硫酸钠溶液反应的离子方程式 。
(2)下列四种溶质能发生水解反应的是 (填标号,下同);常温下,下列溶液中,由水电离出的由小到大的排列顺序是 。
①苯甲酸钠溶液
②溶液
③溶液
④0.1mol/LNaOH溶液
(3)兴趣小组为测定常温下饱和苯甲酸溶液的浓度,设计了酸碱中和滴定方法。
操作步骤:量取待测饱和苯甲酸溶液置于锥形瓶中,滴加2滴指示剂;将溶液盛装于滴定管中进行滴定,达到滴定终点并记录溶液的最终读数,再重复滴定3次,记录数据如下:
滴定次数
1
2
3
4
(苯甲酸)/mL
50.00
50.00
50.00
50.00
(消耗)/
14.95
14.00
14.02
13.98
①该滴定过程中应选用的指示剂为 (填“酚酞”或“甲基橙”)。
②滴定至终点的现象为 。
③滴定后所得溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式解释)。
④由上述滴定结果可计算得(苯甲酸)= 。
⑤若出现下列情况,测定结果偏高的是 (填标号)。
A.用蒸馏水清洗滴定管后,未用NaOH标准液润洗
B.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶
C.在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
D.滴定至终点时,俯视读数
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题型03 化学实验综合题
1.【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
2.【答案】(1)① A ② 10:1 (2)10 (3)① 锥形瓶内溶液颜色变化 ② 当滴入最后半滴溶液时,溶液由无色变为浅粉红色(或淡红色),且半分钟内不褪色 ③ D
3.【答案】(1)H2C2O4H++;H++ (2)AC (3)反应物的浓度 (4)① ② ③ ② 0.15 (5)① 酸式滴定管 ② 当滴加最后半滴酸性KMnO4标准液,锥形瓶中溶液由无色刚好变为浅红色且半分钟不变色 (6)72.0 (7)偏低
4.【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
5.【答案】(1)、 (2) (3)① 酸式 ② 当滴入最后半滴酸性高锰酸钾标准液时,锥形瓶内溶液恰好由无色变为浅紫色,且30秒内溶液不褪色 ③ 0.70 ④ 10.05 ⑤ CD
6.【答案】(1)分液漏斗 (2) (3)① 冷水 ② 将氯化铁蒸汽冷凝为固体收集 (4)c (5)饱和氯化钠(饱和NaCl或饱和食盐水均可) (6)BC (7)① ② NaClO ③ 1:1
7.【答案】(1)EDCB (2)酸式 (3) (4)当滴入最后半滴高锰酸钾溶液时,溶液恰好变为浅紫色,且半分钟内不褪去 (5)DE (6)90%
8.【答案】(1)丙 (2)① 无 ② 浅红 (3)20.60 (4)0.1000 (5)AE (6)① 淀粉溶液 ② 80%
9.【答案】(1)A (2)① 酸式滴定管 ② 0.80 ③ 22.80 ④ 偏高 ⑤ 无影响 ⑥ 偏高
10.【答案】(1)① +H2O+OH- ② 10-6.8 (2)① 球形干燥管 ② 无水CaCl2或P2O5 (3)反应放热,且SO2Cl2沸点低,冰水浴有利于生成和收集SO2Cl2 (4) (5)ACD
11.【答案】(1)B (2)① 吸热 ② 小于 ③ 大于 (3)① B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165.0 kJ/mol ② 3049.5 (4)① -55.1 ② 实验装置保温、隔热效果差,或者操作缓慢,导致热量损失。
12.【答案】(1)用0.0100 mol/LNaOH溶液润洗2~3次 (2)A (3)0.0050 (4)C (5)① 不需要 ② 当滴入最后半滴酸性溶液时,溶液由无色刚好变为浅(粉)红色,且半分钟内不变色(或不褪色) (6)D
13.【答案】(1)① 玻璃纤维 ② 不锈钢 ③ 确保可燃物完全燃烧 (2)① ② ac (3) (4)① 硫代硫酸钠溶液的浓度 ② 5.0 ③ bc
14.【答案】(1)① 环形玻璃搅拌棒 ② 减少反应体系和环境之间的热交换 (2)① 不相等 ② 相等 (3)ABD (4)-56.8 kJ/mol (5)① 低于 ② 1.50
15.【答案】(1)① 移液管或酸式滴定管 ② 滴入最后半滴溶液,溶液变为浅红色,且半分钟不恢复 (2)抑制铁离子水解,防止产生氢氧化铁沉淀影响滴定终点判定 (3)0.050 (4)BD (5),指示剂耗尽,无法指示滴定终点
16.【答案】(1)c (2)油浴加热 (3)6S2Cl2+16NH3=S4N4↓+8S↓+12NH4Cl (4)① 吸收多余的氨气,防止空气污染 ② 液封,防止空气或氧气进入装置C中 (5)① BD ② 84.47%
17.【答案】(1)① 酸式滴定管 ② 检漏 (2)① 淀粉溶液 ② 滴入最后半滴碘标准溶液时,溶液由无色变为蓝色且30s不恢复原色 (3)80.8 (4)D
18.【答案】(1)溶液被稀释 (2)逆向 (3)和共同产生的影响 (4)① A ② (5)实验⑤ 中增大浓度,平衡正向移动,浓度降低,平衡逆向移动,溶液透射率增大明显
19.【答案】(1)① 、 ② (2)① 酸 ② ③ 当滴入最后半滴酸性溶液时,锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色,且30秒内溶液不褪色 ④ 0.20 ⑤ (3)① 4.0 ② 2
20.【答案】(1) (2)① ① ② ③ ② ④<②<①<③ (3)① 酚酞 ② 当滴入最后半滴氢氧化钠溶液时,锥形瓶中溶液颜色由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色 ③ ④ 0.02800 ⑤ A
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题型03 化学实验综合题
1.(2025-2026高二上·内蒙古赤峰普通高中联盟·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。
2.(2025-2026高二上·吉林友好学校联合体·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”),将的溶液与的溶液混合,若所得混合溶液的,则溶液与溶液的体积比为 。
(2)曲线B对应温度下,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滴定时眼睛注视
②滴定终点的判断方法: 。
③关于酸碱中和滴定的有关说法,正确的是 (填序号)。
A.锥形瓶在水洗后,要用待测液润洗2~3次
B.规格为的酸式滴定管,液面在处,把全部盐酸放出,盐酸的体积为
C.酸式滴定管和碱式滴定管排气泡的方式相同
D.若碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,则所测盐酸的浓度偏高
E.当观察到锥形瓶中颜色发生变化,立即停止滴定并记下滴定管液面读数
【答案】(1)① A ② 10:1 (2)10 (3)① 锥形瓶内溶液颜色变化 ② 当滴入最后半滴溶液时,溶液由无色变为浅粉红色(或淡红色),且半分钟内不褪色 ③ D
【解析】(1)温度升高促进水的电离,水的离子积增大,水中c(H+)、c(OH-)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pH=7,参与反应的 ,pH=9的氢氧化钠溶液,,pH=4的H2SO4溶液,,则,得;
(2)由图知曲线B对应温度下,,0.01 mol/L NaOH溶液中,则,所以pH=10;
(3)① 用已知物质的量浓度的溶液来测定某稀盐酸的物质的量浓度时,眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化;
② 滴定终点的判断方法:当滴入最后半滴溶液时,溶液由无色变为浅粉红色(或淡红色),且半分钟内不褪色;
③A.锥形瓶在水洗后,用待测液润洗,会导致所用的溶液的体积偏大,从而使测得的盐酸的物质的量浓度偏高,A错误;
B.规格为a mL的酸式滴定管,液面在n mL处,把全部盐酸放出,由于滴定管下端还有液体,但没有刻度,所以放出盐酸的体积大于(a-n) mL,B错误;
C.酸式滴定管通过旋转活塞快速放液体排气泡,碱式滴定管向上弯曲乳胶管挤压玻璃球放液体排气泡,排气泡的方式不同,C错误;
D.碱式滴定管滴定前有气泡,滴定后气泡消失,读取的溶液的体积偏大,所测盐酸的浓度偏高,D正确;
E.当观察到锥形瓶中溶液颜色发生变化,且半分钟内不恢复原来的颜色,才停止滴定并记下滴定管液面读数,选项E中“立即停止滴定并记下读数”的操作错误,E错误;
故答案选D。
3.(2025-2026高二上·辽宁省重点中学协作校·期中)草酸(H2C2O4)是一种重要的化学试剂,在医药和科研领域有广泛的用途。化学兴趣小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液等试剂设计了如下实验探究:
(Ⅰ)查阅资料:H2C2O4为二元弱酸,酸性KMnO4溶液具有强氧化性。
(1)写出H2C2O4在水溶液中的电离方程式: 。
(2)以下实验方案证明草酸为弱酸,合理的是___________。
A. 常温下,取0.01mol·L-1的H2C2O4溶液,测其pH=2.3
B. 向0.1mol·L-1的H2C2O4溶液中滴加碳酸钠溶液有气泡产生
C. 常温下,0.01mol·L-1的H2C2O4溶液的导电能力弱于同浓度的盐酸
D. 取0.1mol·L-1草酸溶液100mL与足量镁粉反应,收集到H2体积为224mL(标况)
(Ⅱ)兴趣小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响,实验如下:
实验序号
实验温度/K
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
酸性KMnO4溶液
H2C2O4溶液
H2O
V/mL
c/mol·L-1
V/mL
c/mol·L-1
V/mL
①
293
4
0.02
6
0.1
0
6
②
T1
4
0.02
5
0.1
V1
8
③
308
4
0.02
V2
0.1
1
t1
(3)通过实验①、②,可探究 的改变对反应速率的影响。
(4)通过实验 (填实验序号)可探究温度变化对化学反应速率的影响,由实验②中数据可知v(H2C2O4)= mol·L-1·min-1.
(Ⅲ)草酸纯度的测定。
称取2.50g草酸样品,配成100mL溶液。准确量取25mL溶液于锥形瓶中,用0.100mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液进行滴定。
(5)滴定过程中酸性KMnO4标准溶液应置于 (填仪器名称),达到滴定终点的依据为 。
(6)记录实验数据,第1次滴定读数情况如图所示,3次滴定结果如表所示。则此草酸样品的纯度为 %(精确到0.1)。
实验序号
第1次
第2次
第3次
滴定前的刻度/mL
见图
0.80
0.34
滴定后的刻度/mL
见图
21.95
20.24
(7)滴定操作,若滴定前读数正确滴定终点时俯视读数会引起测定结果 (填“偏高”或“偏低”)。
【答案】(1)H2C2O4H++;H++ (2)AC (3)反应物的浓度 (4)① ② ③ ② 0.15 (5)① 酸式滴定管 ② 当滴加最后半滴酸性KMnO4标准液,锥形瓶中溶液由无色刚好变为浅红色且半分钟不变色 (6)72.0 (7)偏低
【解析】通过对比实验① 、② 、③ ,分别探究浓度和温度对反应速率的影响。实验① 和② 需要保持温度相同,改变H2C2O4的浓度;实验②和③ 需要保持浓度相同,改变温度。此外,溶液总体积应保持一致(即4+6+0=4+5+V1=4+V2+1);
(1)H2C2O4为二元弱酸,分步电离,故电离方程式为H2C2O4H++;H++;
(2)A. 草酸为二元酸,若为强酸,0.01mol/LH2C2O4电离出的氢离子浓度为0.02 mol·L-1,pH小于2,常温下,取0.01mol·L-1的H2C2O4溶液,测其pH=2.3,说明存在电离平衡,为弱酸,A合理;
B. 仅能说明草酸酸性强于碳酸,无法证明其为弱酸,B不合理;
C. 常温下,0.01 mol·L-1 H2C2O4溶液导电能力弱于同浓度盐酸,说明其电离程度低,可证为弱酸,C合理;
D. H2产量仅与酸的总H+数有关,无法区分强弱酸,D不合理;
选AC;
(3)通过观察实验① 、② 的数据可知T1、V1未知,但实验① 、② 中所用的H2C2O4溶液的体积不同,根据控制变量法的原则,T1应为293K,变量为H2C2O4溶液的浓度,V1=1;
(4)根据控制变量法的原则,V1=1,所以可通过实验② 、③ 探究温度变化对化学反应速率的影响,反应原理为2+ 5H2C2O4 + 6H+= 2Mn2++ 10CO2↑ + 8H2O ;n(KMnO4) = 0.004 L × 0.02 mol·L-1 = 0.00008 mol,总体积0.01 L,根据方程式0.00008 mol KMnO4消耗0.0002 mol H2C2O4, mol·L-1·min-1;
(5)酸性KMnO4溶液具有强氧化性会腐蚀橡胶管,应该用酸式滴定管;滴定终点判断当滴加最后半滴酸性KMnO4标准液,锥形瓶中溶液由无色刚好变为浅红色且半分钟不变色;
(6)根据图示,第1次滴定前0.50 mL,滴定后20.60 mL,消耗V = 20.60 mL- 0.50mL = 20.10 mL;第2次:滴定前0.80 mL,滴定后21.95 mL,消耗V = 21.95 mL- 0.80 mL= 21.15 mL;第3次:滴定前0.34 mL,滴定后20.24 mL,消耗V = 20.24 mL- 0.34mL = 19.90 mL,第二次数据误差较大,应舍去,最后得消耗体积的平均值为V = 20.00 mL,n(H2C2O4) = × 0.100 mol·L-1 × 0.0200 L = 0.005 mol,m(H2C2O4) = 0.005 mol × 90 g·mol-1 × = 1.80g,纯度=;
(7)若滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数,会导致滴定后读数偏小,即消耗的KMnO4溶液体积V偏小,V偏小会导致n(H2C2O4)偏小,最终测定结果偏低。
4.(2025-2026高二上·辽宁省沈阳市五校协作体·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。
5.(2025-2026高二上·辽宁锦州省重点高中·期中)过氧化氢外观为无色透明液体,其水溶液适用于医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒等。回答下列问题:
(1)已知是一种二元弱酸,、,则的电离方程式为 。
(2)实验发现向溶液中加入可以加快的分解速率。有人提出反应机理可能有2步,第1步反应为,则第2步反应为 。
(3)某兴趣小组同学用的酸性高锰酸钾标准液滴定市售过氧化氢的浓度。反应原理为。
①高锰酸钾标准液应盛放在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②滴定达到终点的现象是 。
③用量筒量取10.0 mL市售双氧水,加水配制成500 mL溶液,量取25.00 mL配制的溶液置于锥形瓶中,平行滴定四次,某一次实验时液面位置如图所示,则此时读数为 mL。每次消耗酸性高锰酸钾标准液的体积如下表所示:
次序
第一次
第二次
第三次
第四次
19.10
20.10
20.05
20.15
则市售过氧化氢的浓度为 。
④下列操作会导致测量结果偏低的是 (填字母)。
A.用量筒量取市售双氧水时仰视读数
B.滴定前,装高锰酸钾标准液的滴定管未进行润洗
C.滴定过程中,锥形瓶振荡太剧烈,有少量液滴溅出
D.滴定前平视读数,滴定后俯视读数
【答案】(1)、 (2) (3)① 酸式 ② 当滴入最后半滴酸性高锰酸钾标准液时,锥形瓶内溶液恰好由无色变为浅紫色,且30秒内溶液不褪色 ③ 0.70 ④ 10.05 ⑤ CD
【解析】实验用酸性高锰酸钾标准溶液测定市售过氧化氢的浓度,由于高锰酸钾溶液本身有颜色,不需要另加指示剂,当滴入最后半滴酸性高锰酸钾标准液时,锥形瓶内溶液恰好由无色变为浅紫色,且30秒内溶液不褪色,说明到达终点,计算时根据酸性高锰酸钾溶液的平均体积计算,若体积偏差过大应舍去,误差分析时主要分析消耗的酸性高锰酸钾溶液体积的偏差,进而分析结果的偏差,据此解答;
(1)过氧化氢是一种二元弱酸,说明过氧化氢分子能发生两步电离,电离方程式为、;
(2)由题意知,Br2是过氧化氢分解的催化剂,H2O2分解的总反应为2H2O2=2H2O+O2↑,第1步反应为:H2O2+Br2=2H++O2↑+2Br-,则第2步反应为:;
(3)① 高锰酸钾有强氧化性,应盛装在酸式滴定管中;
② 滴定前过氧化氢溶液颜色是无色的,终点时高锰酸钾稍过量,溶液呈浅紫色,则滴定到达终点的现象是:当滴入最后半滴酸性高锰酸钾标准液时,锥形瓶内溶液恰好由无色变为浅紫色,且30秒内溶液不褪色;
③ 根据液面的位置可知,此时读数为0.70 mL;由于第一次数据误差过大,故舍去,其它三组的平均值为 mL=20.10 mL,根据反应可知,n(H2O2)==×0.1000 mol•L-1×0.0201 L=0.005025 mol,则市售过氧化氢的浓度为=10.05 mol/L;
④A.用量筒量取市售双氧水时仰视读数,则双氧水的体积偏大,稀释后浓度偏大,故消耗的高锰酸钾溶液的体积偏大,导致结果偏高,A不符题意;
B.滴定前,装高锰酸钾标准液的滴定管未进行润洗,导致高锰酸钾溶液浓度偏低,故消耗的高锰酸钾溶液的体积偏大,导致结果偏高,B不符题意;
C.滴定过程中,锥形瓶振荡太剧烈,有少量液滴溅出,消耗的高锰酸钾溶液的体积偏小,导致结果偏低,C符合题意;
D.滴定前平视读数,滴定后俯视读数,导致读出的高锰酸钾溶液的体积偏小,结果偏低,D符合题意;
故选CD。
6.(2025-2026高二上·内蒙古乌兰察布·期中)铁有两种氯化物,都是重要的化工试剂。查阅有关资料如下:
①氯化铁:熔点为306℃,沸点为315℃;易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500~600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。
②氯化亚铁:熔点为670℃,可升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。
某化学活动小组用如图所示的装置(部分夹持装置略去)模拟工业生产制备无水氯化铁。请回答下列问题:
(1)盛放浓盐酸的装置名称是 。
(2)在装置A中,用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气,该反应的化学方程式为 。
(3)C放置在盛 (填“冷水”或“热水”)的水槽中,其作用是 。
(4)有同学认为该套装置有缺点,应在D处连接一装置,装置中合适的药品应为 (填字母)。
a.浓硫酸 b.氢氧化钠溶液 c.碱石灰
(5)有同学认为:为得到更纯净的产品应在A和B之间增加一盛有 溶液的洗气装置。
(6)下列有关该实验的说法中不正确的是 (填字母)。
A.B中试剂目的是干燥氯气
B.将浓盐酸换为稀盐酸,同样可以产生氯气
C.将干燥的氯气通入如上图装置,E中红色布条不褪色,F中红色布条褪色证明氯气具有漂白性
(7)在常温下,将氯气通入NaOH溶液中可以制备漂白液,反应的化学方程式为 ;该反应中,氧化产物为 (填化学式),被氧化的氯原子和被还原的氯原子的个数比为 。
【答案】(1)分液漏斗 (2) (3)① 冷水 ② 将氯化铁蒸汽冷凝为固体收集 (4)c (5)饱和氯化钠(饱和NaCl或饱和食盐水均可) (6)BC (7)① ② NaClO ③ 1:1
【解析】装置A中二氧化锰与浓盐酸反应产生Cl2,浓盐酸具有挥发性,使制取的Cl2中含有杂质HCl、H2O,气体经装置B中浓硫酸干燥氯气,在C中发生2Fe+3Cl2 2FeCl3,水槽中冰水冷却,在装置C中收集到FeCl3,若产物中混有FeCl2,可利用其还原性或与K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀检验,D为干燥管,D中为碱石灰可吸收未反应的氯气,且防止空气中水进入装置C中导致氯化铁水解;
(1)盛放浓盐酸的装置名称是分液漏斗;
(2)反应为二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水: ;
(3)氯化铁:熔点为306℃,沸点为315℃;则C放置在盛冷水的水槽中,其作用是将氯化铁蒸气冷凝为固体收集;
(4)氯化铁易吸收空气中的水分而潮解,且尾气氯气有毒,则装置中合适的药品应为碱石灰,其可吸收未反应的氯气,且防止空气中水进入装置导致氯化铁水解,故选c;
(5)氯气中HCl会和铁反应生成氯化亚铁,导致产品不纯,则应在A和B之间增加一盛有饱和氯化钠(饱和NaCl或饱和食盐水均可) 溶液的洗气装置,用于除去HCl气体;
(6)A.B中浓硫酸具有吸水性,目的是干燥氯气,正确;
B.稀盐酸不能和二氧化锰生成氯气,错误;
C.将干燥的氯气通入如上图装置,E中红色布条不褪色,F中红色布条褪色,证明氯气和水生成漂白性物质,而非氯气本身具有漂白性,错误;
故选BC;
(7)氯气通入NaOH溶液中反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的化学方程式为;该反应中,1分子氯气中1个氯原子化合价升高被氧化为次氯酸钠,1个氯原子化合价降低被还原,被氧化的氯原子和被还原的氯原子的个数比为1:1。
7.(2025-2026高二上·黑龙江省龙东十校联盟·期中)某同学用0.1000 的酸性高锰酸钾标准溶液滴定未知浓度的草酸,从而测定某草酸晶体产品中()的质量分数。某同学称取14.0 g产品溶于水,配制成500 mL溶液,其操作分解为如下几步:
A.移取25 mL待测草酸溶液注入洁净的锥形瓶
B.调节液面至“0”或“0”以下某一刻度,记下读数
C.把盛有标准溶液的滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液
D.取标准液注入滴定管至“0”刻度以上1~2 cm
E.用标准液润洗滴定管2~3次
F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度就此实验完成填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(用序号字母填写)A→ →F。
(2)高锰酸钾溶液应注入 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
某同学重复上述实验3次,其结果记录如表:(设杂质不与高锰酸钾反应,相对分子质量为126)
实验次数
第一次
第二次
第三次
消耗溶液体积/mL
20.05
19.95
24.36
(3)写出滴定过程中的离子反应方程式 。
(4)判断滴定终点的现象为 。
(5)下列操作会导致测定结果偏低的是 (填字母)。
A.锥形瓶用待测液润洗
B.盛装酸性高锰酸钾溶液的滴定管没有润洗
C.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定结束后气泡消失
D.滴定前平视,滴定结束时俯视
E.滴定过程中,锥形瓶振荡太剧烈,以致部分液体溅出
(6)通过实验数据,计算草酸晶体的纯度为 。
【答案】(1)EDCB (2)酸式 (3) (4)当滴入最后半滴高锰酸钾溶液时,溶液恰好变为浅紫色,且半分钟内不褪去 (5)DE (6)90%
【解析】(1)滴定操作步骤为:移取待测液(A)→润洗滴定管(E)→装入标准液至“0”刻度以上(D)→调节滴定管尖嘴充满溶液(C)→调节液面并记录读数(B)→滴定(F),因此操作顺序为:AEDCBF。
(2)高锰酸钾溶液呈酸性且具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,因此需用酸式滴定管。
(3)酸性条件下,被还原为,被氧化为,故滴定过程中的离子反应方程式为。
(4)高锰酸钾自身为紫红色,当滴入最后半滴标准液时,锥形瓶内溶液恰好变为浅紫色,且半分钟内不褪色。
(5)A.润洗后锥形瓶内待测液增多,消耗体积偏大,结果偏高,不符合题意,A错误;
B.管内残留水稀释,导致消耗体积偏大,结果偏高,不符合题意,B错误;
C.气泡体积被计入消耗体积,读数偏大,结果偏高,不符合题意,C错误;
D.俯视导致读数偏小,计算的消耗体积偏小,结果偏低,符合题意,D正确;
E.待测液减少,消耗体积偏小,结果偏低,符合题意,E正确;
故答案选DE。
(6)第三次实验数据(24.36 mL)与前两次偏差过大,故舍去,取前两次平均值:;消耗的物质的量为,所以(25 mL待测液中),所以500 mL溶液中;草酸晶体质量为,故纯度为。
8.(2025-2026高二上·黑龙江鸡西联考·期中)酸碱中和滴定是一种重要的实验方法,用NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作可分解为如下几步:
A.检查滴定管是否漏水
B.用蒸馏水洗干净滴定管
C.用待测定的溶液润洗酸式滴定管
D.用酸式滴定管取稀盐酸20.00mL,注入锥形瓶中,加入酚酞溶液
E.取下碱式滴定管,用标准NaOH溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管“0”刻度以上2~3cm处,再把碱式滴定管固定好,并排出尖嘴部分的气泡,调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下,记下滴定管液面所在刻度
F.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度
G.另取锥形瓶,再重复操作2~3次
完成以下填空:
(1)排出碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的 ,然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
(2)判断滴定终点的现象:锥形瓶中溶液从 色变为 色,且半分钟内不变色。
(3)如图是第一次滴定时的滴定管中的液面,其读数为X mL,X= 。
(4)根据下表数据计算待测盐酸的浓度: 。
滴定次数
待测盐酸体积(mL)
标准NaOH溶液体积(mL)
滴定前读数
滴定后读数
第一次
20.00
0.60
X
第二次
20.00
2.00
24.10
第三次
20.00
4.00
24.00
(5)在上述实验过程中,出现了以下操作(其他操作均正确),其中会造成测定结果(待测液浓度值)偏高的有 (填字母)。
A.量取标准液的碱式滴定管未润洗
B.锥形瓶水洗后直接装待测液
C.酸式滴定管水洗后未用待测稀盐酸润洗
D.滴定到达终点时,俯视液面读数
E.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
(6)利用反应可以定量测定市售硫代硫酸钠()的纯度,现在称取7.900g硫代硫酸钠固体样品,配成250mL溶液,取25.00mL置于锥形瓶中,加入指示剂,用含的碘水滴定,消耗碘水20.00mL,则:
①滴定时应选择的指示剂是 ;
②样品中硫代硫酸钠纯度为 。
【答案】(1)丙 (2)① 无 ② 浅红 (3)20.60 (4)0.1000 (5)AE (6)① 淀粉溶液 ② 80%
【解析】酸碱中和滴定实验主要分几部分,第一部分是滴定前的操作:① 滴定管方面包括检漏、洗涤、润洗、装液、排气、调0或记录读数;② 锥形瓶方面包括洗涤、装液、加指示剂;③ 选择合适的指示剂;第二部分是进行滴定,要注意注视锥形瓶液面颜色变化;第三部分是判断滴定终点;第四部分是数据处理 和误差分析;
(1)排气泡方法:调节滴定管活塞(碱式滴定则是挤压玻璃球),排出尖嘴部分的气泡,使其充满反应液(除去碱式滴定管乳胶管中气泡的方法如图丙所示),如果滴定管内部有气泡,应快速放液以赶走气泡;
故答案为丙;
(2)该实验用NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,使用酚酞作为指示剂,故滴定前锥形瓶内液体无色,当滴定结束时,溶液变成NaCl溶液及过量的半滴NaOH溶液,故溶液颜色变成浅红色;
故答案为无;浅红;
(3)滴定管的0刻度在上部,液面的最低处与20.00刻度后的第六小格相切,读数为20.60;
故答案为20.60;
(4)三次实验消耗NaOH标准溶液的体积分别为20.00mL、22.10mL和20.00mL,第二次实验数据误差较大,舍去,则消耗NaOH标准溶液的平均体积为;根据,可求得;
故答案为0.1000;
(5)A项,导致标准液的浓度偏小,滴定时消耗标准液体积偏大,测得盐酸浓度偏高,正确;B项,锥形瓶内溶质的物质的量不变,对实验结果无影响,错误;C项,导致盐酸浓度偏低,错误;D项,导致测得的消耗标准液体积偏小,盐酸浓度偏低,错误;E项,导致测得的消耗标准液的体积偏大,测得盐酸浓度偏高,正确;
故答案为AE;
(6)① 碘单质遇淀粉变蓝,滴定终点时碘单质消耗完,可选淀粉溶液作指示剂。② 根据和消耗,可知反应的,,故样品中的纯度为;
故答案为淀粉溶液;80%。
9.(2025-2026高二上·黑龙江齐齐哈尔齐市地·期中)草酸(,属于二元弱酸)在实验研究和化学工业中应用广泛。回答下列问题:
(1)下列能证明为弱酸的方案是 (填字母)。
A.室温下,取的溶液,测其
B.草酸能与碳酸钠溶液反应产生气泡
C.标准状况下,取溶液与足量锌粉反应,产生
(2)如图是利用一定物质的量浓度的标准溶液滴定某未知浓度的草酸溶液的示意图和滴定前、后盛放溶液的滴定管中液面的位置。
已知滴定原理为。
①仪器A的名称是 。
②溶液的体积读数:滴定前读数为 mL,滴定后读数为 mL。
③对下列几种假定情况进行讨论:
假定情况
测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
I.若滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失
Ⅱ.若滴定前锥形瓶未用待测液润洗
Ⅲ.标准液读数时,若滴定前俯视,滴定后仰视
【答案】(1)A (2)① 酸式滴定管 ② 0.80 ③ 22.80 ④ 偏高 ⑤ 无影响 ⑥ 偏高
【解析】进行酸碱中和滴定时,酸性溶液或具有氧化性的溶液盛装在酸式滴定管中,碱性溶液盛装在碱式滴定管中,实验误差分析时,若操作导致消耗标准溶液体积偏大,则浓度结果偏高,反之就偏低,据此分析;
(1)A.室温下,取0.005 mol·L-1的H2C2O4溶液,测其pH>2说明草酸溶液中存在电离平衡,证明草酸是弱酸,符合题意,A正确;
B.草酸能与碳酸钠溶液反应产生气泡只能说明草酸的酸性强于碳酸,但不能说明草酸是弱酸,不符合题意,B错误;
C.标准状况下,取100 mL 0.10mol·L-1 H2C2O4溶液与足量锌粉反应,产生224 mL H2只能说明草酸表现酸性,但不能说明草酸是弱酸,不符合题意,C错误;
故选A;
(2)① 由实验装置图可知,仪器A为酸式滴定管;
② 由图可知,滴定前读数为0.80 mL,滴定后读数为22.80 mL;
③ 若滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失会使酸性高锰酸钾溶液的体积偏大,导致测定结果偏高;
若滴定前锥形瓶未用待测液润洗对待测液中草酸的物质的量和酸性高锰酸钾溶液的体积无影响,对测定结果无影响;
标准液读数时,若滴定前俯视,滴定后仰视,会使酸性高锰酸钾溶液的体积偏大,导致测定结果偏高。
10.(2025-2026高二上·黑龙江省牡丹江市名校协作体·期中)实验室利用SO2合成硫酰氯(SO2Cl2),实验原理:SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l) ΔH<0,实验装置如图所示(夹持仪器已省略)。
已知:①常温下,H2SO3的Ka1=10-1.9,Ka2=10-7.2;
②SO2Cl2的熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃;
③SO2Cl2水解生成硫酸和盐酸,在空气中遇水蒸气发生剧烈反应,并产生大量白雾,100℃以上分解生成SO2和Cl2。
请回答下列问题:
(1)实验室可用Na2SO3制备SO2.常温下,Na2SO3水解的离子方程式为 ,Kh= 。
(2)装置A的名称为 ,所盛试剂为 。
(3)在冰水浴中制备SO2Cl2的原因是 。
(4)为了测定SO2Cl2产品纯度(杂质不参与反应),称取ag SO2Cl2产品于锥形瓶中,加入足量蒸馏水,充分反应后配制成100mL溶液,取25.00mL该溶液于锥形瓶中,用0.1000mol·L-1的NaOH标准溶液滴定,平行滴定三次消耗标准溶液体积的平均值为VmL,该SO2Cl2产品的纯度为 %。
(5)下列有关滴定过程的说法正确的是 (填标号)。
A.指示剂可选择酚酞或甲基橙
B.用25mL滴定管进行中和滴定时,用去标准溶液的体积为21.7mL
C.配制标准溶液的NaOH固体中含有KOH杂质,则测定结果偏高
D.读数时,滴定前仰视,滴定终点俯视,会导致测定结果偏低
E.滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失,会导致测定结果偏低
【答案】(1)① +H2O+OH- ② 10-6.8 (2)① 球形干燥管 ② 无水CaCl2或P2O5 (3)反应放热,且SO2Cl2沸点低,冰水浴有利于生成和收集SO2Cl2 (4) (5)ACD
【解析】磺酰氯(SO2Cl2)易水解,氯气和二氧化硫进入装置A前必须先干燥,实验室制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气,分别通过装置乙和装置丙除去氯化氢和水蒸气,二氧化硫用浓硫酸进行干燥,二氧化硫和氯气在装置A中活性炭催化剂作用下反应制取磺酰氯(SO2Cl2),合成磺酰氯(SO2Cl2)的反应是放热反应,使用冰水浴有利于生成和收集磺酰氯(SO2Cl2),氯气和二氧化硫反应不充分,过量的氯气和二氧化硫用碱石灰吸收,同时避免空气中的水蒸气进入装置A。
(1)Na2SO3水解显碱性,其离子方程式为;水解平衡常数与电离平衡常数之积为水的离子积,所以Kh=;
(2)装置A为球形干燥管,是为了干燥二氧化硫,所以所盛装的试剂为无水CaCl2或P2O5,故答案为:球形干燥管;无水CaCl2或P2O5;
(3)SO2(g)+Cl2(g)=SO2Cl2(l)正反应放热,SO2Cl2熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,100℃以上分解生成SO2和Cl2,C中冰水浴的作用是生成和收集SO2Cl2,减少SO2Cl2的挥发,防止SO2Cl2的分解,故答案为:反应放热,且SO2Cl2沸点低,冰水浴有利于生成和收集SO2Cl2;
(4)SO2Cl2水解生成硫酸和盐酸,化学方程式为SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,即用氢氧化钠滴定溶液中的氢离子,根据关系式可知样品中的氢离子浓度为0.1000mol·L-1V10-3L=V10-4mol,则锥形瓶内的SO2Cl2的物质的量为= V10-4mol,所以SO2Cl2的质量为,该SO2Cl2产品的纯度为;
(5)A.强碱滴强酸,终点显中性,指示剂可选择酚酞或甲基橙,A正确;
B.滴定管的最小精确度到0.01mL,数据不正确,B错误;
C.因摩尔质量:KOH>NaOH,若配制标准溶液的NaOH固体中含有KOH杂质,则所标定的标准液浓度偏小,最终读取的标准体积偏大,即测定结果偏高,C正确;
D.读数时,滴定前仰视,滴定终点俯视,最终读取的标准体积偏小,会导致测定结果偏低,D正确;
E.滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失,最终读取的标准体积偏大,会导致测定结果偏高,E错误;
综上,说法正确的是ACD选项。
11.(2025-2026高二上·黑龙江齐齐哈尔·期中)热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。按要求回答下列问题:
(1)下列反应既属于氧化还原反应又属于放热反应的是 (填字母)。
A.浓硫酸的稀释 B.Na与水反应 C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
(2)C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H=+1.9 kJ/mol。
①该反应属于 (填“放热”或“吸热”)反应,反应中反应物的总能量 (填“大于”或“小于”)生成物的总能量。
②稳定性:石墨 (填“大于”或“小于”)金刚石。
(3)0.5 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态B2O3和液态水,放出1082.5 kJ热量,请写出乙硼烷燃烧的热化学方程式: 。又已知 ,则33.6 L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是 kJ。
(4)某实验小组取45 mL NaOH溶液和40 mL盐酸溶液进行实验,实验数据如下表所示。近似认为0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L盐酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g•℃)。
实验序号
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
盐酸
氢氧化钠
混合溶液
1
20.0
20.2
23.3
2
20.2
20.4
23.3
3
20.5
20.5
23.6
4
21.1
21.3
25.2
依据该学生的实验数据计算,该实验中生成1 mol H2O时的反应热△H= kJ/mol(计算结果保留一位小数)。实验测得的数据与57.3 kJ/mol有偏差,可能的原因是 (请写出两点)。
【答案】(1)B (2)① 吸热 ② 小于 ③ 大于 (3)① B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165.0 kJ/mol ② 3049.5 (4)① -55.1 ② 实验装置保温、隔热效果差,或者操作缓慢,导致热量损失。
【解析】化学反应过程中放出或吸收的热量,不仅与反应的物质多少有关,还与物质的存在状态有关,在书写热化学方程式时,要注明物质的存在状态及与反应的反应物的物质的量相对应的热量。中和热是酸、碱发生中和反应产生1 mol H2O(l)时放出的热量。为减少实验误差,使测定值更接近真实值,要进行多次平行实验,分别测出每次实验的初始温度、终止温度,计算出每次实验的温度差,然后根据几次实验温度差数值大小,判断出有效实验数据,再计算出平均温度,利用Q=c·m·△t,计算出反应放出的热量,最后根据△H=-计算出中和热。利用操作及过程中热量损失及放出,判断实验误差。
(1)A.浓硫酸的稀释会放出大量热量,变化过程中没有产生新物质,因此该过程为物理变化,不是化学变化,A不符合题意;
B.Na与水反应产生NaOH、H2,反应过程中Na、H元素化合价发生了变化,因此反应属于氧化还原反应;由于发生反应时放出大量热量,因此反应同时属于放热反应,B符合题意;
C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应产生BaCl2、NH3·H2O、N2O,反应过程中没有元素化合价发生变化,因此反应不属于氧化还原反应;且发生反应时会吸收热量,因此该反应属于吸热反应,C不符合题意;
故合理选项是B;
(2)① 根据热化学方程式可知:石墨转化为金刚石时会吸收热量,因此该反应为吸热反应;该反应为吸热反应,说明反应中所有反应物的总能量小于所有生成物的总能量;
② 物质含有的能量越低,该物质的稳定性就越强。由于石墨转化为等质量的金刚石时要吸收能量,说明物质含有的能量:石墨<金刚石,故物质的稳定性:石墨>金刚石;
(3)0.5 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态B2O3和液态水,放出1082.5 kJ热量,则1 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态B2O3和液态水,放出热量为Q=1082.5 kJ×2=2165.0 kJ,故乙硼烷燃烧的热化学方程式为:B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165.0 kJ/mol;
33.6 L标准状况下乙硼烷(B2H6)的物质的量是n(B2H6)==1.5 mol,根据上述热化学方程式可知1.5 mol完全燃烧产生固态B2O3和液态水,放出热量Q=1.5 mol×2165.0 kJ/mol =3247.5 kJ,产生水的物质的量是n(H2O)=4.5 mol。根据题意 ,则4.5 mol液体水变为气态水,会吸收热量4.5 mol×44 kJ/mol=198 kJ,则1.5 mol完全燃烧产生固态B2O3和气态水,一共放出热量Q(放)=3247.5 kJ-198 kJ=3049.5 kJ;
(4)第1次实验开始平均温度为20.1℃,终止温度为23.3℃,温度差△t1=3.2℃;第2次实验开始平均温度为20.3℃,终止温度为23.3℃,温度差△t2=3.0℃;第3次实验开始平均温度为20.5℃,终止温度为23.6℃,温度差△t3=3.1℃;第4次实验开始平均温度为21.2℃,终止温度为25.2℃,温度差△t4=4.0℃;可见,第4次实验数据偏差较大,应该舍弃,则前3次实验平均温度差△t==3.1℃,由于NaOH与HCl发生反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O,n(NaOH)>n(HCl),所以该反应放出热量的多少及产生H2O的物质的量要以不足量的HCl为标准计算,n(H2O)=n(HCl)=0.50 mol/L×0.040 L=0.020 mol,反应放热Q=c·m·△t=4.18×10-3 kJ/(g·℃)×(45+40) g×3.1℃=1.10143 kJ,则该实验中生成1mol H2O时的反应热△H=-=-55.07 kJ/mol≈-55.1 kJ/mol,实验测得的数据与57.3 kJ⋅mol-1有偏差,可能原因是:由于实验装置保温、隔热效果差,或者实验操作缓慢,导致热量损失。
12.(2025-2026高二上·黑龙江绥化·期中)菠菜中含有草酸,草酸是二元弱酸,具有较强的还原性。为测定菠菜提取液中草酸的含量(假设除草酸外其他成分不参与反应),设计以下实验。
I.酸碱中和滴定法测定草酸含量
用0.0100 mol/LNaOH溶液滴定菠菜提取液中草酸含量。实验步骤如下:
检查滴定管活塞是否漏水
②用蒸馏水洗涤碱式滴定管,______,加入0.0100 mol/LNaOH溶液,赶出气泡、调节液面后准确记录读数为
③用酸式滴定管向锥形瓶中滴入菠菜提取液,再向其中滴加2滴酚酞溶液
④把锥形瓶放在碱式滴定管的下方,瓶下垫一张白纸,小心地滴入碱,边滴边摇动锥形瓶,直到滴定至终点,记录滴定管液面读数为
⑤重复实验两次,并记录相关数据
(1)步骤②中缺少的操作步骤是 。
(2)下列能证明为弱酸的方案是 (填字母)。
A.室温下,取的溶液,测其
B.草酸能与碳酸钠溶液反应产生气泡
C.标准状况下,取溶液与足量锌粉反应,产生
(3)三组实验数据如下,该菠菜提取液中草酸的浓度为 。
次数
1
0.20
20.20
2
0.10
21.20
3
0.00
20.00
II.氧化还原滴定法测定草酸含量
用酸性溶液滴定菠菜提取液中草酸含量,已知菠菜提取液接近无色。滴定原理为:。
(4)向滴定管中加入酸性溶液,赶出滴定管尖嘴处的气泡,正确的操作图示为______(填字母)。
A.
B.
C.
D.
(5)用酸性溶液滴定菠菜提取液时, (填“需要”或“不需要”)另外加指示剂,滴定终点的现象为 。
(6)下列操作可能导致测定结果偏高的是______。
A. 滴定过程中摇动锥形瓶,不慎将瓶内的溶液溅出一部分
B. 滴定后俯视读数
C. 滴定前盛放菠菜提取液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
D. 装酸性溶液的滴定管滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
【答案】(1)用0.0100 mol/LNaOH溶液润洗2~3次 (2)A (3)0.0050 (4)C (5)① 不需要 ② 当滴入最后半滴酸性溶液时,溶液由无色刚好变为浅(粉)红色,且半分钟内不变色(或不褪色) (6)D
【解析】本题为用滴定的方法测定菠菜中草酸含量的实验题,本题用氢氧化钠溶液滴定,采用酚酞做指示剂,在计算标准液体积时要注意数据偏差较大时要舍去该组数据,以此解题。
(1)滴定管在用水洗后需要用待装液润洗,故步骤② 中缺少的操作步骤是用0.0100 mol/LNaOH溶液润洗2~3次;
(2)A.室温下,取0.005 mol·L-1的H2C2O4溶液,测其pH>2说明草酸溶液中存在电离平衡,证明草酸是弱酸,故符合题意;
B.草酸能与碳酸钠溶液反应产生气泡只能说明草酸的酸性强于碳酸,但不能说明草酸是弱酸,故不符合题意;
C.标准状况下,取100 mL 0.10 mol·L-1 H2C2O4溶液与足量锌粉反应,产生224mL H2只能说明草酸表现酸性,但不能说明草酸是弱酸,故不符合题意;
故选A;
(3)计算三组实验的净体积: 第1次:20.20−0.20=20.00 mL 第2次:21.20−0.10=21.10 mL 第3次:20.00−0.00=20.00 mL,第2次数据(21.10 mL)与前两次差异显著,可能为操作误差,应舍去。取第1次和第3次的平均值,,滴定反应为草酸与已知浓度的碱性溶液反应,方程式为:,则草酸浓度公式为即;
(4)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,应该装在酸式滴定管中,操作C为赶出酸式滴定管尖嘴处的气泡的操作,故选C;
(5)高锰酸钾溶液为紫红色,则滴定过程不需要指示剂;滴定终点的现象为:当滴入最后半滴酸性溶液时,溶液由无色刚好变为浅(粉)红色,且半分钟内不变色(或不褪色);
(6)A.滴定过程中摇动锥形瓶,不慎将瓶内的溶液溅出一部分,则消耗的高锰酸钾溶液的体积会偏小,结果偏低,A错误;
B.滴定后俯视读数,则测得的高锰酸钾溶液的体积会偏小,结果偏低,B错误;
C.滴定前盛放菠菜提取液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,不影响高锰酸钾溶液的体积,结果无影响,C错误;
D.装酸性溶液的滴定管滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,则测得的高锰酸钾溶液的体积会偏大,结果偏高,D正确;
故选D。
13.(2025-2026高二上·辽宁重点高中·期中)化学是以实验为基础的学科,某兴趣小组在实验室进行如下实验。
Ⅰ.用弹式热量计(结构如图所示)按以下实验步骤来测量硫的燃烧热。
称量纯水,倒入内筒中;称量硫固体装入氧弹内,用氧气排净空气后再注满高纯氧气;打开搅拌器开关,读取纯水温度,当温度不再改变时,记为初始温度;当纯水温度保持不变时,打开引燃电极,读取并记录内筒最高水温;重复实验次,测得内筒温度改变的平均值为。通过已知燃烧热的物质利用此装置在相同条件下测定,内筒每克水升高时,需要反应放热。
请回答下列问题:
(1)搅拌器和氧弹适宜的材质分别为 、 (填“不锈钢”或“玻璃纤维”);氧弹内注满过量高纯氧气的目的是 。
(2)用相关字母表示硫的燃烧热为 ;若测得的比实际数据偏高,则可能原因是 (填字母)。
a.硫未充分燃烧 b.称取硫时质量偏高 c.测得纯水的初始温度偏高
Ⅱ.利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素,设计如下系列实验:
实验序号
反应温度/℃
稀硫酸
浓度
1
20
0.50
10.0
0.10
10.0
0
2
20
0.50
10.0
0.10
5.0
3
40
0.50
0.10
10.0
(3)写出硫代硫酸钠与稀硫酸反应的离子方程式: 。
(4)该实验1和2可探究 对反应速率的影响,因此 mL。实验3比实验1反应速率快,因为升高温度增加了 (填字母)。
a.单位体积离子总数 b.单位体积活化离子数 c.单位体积活化离子百分数
【答案】(1)① 玻璃纤维 ② 不锈钢 ③ 确保可燃物完全燃烧 (2)① ② ac (3) (4)① 硫代硫酸钠溶液的浓度 ② 5.0 ③ bc
【解析】实验1和2探究硫代硫酸钠溶液的浓度对化学反应速率的影响,由实验1可知溶液的总体为20.0 mL,故5.0 mL;实验1和实验3探究温度对化学反应速率的影响,故10.0 mL,=0。
(1)搅拌器需绝热材料,避免损失热量,选玻璃纤维;氧弹需导热材料,迅速将硫燃烧放出的热量传导给水,可选不锈钢;氧弹内注满过量高纯氧气的目的是:确保可燃物完全燃烧;
(2)根据题意,硫的燃烧热为1 mol S完全燃烧释放的热量,;
若测得的比实际数据偏高,则放出的热量偏少。
a.硫未充分燃烧,放出的热量偏少,比实际数据偏高,a符合题意;
b.称取硫的质量偏高,则反应放出的热量偏高,比实际数据偏低,b不符合题意;
c.测得纯水的初始温度偏高,则测得水变化的温度值偏低,放出的热量偏少,比实际数据偏高,c符合题意;
故选ac;
(3)与反应生成硫、二氧化硫和水,离子方程式为:;
(4)根据分析,该实验1和2可探究硫代硫酸钠溶液的浓度对反应速率的影响,因此5.0 mL。实验1和实验3是探究温度对化学反应速率的影响,温度升高,增加了单位体积活化离子数及单位体积活化离子百分数,从而增加了有效碰撞机会,加快反应速率,而单位体积离子总数不变,故选bc。
14.(2025-2026高二上·辽宁重点高中·期中)某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热。他将50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液加入如图甲所示的装置中,进行中和反应。请回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图甲中还缺少的一种玻璃仪器是 。烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 。
(2)实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与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”),所求中和反应反应热的数值 (填“相等”或“不相等”)。
(3)该同学做实验时有些操作不规范,造成测得的中和反应的H偏大,可能的原因是___________(填字母)。
A. 测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净,然后去测NaOH溶液的温度
B. 把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓
C. 做本实验的当天室温较高
D. 将50 mL 0.55 mol·L-1氢氧化钠溶液错取成了50 mL 0.55 mol·L-1氨水
(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm-3,又知中和反应后生成溶液的比热容为c=4.18 J·g-1·℃-1.为了计算中和反应的反应热,某学生做了如下表所示的实验记录:
实验序号
起始温度/℃
终止温度/℃
稀盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.2
23.5
2
20.2
20.4
23.7
3
20.3
20.5
25.6
依据该学生的实验数据,计算该实验测得的中和反应的反应热= (结果保留一位小数)。
(5)将V1 mL 1.0 mol·L⁻¹盐酸和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录温度,实验结果如图乙所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。通过分析图像可知,做该实验时环境温度 (填“高于”“低于”或“等于”)22℃,该NaOH溶液的浓度为 mol·L⁻¹。
【答案】(1)① 环形玻璃搅拌棒 ② 减少反应体系和环境之间的热交换 (2)① 不相等 ② 相等 (3)ABD (4)-56.8 kJ/mol (5)① 低于 ② 1.50
【解析】(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒;烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是减少反应体系和环境之间的热交换。
(2)物质的量与热量成正比,物质的量越大,反应放出的热量越多,但中和热对应生成1mol水时的能量变化,则改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸跟50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量不相等,所求生成1mol水时的中和热相等,因为中和热是指强酸与强碱的稀溶液发生反应生成1mol H2O所放出的热量;
(3)A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净,然后去测NaOH溶液的温度,NaOH溶液的初始温度偏高,测定反应放热偏小,测得中和热的数值偏低,ΔH偏大,故A符合题意;
B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓,反应中热量损耗偏大,测定反应放热偏小,测得中和热的数值偏低,ΔH偏大,故B符合题意;
C.做本实验的当天室温较高,与中和热测定数值无关,故C不符合题意;
D.一水合氨是弱电解质,电离吸热,则50mL 0.55mol⋅L-1氢氧化钠溶液错取成了50mL 0.55mol⋅L-1的氨水,反应放热偏小,测得中和热的数值偏低,ΔH偏大,故D符合题意;
故答案为ABD;
(4)由表格数据可知,第一次实验的温度差=,第二次实验的温度差=,第三次实验的温度差=,第三次数据偏差大,应舍去,温度差平均值=3.4℃,盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g/cm3,则盐酸和氢氧化钠溶液质量和为,则生成0.025mol水时放出的热量为,生成1mol水放出的热量为,则该实验测得的中和热;
(5)加入盐酸5mL时温度为22℃,酸碱中和为放热反应,则该实验时环境温度低于22℃;由图可知,当HCl的体积为30mL时酸碱恰好反应,n(NaOH)=n(HCl),即c(NaOH)×0.02L=1.0mol/L×0.03L,解得c(NaOH)=1.50mol/L。
15.(2025-2026高二上·内蒙古喀喇沁旗联考·期中)银量法(以生成难溶性银盐来进行测定的一种滴定分析方法)可用于测定卤化钠中卤素的含量。某实验小组用银量法测定某NaBr溶液中的物质的量浓度,实验过程如下:
I.配制标准溶液
①配制的标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存;
②配制0.1000 mol·L-1 NH4SCN标准溶液100 mL。
II.滴定的主要步骤
a.取待测NaBr溶液20.00 mL于锥形瓶中
b.加入的溶液(过量),使完全转化为沉淀
c.加入溶液作指示剂
d.用标准溶液滴定过量的,到达滴定终点时停止滴定
e.重复上述操作三次,四次测定数据如表:
实验序号
1
2
3
4
消耗的标准溶液的体积
12.17
10.03
9.97
10.00
f.数据处理
已知:①铁离子在溶液中的水解程度:中性酸性。
②硫氰酸银(AgSCN)是一种白色难溶物。
回答下列问题:
(1)用棕色 (仪器名称)量取的溶液于锥形瓶中,进行滴定操作。滴定终点的现象为 。
(2)滴定过程要在较小的环境中进行的原因是 。
(3)经计算得 (结果保留两位有效数字)。
(4)下列操作会导致测得的溶液中溴的含量偏大的是___________(填标号)。
A. 滴定管未润洗即装入标准溶液进行滴定
B. 滴定过程中开始仰视读数,后俯视读数
C. 滴定开始时滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
D. 滴定过程中锥形瓶中不慎有液体溅出
(5)若待测液为NaI溶液,利用该实验方法测定溶液中的物质的量浓度,则b和c两步不能颠倒。其原因是 (用离子方程式结合必要的文字说明)。
【答案】(1)① 移液管或酸式滴定管 ② 滴入最后半滴溶液,溶液变为浅红色,且半分钟不恢复 (2)抑制铁离子水解,防止产生氢氧化铁沉淀影响滴定终点判定 (3)0.050 (4)BD (5),指示剂耗尽,无法指示滴定终点
【解析】本题考查银量法的应用实验,用过量的银离子将溴离子完全反应,再用滴定剩余的银离子,当Ag+完全沉淀,滴入半滴与铁离子变成红色且半分钟不褪色即达到终点。重点在于理解滴定原理、实验操作和误差分析。
(1)硝酸银溶液见光易分解且呈酸性,用棕色的移液管或酸式滴定管才能准确量取20.00 mL的溶液于锥形瓶中;滴定终点的现象为滴入最后半滴溶液,溶液变为浅红色,且半分钟不恢复原色;
(2)滴定过程要在较小的环境中进行原因是抑制铁离子水解,防止产生氢氧化铁沉淀影响滴定终点判定;
(3)滴定过程 n(AgNO3)=0.002 mol,由实验数据可知,第1次实验误差较大,舍弃,则消耗NH4SCN溶液体积的平均值为10.00 mL,消耗的n(NH4SCN)=0.001 mol,与NaBr反应的AgNO3的物质的量=溴离子的物质的量,则n(Br-)= n(AgNO3)-n(NH4SCN)=0.001 mol,c(Br-)=0.001mol÷0.02L=0.050 mol/L;
(4)A.滴定管未润洗即装入NH4SCN标准溶液进行滴定,相当于对标准液进行稀释,则消耗更多的NH4SCN,溴离子消耗的银离子减少,溴离子浓度偏小,A不符合题意;
B.滴定过程中开始仰视读数,后俯视读数,则NH4SCN体积偏小,NH4SCN消耗AgNO3偏少,溴离子消耗的银离子偏多,溴离子浓度偏大,B符合题意;
C.滴定开始时滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,则NH4SCN体积偏大,NH4SCN消耗的AgNO3偏多,溴离子消耗的银离子偏小,溴离子浓度偏小,C不符合题意;
D.滴定过程中锥形瓶中不慎有液体溅出,则NH4SCN体积偏小,NH4SCN消耗的AgNO3偏少,溴离子消耗的银离子偏多,溴离子浓度偏大,D符合题意;
故选BD;
(5)若待测液为NaI溶液,则b和c两步不能颠倒的原因是2Fe3++2I-=I2+2Fe2+,导致指示剂耗尽,无法判断终点。
16.(2025-2026高二上·辽宁省大连市城联盟·期中)四氮化四硫(S4N4,S为+2价)为橙黄色固体,易被氧化,难溶于水,易溶于四氯化碳,可用氨气与S2Cl2反应制备,反应装置如图所示(夹持和加热装置已省略)。
已知:2CrO3+6Cl-+12H+=2Cr3++3Cl2↑+6H2O;
步骤如下:
①反应时关闭止水夹K3,打开K1和K2,先向装置C中通入干燥纯净的Cl2,待装置C中充满黄绿色气体时,开始加热C,使CS2与Cl2在95~105℃下反应生成S2Cl2;
②待装置C中的CS2全部反应后,关闭止水夹K1,撤掉装置A、B;
③K1处连接制NH3的装置,关闭止水夹K2,打开K1和K3,通入干燥纯净的NH3,反应制得S4N4。
请回答下列问题:
(1)装置A用CrO3粉末与浓盐酸反应制取Cl2,发生装置A可以选用 。(填选项)
(2)制备S2Cl2时为使装置C受热均匀,可采用的最佳加热方式为 。
(3)制取S4N4的同时装置C中还生成一种常见固体单质和一种盐,写出反应的化学方程式 。
(4)装置E的作用是 、 。
(5)测定S4N4的纯度;称取1.100 g S4N4样品(杂质不参与反应),加入NaOH溶液,并加热,释放出的氨气用足量100.00 mL 1.00 mol·L-1硼酸吸收[假定溶液体积不变,反应为:2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O]。反应后的溶液再用1.00 mol·L-1的盐酸进行滴定[滴定反应为:(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3],重复三次实验。实验数据记录如下表所示:
实验序号
初始读数(mL)
最终读数(mL)
Ⅰ
0.20
20.42
Ⅱ
0.40
24.85
Ⅲ
1.00
21.18
①该实验的下列有关说法正确的是 (填选项)。
A.滴定时应先快后慢滴入盐酸,且眼睛注视滴定管中液面变化
B.滴加最后半滴方法是:将旋塞稍稍转动,使半滴溶液悬于管口,用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落,再用洗瓶以少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁,使溶液流入锥形瓶,振荡摇匀
C.滴定终点装盐酸的滴定管液面如上图所示,则读数为23.90 mL
D.滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,导致测定的结果偏高
②制得的S4N4的纯度为 。(保留四位有效数字)
【答案】(1)c (2)油浴加热 (3)6S2Cl2+16NH3=S4N4↓+8S↓+12NH4Cl (4)① 吸收多余的氨气,防止空气污染 ② 液封,防止空气或氧气进入装置C中 (5)① BD ② 84.47%
【解析】(1)装置A用CrO3粉末与浓盐酸反应制取Cl2,为固液不加热型,发生装置A选用c,故答案为c;
(2)使CS2与Cl2在95~105℃下反应生成S2Cl2,不能选择水浴加热,则受热均匀的最佳加热方式为油浴加热;
(3)用氨气与S2Cl2反应制备S4N4,硫元素的化合价从+1价升到+2价,N元素的化合价从-3价升到-2价,配平时将S4N4看作一个整体,每1 mol该物质反应失8e-,故产物中常见的固体单质为氧化产物S,化合价升高,另一种盐为NH4Cl;根据得失电子守恒、元素守恒得到其化学方程式为:6S2Cl2+16NH3=S4N4↓+8S↓+12 NH4Cl;
(4)装置E含有稀硫酸,可与碱性气体氨气反应,作用是吸收多余的氨气,避免空气污染,且先将气体与CCl4接触,可以防倒吸;S4N4易被氧化,装置E另一个作用是防止空气或氧气进入装置C中;故答案为:吸收多余氨气,防止空气污染;液封,防止空气或氧气进入装置C中;
(5)①A.滴定时眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化,故A错误;
B.滴加最后半滴方法是:将旋塞稍稍转动,使半滴溶液悬于管口,用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落,再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁,使溶液流入锥形瓶,振荡摇匀,故B正确;
C.酸式滴定管刻度上边的小(有0刻度),下边的大,则读数为24.10 mL,故C错误;
D.滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,造成读取的盐酸体积偏大,导致测定的结果偏高,故D正确;
故选BD;
②三次实验消耗盐酸的体积分别为20.42-0.20=20.22 mL、24.85-0.40=24.45 mL、21.18-1.00=20.18 mL,第Ⅱ次数据误差较大应舍去,平均消耗盐酸体积,结合化学方程式和原子守恒可得出关系式:S4N4~4NH3~4HCl,所以,所以S4N4的纯度为。
17.(2025-2026高二上·吉林四校联考·期中)滴定法是测定溶液浓度的一种重要方法,常见的有酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定法等。请回答下列问题:
Ⅰ.某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量,设计实验如下:
①三颈烧瓶中加入100.00g香菇样品和400mL水;锥形瓶中加入125mL水、1mL指示剂溶液,并预加的碘标准溶液,搅拌。
②以流速通氮气,再加入过量磷酸,加热并保持微沸,同时用碘标准溶液滴定,至终点。
为减小实验误差,进行了三次实验,滴定消耗碘标准溶液三次实验结果记录如下:
实验次数
第一次
第二次
第三次
消耗碘标准溶液体积
③做空白实验,消耗了碘标准溶液。
④用适量替代香菇样品,重复上述步骤,测得的平均回收率为。
回答下列问题:
(1)滴定时碘标准溶液装在 (选填 “酸式滴定管”或“碱式滴定管”)中,该仪器在装入碘标准液前必须进行的操作是 、洗涤、润洗、装标准液、排气泡、调液面。
(2)滴定时选择的指示剂 ,滴定终点的标志是 。
(3)已知:,,该样品中亚硫酸盐含量为 (以计,结果保留三位有效数字)。
Ⅱ.用的溶液来测定未知浓度醋酸溶液
(4)下列操作中可能使所测醋酸溶液的浓度数值偏高的是___________(填标号)。
A. 水洗涤后的酸式滴定管未用醋酸溶液润洗就直接注入醋酸溶液,并移取的醋酸溶液于锥形瓶中
B. 滴定快达终点时,用蒸馏水洗涤锥形瓶的瓶壁,然后继续滴定至终点
C. 用甲基橙作指示剂滴至橙色变黄色后,要等30秒,若溶液不褪色表明达到滴定终点
D. 读取溶液体积时,开始俯视读数,滴定结束时仰视读数
【答案】(1)① 酸式滴定管 ② 检漏 (2)① 淀粉溶液 ② 滴入最后半滴碘标准溶液时,溶液由无色变为蓝色且30s不恢复原色 (3)80.8 (4)D
【解析】三颈烧瓶中磷酸与亚硫酸盐反应产生SO2(,,相差不大,与亚硫酸盐存在平衡:、,可通过增大磷酸浓度、加热不断使SO2逸出,促使反应向生成SO2的方向进行),SO2与I2发生氧化还原反应,用碘标准溶液滴定产生的SO2即可测定香菇中亚硫酸盐的含量。
(1)碘标准溶液有氧化性,应装在酸式滴定管中,在装入碘标准液前必须进行的操作是:检漏;
(2)淀粉和碘单质溶液混合变蓝色,滴定时选择的指示剂为:淀粉溶液;滴定终点时碘过量,溶液呈蓝色,故滴定终点的标志是:滴入最后半滴碘标准溶液时,溶液由无色变为蓝色且30s不恢复原色;
(3)滴入磷酸后,与亚硫酸盐反应产生SO2,SO2与I2发生反应:,根据表格,第二次实验与第一、三次差别较大,应舍去,剩下两次取平均值,消耗碘标准溶液的平均体积为10.00mL,根据题意,预加了3.00mL碘标准溶液,空白实验消耗1.00mL碘标准溶液,故消耗碘标准溶液的体积(10.00+3.00-1.00)mL=12.00 mL,故SO2的物质的量为:,该样品中亚硫酸盐含量为80.8;
(4)A.水洗涤后的酸式滴定管未用醋酸溶液润洗就直接注入醋酸溶液,导致醋酸的物质的量偏小,消耗的NaOH标准溶液的体积偏小,所测醋酸的浓度偏低,A错误;
B.滴定快达终点时,用蒸馏水洗涤锥形瓶的瓶壁,然后继续滴定至终点,不影响醋酸的物质的量和氢氧化钠溶液的体积,对所测浓度无影响,B错误;
C.到达滴定终点时溶质为醋酸钠,溶液呈碱性,应选用酚酞作指示剂,若选用甲基橙作指示剂,滴至橙色变黄色后且30秒不恢复,此时溶液为酸性,未达到滴定终点,消耗氢氧化钠溶液的体积偏小,所测醋酸的浓度偏低,C错误;
D.读取溶液体积时,开始俯视读数,滴定结束时仰视读数,会导致氢氧化钠溶液的体积读数偏大,所测醋酸浓度偏高,D正确;
故选D。
18.(2025-2026高二上·辽宁重点高中·期中)某学习小组欲利用平衡体系探究影响平衡的因素,将溶液和溶液混合,得血红色溶液X,进行下列实验:
实验I.改变等离子浓度对平衡的影响
(1)取溶液X,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:
① 对平衡产生了影响;
②不直接参与平衡体系的或对平衡产生了影响。
实验II.为了探究对平衡体系的影响某学习小组同学进行如下探究:各取溶液X放入3支比色皿中,分别滴加5滴不同浓度的溶液,并测定各溶液的透射率随时间的变化(已知溶液颜色越深,透射率越小),结果如图所示。
(2)上述实验可以得到以下结论:一是对平衡有影响,且浓度越大,平衡 移动(填“正向、逆向或不”)。
(3)针对产生上述影响的可能原因,学习小组同学提出以下猜想:
猜想①:产生的影响。 猜想②:产生的影响。 猜想③: 。
实验III.探究盐对和平衡体系产生的影响资料信息:
a.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。
b.在溶液中存在反应。
(4)根据上述信息,学习小组同学各取溶液X,分别加入5滴①去离子水、②溶液、③溶液、④溶液、⑤溶液进行实验,测得各溶液的透射率随时间的变化如图所示。
上述实验能证明阳离子盐效应影响平衡体系的实验组是 。盐效应影响较大的阳离子是 。
A.实验①②③ B.实验①②④ C.实验①③④
(5)已知对平衡没有明显的影响,解释出现实验⑤现象的原因: 。
【答案】(1)溶液被稀释 (2)逆向 (3)和共同产生的影响 (4)① A ② (5)实验⑤ 中增大浓度,平衡正向移动,浓度降低,平衡逆向移动,溶液透射率增大明显
【解析】(1)X溶液中加入5滴0.03 mol/L的KCl溶液,观察到溶液红色变浅,可能的原因是加入KCl溶液,溶液被稀释,从而对平衡产生了影响,也可能是钾离子、氯离子对平衡有影响。
(2)从上述实验可知,加入的KCl浓度越小,溶液的透射率越低,说明随着KCl浓度的增大,的浓度减小,即化学平衡逆向移动。
(3)通过上述实验可以猜测,可能是钾离子产生的影响,可能是氯离子产生的影响,也可能是钾离子和氯离子共同的影响。
(4)去离子水中不含离子,0.3 mol/L的KCl和0.3 mol/L的NaCl中,氯离子浓度相同,不同的是阳离子种类不同,对比① 和② 或① 和③ 可知异性电荷离子的存在对透射率有影响,对比② 和③ 可排除氯离子对实验的干扰,从而对比钠离子和钾离子对透射率的影响,故答案选A;从图中可知,相同浓度下,加入NaCl的溶液透射率更大,说明对盐效应影响较大的阳离子是。
(5)氢离子对平衡没有明显的影响,但是实验⑤ 中加入HCl增大了氯离子浓度,根据题干可知存在平衡,增大浓度,平衡正向移动,浓度降低,平衡逆向移动,溶液透射率增大明显。
19.(2025-2026高二上·辽宁重点高中·期中)育才中学的部分同学利用课余时间分成两个兴趣小组,进行化学实验探究。
I.第一组:以过氧化氢为对象进行实验。已知:纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体,可与水以任意比混合,为无色透明液体。回答下列问题。
(1)该小组的同学查阅资料后发现为二元弱酸,,。
①写出在水溶液中的电离方程式: 。
②如果常温下溶液,的酸式酸根离子与的浓度比为 。
(2)测定某瓶过氧化氢溶液中的含量。
①取试样置于锥形瓶中,用装有的酸性标准溶液的棕色 式滴定管滴定。反应的离子方程式为 。
②滴定达到终点的现象为 ,记录数据。重复滴定两次,每次消耗的酸性标准溶液体积如下表所示:
实验次数
第一次
第二次
第三次
体积
16.10
16.05
16.15
则试样中过氧化氢的浓度为 。(保留两位有效数字,下同)
③若实验测得的浓度比该瓶试剂标签上的数据低,下列哪些是造成偏低的可能原因: 。
A.滴定终点读数时俯视读数
B.滴定管水洗后直接倒入溶液进行滴定
C.锥形瓶水洗后未干燥
D.滴定时有几滴溶液溅落在锥形瓶外
Ⅱ.第二组:已知溶液和溶液可发生反应:。为探究反应速率与的关系,该组同学设计下表进行四组实验,排水法收集用秒表测量收集所需的时间。实验数据如下表所示:
实验编号
/mL
/s
溶液
溶液
醋酸
水
1
4.0
4.0
8.0
334
2
4.0
4.0
6.0
150
3
8.0
4.0
4.0
4.0
83
4
12.0
4.0
4.0
0.0
38
(3)① 。
②该反应的速率方程为,为反应速率常数。利用实验数据计算得 (填整数)。
【答案】(1)① 、 ② (2)① 酸 ② ③ 当滴入最后半滴酸性溶液时,锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色,且30秒内溶液不褪色 ④ 0.20 ⑤ (3)① 4.0 ② 2
【解析】(1)①为二元弱酸,其酸性比碳酸弱,水溶液中分步电离,电离方程式为:、;
② 如果常温下溶液,,由电离方程式可知,,;
(2)① 酸性溶液具有强氧化性,应该装在酸式滴定管中,酸性溶液和溶液发生氧化还原反应生成和,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:;
②与双氧水恰好完全反应后,颜色褪去,所以滴定到达终点的现象是:当滴入最后半滴酸性溶液时,锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色,且30秒内溶液不褪色;三组实验的平均值为,则试样中过氧化氢的浓度为。
③A.滴定终点读数时俯视读数,读数偏小,消耗标准液体积减少,测定结果偏低,A符合题意;
B.滴定管用蒸馏水洗净后,直接注入溶液进行滴定,使得标准液浓度偏低,消耗标准液体积偏大,待测液浓度偏高,B不符合题意;
C.锥形瓶水洗后未干燥不影响测定结果,C不符合题意;
D.滴定时有几滴溶液溅落在锥形瓶外,就会多消耗标准溶液,以此为标准计算的待测碱溶液的浓度偏大,D不符合题意;
故选A;
(3) Ⅱ.① 为探究反应速率与的关系,浓度不变,根据数据3和4可知溶液总体积为,故为;
② 浓度增大速率加快,根据1和3组数据分析,3的是1的2倍,1和3所用的时间比,根据分析可知速率和浓度的平方成正比,故。故答案为:4.0;2。
20.(2025-2026高二上·吉林吉林·期中)苯甲酸()具有弱酸性,其能抑制微生物生长、延长产品保质期,在医药、食品、化妆品等行业中作为酸化剂或防腐添加剂使用。
部分物质的电离常数如下表所示。
酸
电离平衡常数(25℃)
亚硫酸
苯甲酸
(1)足量的苯甲酸与亚硫酸钠溶液反应的离子方程式 。
(2)下列四种溶质能发生水解反应的是 (填标号,下同);常温下,下列溶液中,由水电离出的由小到大的排列顺序是 。
①苯甲酸钠溶液
②溶液
③溶液
④0.1mol/LNaOH溶液
(3)兴趣小组为测定常温下饱和苯甲酸溶液的浓度,设计了酸碱中和滴定方法。
操作步骤:量取待测饱和苯甲酸溶液置于锥形瓶中,滴加2滴指示剂;将溶液盛装于滴定管中进行滴定,达到滴定终点并记录溶液的最终读数,再重复滴定3次,记录数据如下:
滴定次数
1
2
3
4
(苯甲酸)/mL
50.00
50.00
50.00
50.00
(消耗)/
14.95
14.00
14.02
13.98
①该滴定过程中应选用的指示剂为 (填“酚酞”或“甲基橙”)。
②滴定至终点的现象为 。
③滴定后所得溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式解释)。
④由上述滴定结果可计算得(苯甲酸)= 。
⑤若出现下列情况,测定结果偏高的是 (填标号)。
A.用蒸馏水清洗滴定管后,未用NaOH标准液润洗
B.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶
C.在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
D.滴定至终点时,俯视读数
【答案】(1) (2)① ① ② ③ ② ④<②<①<③ (3)① 酚酞 ② 当滴入最后半滴氢氧化钠溶液时,锥形瓶中溶液颜色由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色 ③ ④ 0.02800 ⑤ A
【解析】电离常数越大,酸性越强,则酸性强弱顺序为:亚硫酸>苯甲酸>亚硫酸氢根;水解反应的本质是弱酸阴离子(弱碱阳离子)与水电离的氢离子(氢氧根离子)结合生成弱电解质的过程;酸碱中和滴定的原理是利用已知浓度的酸(或碱)滴定未知浓度的碱(或酸),通过指示剂指示反应终点,依据化学计量比计算未知溶液浓度;据此作答。
(1)依据分析,酸性强弱顺序为:亚硫酸>苯甲酸>亚硫酸氢根,则苯甲酸与亚硫酸钠溶液反应生成亚硫酸氢钠和苯甲酸钠,离子方程式为:;
(2)0.1 mol/L苯甲酸钠溶液中苯甲酸根离子结合水中的氢离子发生水解;0.1 mol/LNaHSO3溶液中亚硫酸氢根离子结合水中的氢离子发生水解;0.1 mol/LNa2SO3溶液中亚硫酸根离子结合水中的氢离子发生水解;0.1 mol/LNaOH溶液属于强碱,不发生水解反应,抑制水的电离;离子浓度相同,水解产生的酸酸性越弱,水解程度越大,对水的电离促进程度越大,水电离出的c(H+)就越大;则答案为① ② ③;④<②<①<③;
(3)①NaOH滴定苯甲酸到达滴定终点时反应生成苯甲酸钠(弱酸强碱盐)呈弱碱性,酚酞的变色范围为8.2~10.0,适合碱性环境,甲基橙的变色范围为3.1~4.4,不适合该滴定,则选酚酞;
②苯甲酸溶液呈酸性,加入酚酞后溶液为无色;滴定至终点时,苯甲酸钠溶液呈弱碱性,显浅红色,则滴定至终点的现象为:当滴入最后半滴氢氧化钠溶液时,锥形瓶中溶液颜色由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色;
③滴定至终点时得到苯甲酸钠溶液,呈弱碱性的原因是苯甲酸根离子水解,离子方程式为:;
④首先舍去误差较大的第1组数据,取2、3、4组的平均体积V (NaOH)=14.00 mL代入公式有;
⑤
A.碱式滴定管未用NaOH标准液润洗,会导致标准液被稀释,消耗的NaOH体积偏大,计算的苯甲酸浓度偏大,A符合题意;
B.锥形瓶用蒸馏水洗涤对实验结果无影响,B不符合题意;
C.锥形瓶内溶液溅出,会导致参与反应的苯甲酸量减少,消耗NaOH体积偏小,计算的苯甲酸浓度偏低,C不符合题意;
D.滴定至终点时俯视读数会使NaOH体积读数偏小,计算的苯甲酸浓度偏低,D不符合题意;
故答案选A。
试卷第1页,共3页
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