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1.某化学兴趣小组利用下图装置探究验证黄铜矿(主要成分CuFeS)在空气中的氧化产物并测定CuFeS 的
2 2
纯度(杂质为SiO)。
2
实验步骤:①组装好仪器,检查装置的气密性良好。②加入药品,打开弹簧夹,从左口不断鼓入空气。③点燃
B处的酒精喷灯,高温灼烧石英管中黄铜矿的样品。
请回答下列问题。
(1)仪器A中的试剂是________,其作用为________。
(2)为检验灼烧氧化黄铜矿产生的气体,则C、D中的试剂可选择________(多选)。
a.NaS溶液、NaOH溶液
2
b.BaCl 溶液、NaOH溶液
2
c.品红溶液、NaOH溶液
d.KMnO 溶液、NaOH溶液
4
(3)查阅资料:
①样品经煅烧后得到的固体可能为泡铜(Cu、Cu O)和熔渣(Fe O、FeO)。
2 2 3
②Cu O与稀HSO 的反应为:Cu O+HSO =Cu+CuSO +HO
2 2 4 2 2 4 4 2
探究Ⅰ:为验证熔渣的成分,取分离出的熔渣少许于试管中,加入适量的稀硫酸溶解,取两份所得液。完成下
表中横线上的内容。
试样 加入试剂及操作 实验现象 得出结论
第一份 滴入几滴KFe(CN)]溶液 ________ 含FeO
3 6
第二份 滴入几滴________溶液 溶液变为血红色 含Fe O
2 3
探究Ⅱ:设计实验方案验证泡铜中是否含有Cu O?________。
2
(4)为测定CuFeS 的纯度,称取a g的黄铜矿样品充分燃烧后,甲、乙两组同学设计如下两个不同的实验方案
2(以下纯度结果均用含相应字母的代数式表示)。
甲方案:若C试管中为足量的HO 和NaOH的混合溶液,吸收完气体后向C中加入过量的BaCl 溶液振荡且
2 2 2
静置,经过滤后处理得到固体为w g,则CuFeS 的纯度为________。写出C试管中吸收气体时的总反应的离
2
子方程式________。
乙方案:从上述煅烧产物中分离出泡铜,使其完全溶于稀硝酸并配成250mL的溶液,取出25.00mL该溶液用
c mol·L-1的标准液EDTA(用HY2-表示)滴定至终点(滴定荆不与杂质反应),消耗EDTA标准液V mL,则
2
CuFeS 的纯度为________。(滴定时的反应为:Cu2++HY2-=CuY2-+2H+)
2 2
【答案】碱石灰 吸收通入空气中的CO 和水蒸气 acd 探究Ⅰ:蓝色沉淀 KSCN(或硫氰化钾)
2
探究Ⅱ:取少量泡铜于试管中加入适量稀硫酸,若溶液呈蓝色说明泡铜中含有CuO,否则不含有
2
% SO + HO +2OH-= SO2-+ 2HO %
2 2 2 4 2
(4)由CuFeS SO BaSO 得
2 2 4
184 ~ 2 ~ 2 233 2
m ×w
m(CuFeS)=92w/233
2
则CuFeS 的纯度为 %;
2
C试管中双氧水有强氧化性,碱性条件下将二氧化硫氧化得到硫酸根,反应的离子方程式为:SO + HO +2OH
2 2 2
-= SO2-+ 2HO;
4 2由CuFeS Cu2+ HY2-得:n(CuFeS)=n(HY2-)=c V 10-2,则CuFeS 的纯度为 %;故答案为:
2 2 2 2 2
~ ~ × ×
%;SO + HO +2OH-= SO2-+ 2HO ; %。
2 2 2 4 2
2.绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对某绿矾样品进
行了如下探究,请回答下列有关问题:
(1)在试管中加入少量该绿矾样品,加水溶解,分别滴加稀硫酸和KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,由此得
出的结论是_______。若向试管中继续通入空气,观察到溶液逐渐变红,说明溶液中的Fe2+转化为______。
(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K 和K)(设为装置A)称重,记为m g。将样品装
1 2 1
入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为 m g。按下图连接好装置进行实验。
2 [来源:Z_xx_k.Com]
① 仪器B的名称是_________;B中可加入下列试剂中的_______。(填标号)
a.Al O b.Ca(OH) c.CuSO d.NaCl
2 3 2 4
②打开K 和K,缓缓通入N,点燃酒精灯,加热,接下来的实验操作步骤正确排序是______(填标号)。
1 2 2
a.熄灭酒精灯 b.关闭K 和K c.称量A d.冷却到室温
1 2
③重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m g。此时,A中发生的化学反应方程式为___________;计算绿矾
3
化学式中结晶水数目x=____(列式表示)。
【答案】“Fe2+没有氧化生成Fe3+”(或“亚铁盐没有被氧化”一类的答案) Fe3+ 干燥管 c adbc FeSO
4
·xH O FeSO + xH O (或 )
2 4 2
【解析】(1)滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,可知样品中没有Fe3+,但亚铁离子不稳定,易被空气中氧
气氧化生成铁离子,最终溶液变红色,故答案为:样品中没有Fe3+;Fe3+;
(2)①由仪器的图形可知B为干燥管,干燥管B的作用是防止外界空气中的水蒸气进入实验装置并吸收反应
排出的水蒸气,a.Al O、b.Ca(OH) 、d.NaCl 均不能吸收水蒸气,c.CuSO 能够与水蒸气反应生成水合硫酸
2 3 2 4
铜,故选c,故答案为:干燥管;c;3.三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体K[Fe(C O)]·3H O可用于摄影和印刷,在110 ℃可完全失去结晶水,继续升高温
3 2 4 3 2
度可发生分解反应。某化学研究小组对K[Fe(C O)]·3H O受热分解生成的气体产物和固体产物进行探究。
3 2 4 3 2
(1)实验所需的装置如图所示,A装置烧瓶中盛有饱和NH Cl和饱和NaNO 的混合溶液,常用于实验室制
4 2
N,则该反应的化学方程式为__。
2
(2)各装置接口的连接顺序为:a接__、__接__、__接__、__接__、__接__。(装置可重复使用)
(3)装置检查气密性后,先通一段时间N,其目的是________________________。结束实验时先熄灭C处酒
2
精灯再继续通入N 至常温,其目的是_________________________________________________。
2
(4)D装置中澄清石灰水的作用是
___________________________________________________________________。
(5)探究分解后的固体产物。该小组同学查阅资料后得知,固体产物中不存在+3价Fe元素,而盐类物质只有
KCO。
2 3
①取A中充分反应后所得固体于试管中,加入足量蒸馏水,过滤、洗涤、干燥得到黑色粉末,取4.4 g黑色粉末
溶于足量稀硝酸中,收集到NO气体1.12 L(已折算成标准状况下),通过计算判断黑色粉末的成分为_____(写
化学式)。请设计实验方案验证
___________________________________________________________________________________。
②9.82 g三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体在以上装置中加热充分分解,所得固体的质量为5.42 g,同时得到密度为
1.647 g·L-1(已折合成标准状况下)的含碳气体,写出该分解反应的化学方程式_________________________。【答案】NH Cl+NaNO NaCl+N ↑+2H O b(c) c(b) h i f g d(e) e(d) h 排除装置中的空气,防
4 2 2 2
止空气中的CO 等干扰实验结果 防止D、E装置中的溶液倒吸 检验CO 是否已除尽 FeO 和Fe
2 2
取少量固体于试管中加入足量的硫酸铜溶液,若出现红色固体,则证明有Fe,过滤、洗涤至洗涤液无色后,将
固体置于另一支试管中,加过量HCl溶液,静置,取上层清液,滴加几滴KSCN溶液无红色出现,再滴加1~2
滴HO 溶液,若溶液呈红色,则证明有FeO(其他合理答案也可) 2K[Fe(C O)]·3H O
2 2 3 2 4 3 2
3KCO+Fe+FeO+4CO↑+5CO ↑+6H O
2 3 2 2
(4)检验气体产物是否含有CO须先除尽CO,故装置D中澄清石灰水的作用是检验CO 是否除尽,
2 2
故答案为:检验CO 是否已除尽;
2
(5)①NO的物质的量是0.05 mol,则转移电子0.05 mol×3=0.15 mol。若黑色粉末全部是铁,则铁的物质的量
为0.05 mol,质量为0.05 mol×56 g·mol-1=2.8 g;若黑色粉末全部是氧化亚铁,则其物质的量是0.15 mol,质量
是0.15 mol×72 g·mol-1=10.8 g。由于黑色粉末的质量为4.4 g,所以该黑色粉末应该是FeO 和Fe的混合物。根
据金属活动性顺序表中铁位于铜前面,单质铁与硫酸铜溶液能发生置换反应,因此可选择硫酸铜溶液检验固
体产物中是否含有单质铁,氧化亚铁是碱性氧化物,不溶于硫酸铜溶液,能溶于盐酸,生成的亚铁离子在酸性
条件下易被过氧化氢溶液氧化为铁离子,铁离子可使KSCN溶液变红,据此可以检验固体产物中是否含有氧
化亚铁,
故答案为:FeO 和Fe;取少量固体于试管中加入足量的硫酸铜溶液,若出现红色固体,则证明有Fe,过滤、洗
涤至洗涤液无色后,将固体置于另一支试管中,加过量HCl溶液,静置,取上层清液,滴加几滴KSCN溶液无
红色出现,再滴加1~2滴HO 溶液,若溶液呈红色,则证明有FeO(其他合理答案也可);
2 2
②所得含碳气体的平均摩尔质量M=1.647 g·L-1×22.4 L·mol-1=36.9 g·mol-1,假设混合气体中CO、CO的物质
2的量分别是x mol、y mol,则 = 36.9,解得x∶y=5∶4,因n(K [Fe(C O)]·3H O) = =
3 2 4 3 2
0.02 mol,
根据K元素守恒可得n(K CO) = (0.02 mol×3)÷2 = 0.03 mol,
2 3
固体中Fe元素的物质的量n(Fe) = 0.02 mol,
产生的CO、CO 的总物质的量是0.02 mol×6-0.03 mol=0.09 mol,由于n(CO)∶n(CO)=5∶4,所以
2 2
n(CO)=0.05 mol,n(CO)=0.04 mol;
2
Fe元素结合的O元素的物质的量是0.02 mol×12-0.05 mol×2-0.04 mol×1-0.03 mol×3 = 0.01 mol,
因此n(K [Fe(C O)]·3H O)∶n(K CO)∶n(Fe)∶n(FeO)∶n(CO)∶n(CO)∶n(H O)=0.02 mol∶0.03 mol∶0.01
3 2 4 3 2 2 3 2 2
mol∶0.01 mol∶0.05 mol∶0.04 mol∶0.06 mol=2∶3∶1∶1∶5∶4∶6,
则该分解反应的化学方程式是
2K[Fe(C O)]·3H O 3KCO+Fe+FeO+4CO↑+5CO ↑+6H O,
3 2 4 3 2 2 3 2 2
故答案为:2K[Fe(C O)]·3H O 3KCO+Fe+FeO+4CO↑+5CO ↑+6H O。
3 2 4 3 2 2 3 2 2
4.三硫代碳酸钠(Na CS)常用作杀菌剂、沉淀剂。某小组设计实验探究三硫代碳酸钠的性质并测定其溶液的
2 3
浓度。
实验1:探究NaCS 的性质
2 3
步骤 操作及现象
① 取少量NaCS 固体溶于蒸馏水配制成溶液并分成两等份
2 3
② 向其中一份溶液中滴加几滴酚酞试液,溶液变红色
③ 向另一份溶液中滴加酸性KMnO 溶液,紫色褪去
4
(1)HCS 是________酸(填“强”或“弱”)。
2 3
(2)已知步骤③的氧化产物是SO 2-,写出该反应的离子方程式______
4
(3)某同学取步骤③所得溶液于试管中,滴加足量盐酸、BaCl 溶液产生白色沉淀,他认为通过测定产生的白
2
色沉淀的质量即可求出实验所用NaCS 的量,你是否同意他的观点并说明理由______。
2 3
实验2:测定NaCS 溶液的浓度
2 3按如图所示连接好装置,取100mLNa CS 溶液置于三颈烧瓶中,打开仪器d的活塞,滴入足量2.0mol/L稀
2 3
HSO ,关闭活塞。
2 4
已知:NaCS + H SO =Na SO + CS + H S↑。CS 和HS均有毒。CS 不溶于水,沸点46℃,与CO 某些性质相
2 3 2 4 2 4 2 2 2 2 2 2
似,与NaOH作用生成NaCOS 和HO。
2 2 2
(4)盛放无水CaCl 的仪器的名称是______,B中发生反应的离子方程式是______。
2
(5)反应结束后打开活塞k,再缓慢通入热N 一段时间,其目的是______。
2
(6)为了计算NaCS 溶液的浓度,对B中混合物进行过滤、洗涤、干燥、称重,得19.2g固体,则A中NaCS
2 3 2 3
的物质的量浓度为______。
(7)分析上述实验方案,还可以通过测定C中溶液质量的增加值来计算NaCS 溶液的浓度,若反应结束后将
2 3
通热N 改为通热空气,计算值______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
2
【答案】弱 5CS2-+24MnO-+52H+=5CO↑+15SO2-+24Mn2++26HO 不同意,因为KMnO 溶液用HSO 酸化,含
3 4 2 4 2 4 2 4
有SO2—引起实验误差 干燥管 Cu2++HS=CuS↓+2H+ 将装置中残留的的HS、 CS 全部排入后续装
4 2 2 2
置中,使其被完全吸收 2.0mol/L 偏高
(4)根据仪器的结构可知,盛放无水CaCl 的仪器的名称是干燥管,A中发生反应NaCS + H SO =Na SO +
2 2 3 2 4 2 4
CS + H S↑,气体进入B中HS与硫酸铜反应生成不溶于硫酸的硫化铜沉淀和硫酸,故B中发生反应的离子
2 2 2
方程式是Cu2++HS=CuS↓+2H+;
2
(5)反应结束后打开活塞k,再缓慢通入热N 一段时间,将装置中残留的的HS、 CS 全部排入后续装置中,
2 2 2
使其被完全吸收;
(6)为了计算NaCS 溶液的浓度,对B中混合物进行过滤、洗涤、干燥、称重,得19.2g固体,n(H S)=n(CuS)=
2 3 2,根据反应NaCS + H SO =Na SO + CS + H S↑可知n(Na CS)= n(H S)=0.2mol,则A中
2 3 2 4 2 4 2 2 2 3 2
NaCS 的物质的量浓度为 ;
2 3
(7)分析上述实验方案,还可以通过测定C中溶液质量的增加值来计算NaCS 溶液的浓度,若反应结束后将
2 3
通热N 改为通热空气,空气中含有CO 能被氢氧化钠溶液吸收,导致C中的质量偏大,从而求得的NaCS 偏
2 2 2 3
多,因此通过测定C中溶液质量的增加值来计算NaCS 溶液的浓度时,计算值偏高。
2 3
5.硫代硫酸钠的工业制备的反应原理为2NaS+Na CO+4SO=3Na SO+CO 。某化学兴趣小组用上述原理实
2 2 3 2 2 2 3 2
验室制备硫代硫酸钠,并检测用硫代硫酸钠溶液处理后的氰化钠废水能否达标排放。
(查阅资料)
i.Na SO 易溶于水,其稀溶液与BaCl 溶液混合无沉淀生成。
2 2 3 2
ⅱ.Na SO 易被氧化,BaSO 难溶于水,可溶于稀盐酸。
2 2 3 3
(实验一)实验室通过如如图所示装置制备NaSO。
2 2 3
(1)实验中要控制SO 生成速率,可采取的措施有___________(写出一条)。
2
(2)b装置的作用是______________________。
(3)实验结束后,在e处最好连接盛___________(填“NaOH溶液”、“水”、“CCl ”中的一种)的注射器,接
4
下来的操作为___________,最后拆除装置。
(4)为验证产品中含有NaSO 和NaSO ,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整。(所需试剂从稀
2 3 2 4
HNO、稀HSO 、稀HCl、蒸馏水中选择)取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl 溶液,有白色沉淀生成,
3 2 4 2
_________________________________。沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有
NaSO 和NaSO 。
2 3 2 4
(实验二)测定用硫代硫酸钠溶液处理后的废水中氰化钠的含量。已知:①废水中氰化钠的最高排放标准为0.50mg/L;
②Ag++2CN-=[Ag(CN) ]-,Ag++I-=AgI↓,AgI呈黄色,且CN-优先与Ag+反应。
2
实验如下:取20.00mL处理后的氰化钠废水于锥形瓶中,并滴加几滴KI溶液作指示剂,用1.00×10-4mol/L的
标准AgNO 溶液滴定,消耗AgNO 溶液的体积为1.50mL。
3 3
(5)滴定时1.000×10-4mol/L的标准AgNO 溶液应用___________(填仪器名称)盛装;滴定终点时的现象是
3
___________。
(6)处理后的废水是否达到排放标准:___________(填“是”或“否”)。
【答案】控制反应温度、调节酸的滴加速度或调节酸的浓度等 安全瓶,防止倒吸 NaOH溶液 关闭
K,打开K 过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀盐酸 酸式滴定管 滴入最后一滴硝酸银
2 1
溶液,出现黄色沉淀,且半分钟内沉淀不消失 否
(5) AgNO 溶液水解显酸性,所以盛装标准AgNO 溶液应该使用酸式滴定管;Ag+与CN-反应生成[Ag(CN) ]-,
3 3 2
当CN-反应结束时,滴入最后一滴硝酸银溶液,Ag+与I-生成AgI黄色沉淀半分钟内沉淀不消失,说明反应到
达滴定终点;
(6)消耗AgNO 的物质的量为1.5×10-3L×0.0001mol/L=1.50×10-7mol,根据方程式Ag++2CN-=[Ag(CN) ]-,处理
3 2
的废水中氰化钠的质量为1.50×10-7mol×2×49g/mol=1.47×10-5g,废水中氰化钠的含量为
==0.735mg/L>0.50mg/L,故处理后的废水未达到达到排放标准。
6.烟道气中的NO 是主要的大气污染物之一,为了监测其含量,选用如下采样和检测方法。回答下列问题:
xⅠ.采样
采样步骤:
①检验系统气密性;②加热器将烟道气加热至140℃;③打开抽气泵置换系统内空气;④采集无尘、干燥的气
样;⑤关闭系统,停止采样。
(1)A中装有无碱玻璃棉,其作用是___________。
(2)C中填充的干燥剂是(填序号)___________。
a.碱石灰 b.无水CuSO c.P O
4 2 5
(3)用实验室常用仪器组装一套装置,其作用是与D(装有碱液)相同,在虚线框中画出该装置的示意图,标
明气体的流向及试剂______。
(4)采样步骤②加热烟道气的目的是___________。
Ⅱ.NO 含量的测定
x
将v L气样通入适量酸化的HO 溶液中,使NO 完全被氧化为NO −,加水稀释至100.00 mL。量取20.00 mL
2 2 x 3
该溶液,加入v mL c mol·L−1 FeSO 标准溶液(过量),充分反应后,用c mol·L−1 K Cr O 标准溶液滴定剩余
1 1 4 2 2 2 7
的Fe2+,终点时消耗v mL。
2
(5)NO被HO 氧化为NO −的离子方程式是___________。
2 2 3
(6)滴定操作使用的玻璃仪器主要有___________。
(7)滴定过程中发生下列反应:
3Fe2++NO−+4H+ NO↑+3Fe3++2H O
3 2
Cr O2− + 6Fe2+ +14H+ 2Cr3+ +6Fe3++7H O
2 7 2
则气样中NO 折合成NO 的含量为_________mg·m−3。
x 2
(8)判断下列情况对NO 含量测定结果的影响(填“偏高” 、“偏低”或“无影响 ”)
x
若缺少采样步骤③,会使测试结果___________。若FeSO 标准溶液部分变质,会使测定结果___________。
4 [来源:学科网ZXXK]
【答案】除尘 c 防止NO 溶于冷凝水 2NO+3HO=2H++2NO–+2HO 锥形
x 2 2 3 2
瓶、酸式滴定管 偏低 偏高
【解析】(1)A的过程叫“过滤”,所以其中玻璃棉的作用一定是除去烟道气中的粉尘。
(2)碱石灰是碱性干燥剂可能与NO 反应,所以不能使用。硫酸铜的吸水能力太差,一般不用做干燥剂,所以
X
不能使用。五氧化二磷是酸性干燥剂,与NO 不反应,所以选项c正确。
X
(3)实验室通常用洗气瓶来吸收气体,与D相同应该在洗气瓶中加入强碱(氢氧化钠)溶液,所以答案为:
。
(8)若缺少采样步骤③,装置中有空气,则实际测定的是烟道气和空气混合气体中NO 的含量,测定结果必然
X
偏低。若FeSO 标准溶液部分变质,一定是部分Fe2+被空气中的氧气氧化,计算时仍然认为这部分被氧化的
4
Fe2+是被硝酸根离子氧化的,所以测定结果偏高。
7.葡萄酒常用NaSO 作抗氧化剂。中华人民共和国国家标准(G112760-2011)规定葡萄酒中抗氧化剂的残留
2 2 5
量(以游离SO 计算)不能超过0.25g/L。某化学兴趣小组制备并对SO 的化学性质和用途进行探究,探究过程
2 2
实验装置如下图,并收集某葡萄酒中SO ,对其含量进行测定。(夹持仪器省略)
2(1)实验可选用的实验试剂有浓硫酸、NaSO 固体、NaS溶液、BaCl 溶液、FeCl 溶液、品红溶液等.
2 3 2 2 3
①请完成下列表格
试剂 作用
A _____________ 验证SO 的还原性
2
B NaS溶液 _____________
2
C 品红溶液 ______________
②A中发生反应的离子方程式为______________________________________
(2)该小组收集某300.00mL葡萄酒中SO ,然后用0.0900 mol/L NaOH标准溶液进行滴定,滴定前排气泡时,
2
应选择下图中的_________(填序号);若用50 mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“10”处时,管内
液体的体积_____(填序号)(①= 10mL;②=40mL; ③<10mL;④>40mL)
(3)该小组在实验室中先配制0.0900 mol/L NaOH标准溶液,然后再用其进行滴定。下列操作会导致测定结果
偏高的是________。
A.未用NaOH标准溶液润洗滴定管
B.滴定前锥形瓶内有少量水
C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D.配制溶液定容时,俯视刻度线
E.中和滴定时,观察标准液体积读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
(4)滴定至终点时,消耗NaOH溶液25.00 mL,该葡萄酒中SO 含量为_______g/L。
2
【答案】FeCl 溶液 验证SO 的氧化性 验证SO 的漂白性 2Fe3++SO+2H O=2Fe2++SO2-+4H+ ③
3 2 2 2 2 4
④ A、C 0.24(3)A.未用NaOH标准溶液润洗滴定管导致标准液稀释,使测量结果偏高;B.滴定前锥形瓶内有少量水因为
稀释时需要加水,所以滴定前锥形瓶内有少量水不影响测量结果;
C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡。没有赶气泡导致消耗标准液体积增大,使测量结果偏高。
D.配制溶液定容时,俯视刻度线加水少了,导致标准液浓度偏大,导致测量结果偏低。
E.中和滴定时,观察标准液体积读数时,滴定前仰视,体积读大了,滴定后俯视体积读小了,结果消耗标准液
的体积减小了,导致测量结果票低了。答案:A、C。
(4)根据2NaOH HSO SO 可以知道SO 的质量为:1/2 0.0900 mol/L 0.025L g/mol=0.072g,该葡萄酒
2 4 2 2
中的二氧化硫含量为: 0.072g/0.3L=0.24g/L;因此答案是:0.24;
8.碱式碳酸铜可用于有机催化剂、杀虫剂及饲料中铜的添加剂,还可用于烟火和颜料制造。CuSO 溶液与
4
NaCO 溶液反应能否得到碱式碳酸铜?某班同学进行相关探究。
2 3
(沉淀制备)取一定量胆矾(CuSO ·5H O)溶于水,再滴几滴稀硫酸,充分搅拌后得到一定体积的CuSO 溶液。
4 2 4
向其中加适量NaCO 溶液,将所得蓝绿色悬浊液过滤,用蒸馏水洗涤,再用无水乙醇洗涤。
2 3
(1)用无水乙醇洗涤的目的是________。
(实验探究)同学们设计了如下装置,用制得的蓝绿色固体进行实验:(2)D装置加热前,需要首先打开活塞K,用A装置制取适量N,然后关闭K,点燃D处酒精灯。A中产生的
2
N 将装置中的空气排除,避免干扰。C中盛装的试剂应是________。
2
(3)装置A中发生反应的离子方程式为________。
(4)若蓝绿色固体的组成为xCuCO·yCu(OH) ,实验能观察到的现象是________。
3 2
(5)同学们查阅文献知:K (CaCO)=2.8×10-9,K (BaCO)=5.1×10-9,经讨论认为需要用Ba(OH) 代替
sp 3 sp 3 2
Ca(OH) 来定量测定蓝绿色固体的化学式,其原因是________。
2
a.Ba(OH) 的碱性比Ca(OH) 强
2 2
b.Ba(OH) 溶解度大于Ca(OH) ,能充分吸收CO
2 2 2
c.相同条件下,CaCO 的溶解度明显大于BaCO
3 3
d.吸收等量CO 生成的BaCO 的质量大于CaCO ,测量误差小
2 3 3
(6)待D中反应完全后,打开活塞K,再次滴加NaNO 溶液产生N,其目的是________。若定量分析所取蓝
2 2
绿色固体质量为27.1 g,装置F中使用Ba(OH) 溶液,实验结束后,装置E的质量增加2.7 g,F中产生沉淀
2
19.7 g。则该蓝绿色固体的化学式为________。
【答案】利用乙醇易挥发的性质带走沉淀上面的水浓硫酸NO -+NH + N ↑+2HO硬质玻璃管中蓝绿色固
2 4 2 2
体变黑色,E中白色固体变蓝,F中溶液变浑浊b d让停留在装置中的气体被充分吸收,减小实验误差
2CuCO·3Cu(OH) 或3Cu(OH) ·2CuCO 或Cu (OH) (CO)
3 2 2 3 5 6 3 2
(5)Ba(OH) 溶解度大于Ca(OH) ,充分吸收CO,BaCO 的摩尔质量大于CaCO ,测量误差小;氢氧化钙为强
2 2 2 3 3
碱,CaCO 的溶解度和BaCO 溶解度相差不大;故答案为:b d;
3 3
(6)待D中反应完全后,打开活塞K,再次滴加NaNO 溶液产生N,其目的是让停留在装置中的气体被充分吸
2 2
收,减小实验误差;E中吸收的是水,水的物质的量为 =0.15mol,F中吸收的是二氧化碳生成碳酸钡白色沉淀,根据碳原子守恒得二氧化碳的物质的量为 =0.1mol,氧化铜的物质的量=(271.
g-2.7g-0.1mol×44g/mol)÷80g/mol═0.25mol,则铜离子、氢氧根离子和碳酸根离子的物质的量之比=0.25mol:
0.3mol:0.1mol=5:6:2,所以其化学式为:2CuCO•3Cu(OH) 或3Cu(OH) •2CuCO 或Cu (OH) (CO);故答案
3 2 2 3 5 6 3 2
为:让停留在装置中的气体被充分吸收,减小实验误差;2CuCO•3Cu(OH) 或3Cu(OH) •2CuCO 或
3 2 2 3
Cu (OH) (CO)。
5 6 3 2
9.硫酸铜晶体(CuSO ·xH O)是一种用途广泛的试剂。某小组拟探究硫酸铜性质并测定其晶体中结晶水含量。
4 2
实验(一):探究硫酸铜的氧化性。
取适量硫酸铜溶液于试管,加入(NH )SO 溶液,产生沉淀M。过滤、洗涤、得M固体。为了探究M的组成,进行
4 2 3
如下实验:
①取一定量M固体分成两份;
②在一份固体中加入稀硫酸,产生刺激性气味的气体X,将气体X通入溴水中,溴水褪色;溶液变成蓝色并有红
色固体生成。
③在另一份固体中加入浓烧碱溶液,共热,产生的气体Y通入甲基橙溶液中,溶液变黄色。
(1)X的化学式是______________。
(2)经测定,M中阳离子、阴离子个数之比为2∶1。写出M与稀硫酸反应的化学方程式:____________。
实验(二):探究硫酸铜晶体的热稳定性。
他们取少量硫酸铜晶体进行实验,装置如图所示。
观察到的实验现象:A中蓝色晶体逐渐变成白色粉末,最后变成黑色粉末;B中产生白色沉淀;D中无色溶液变
红色溶液。
(3)B中用盐酸酸化的目的是______________;C中现象是__________________________________。
(4)D中有单质参加反应的离子方程式:________________________________________________。
实验(三):测定硫酸铜晶体中结晶水含量。
取wg硫酸铜晶体(CuSO ·xH O)配制成250mL溶液,取20.00mL所配制溶液用cmol·L-1EDTA(简化为NaY)溶
4 2 4
液滴定至终点,消耗EDTA滴定液休积为VmL。(滴定反应:Cu2++Y4-=CuY2-)
(5)x=_____________________(用代数式表示)。
(6)下列情况会使测得x值偏大的是______________(填字母)。a.样品失去部分结晶水 b.滴定管未用EDTA溶液润洗
c.开始读数时滴定管尖嘴有气泡(终点时尖嘴无气泡) d.滴定终点时俯视刻度线
【答案】SO2NHCuSO+2HSO=CuSO+(NH)SO+2SO↑+2HO+Cu↓抑制SO 与水反应红色溶液变无色溶液4Fe2-
2 4 3 2 4 4 4 2 4 2 2 2
+O+4H+=4Fe3++2HO(40w—80cV)/9Vcd
2 2
(40w—80cV)/9Vc;(6)a.样品失去部分结晶水,会使测定的结晶水含量偏少,x偏小,故a错误;b. 滴定管未用
EDTA溶液润洗,会使消耗的标准液体积偏大,测定的结晶水含量偏小,x偏小,故b错误;c.开始读数时滴定
管尖嘴有气泡而终点时无气泡,会使读取的标准液体积偏大,测定的结晶水含量偏少,x偏小,故c错误;d.滴
定开始时平视、滴定终点时俯视,会使读取的标准液体积偏小,测定的结晶水含量偏大,x偏大,故d正确;答
案选d。
10.“凯式定氮法”测定奶粉中蛋白质的含量是由丹麦人约翰·凯达尔发明的,其原理是用强酸处理蛋白质
样品,让样品当中的氮释放出来,通过测得氮的含量,再乘以系数6.38,即为蛋白质含量。凯式定氮法步骤如
下:
①样品处理:准确称取一定质量的奶粉试样置于烧瓶中,加入稀硫酸及相应催化剂,一定条件下充分反应,所
得产物用水溶解并冷却后全部转移到容量瓶中定容。
②碱化蒸馏:量取一定体积容量瓶中的溶液转移至图示中的反应管中,再加入足量NaOH溶液,塞好进样口
橡皮塞。通入高温水蒸气,用吸收剂吸收产生的氨气。③滴定:向吸收氨气后的溶液中滴加指示剂,用标准盐酸溶液滴定至终点。
根据以上知识回答下列问题:
(1)样品处理的目的是_______________________________________________________。
(2)碱化蒸馏时反应的离子方程式为_____________________,冷凝管中冷却水的进水口为__________(填
“A”或“B”);如何通过简单的实验确定生成的氨气全部被水蒸气蒸出并进入锥形瓶__________________。
(3)凯式定氮法测定奶粉中蛋白质的含量灵敏度高,操作简单,缺点是____________________________。
(4)当奶粉含下列杂质或出现下列错误的实验操作时,会使所测蛋白质含量值“增大”的是__________(填字
母)。
A.含三聚氰胺( )
B.样品入口未用蒸馏水冲洗
C.第(1)步定容时俯视刻度线
D.滴定开始时仰视读数,滴定终点时俯视读数
【答案】将奶粉中氮元素全部转化为NH NH +OH- NH↑+HOB取最后一滴冷凝管中流出的液体,用红色
3 2
石蕊试纸(或pH试纸)检验不变蓝(或呈中性)无法确定氮元素是否一定来自于蛋白质AC
【解析】(1)蛋白质中的氮元素不容易测定,从测量步骤可知样品处理目的是把蛋白质中氮元素转化为NH
4
+;( 2)铵根离子与氢氧根离子反应生成氨气,则碱化蒸馏时反应的离子方程式为:NH +OH- NH↑+HO;
3 2
冷凝水与蒸汽的流向相反时冷却效果好,所以冷凝水从B口进入,从A口流出;根据氨气的性质分析;氨气
的水溶液显碱性,取最后一滴冷凝流出液,用红色石蕊试纸(或pH试纸)检验不变蓝(显中性),则证明氨全
部被水蒸出并进入锥形瓶;11.绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁(FeSO ·XH O),在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组
4 2
对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题:
(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,
溶液逐渐变红。由此可知:______________、_______________。
(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K 和K)(设为装置A)称重,记为m g。将样品装
1 2 1
入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为 m g。按下图连接好装置进行实验。
2
①仪器B的名称是____________________。
②将下列实验操作步骤正确排序___________________(填标号);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m
3
g。
a.点燃酒精灯,加热 b.熄灭酒精灯 c.关闭K 和K
1 2
d.打开K 和K,缓缓通入N e.称量A f.冷却至室温
1 2 2 [来源:学。科。网Z。X。X。K]
③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________(列式表示)。若实验时按a、d次序操
作,则使x__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K 和K,缓缓通入
1 2
N,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。C、D中的溶液依次为BaCl 溶液、浓HSO 。C、D中有气泡
2 2 2 4
冒出,并可观察到的现象分别为产生白色沉淀、品红溶液褪色。写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。
【答案】样品中没有Fe(Ⅲ) Fe(Ⅱ)易被空气氧化为Fe(Ⅲ)干燥管dabfce
偏小2FeSO FeO+SO↑+SO
4 2 3 2 3
③直至A恒重,记为m g,应为FeSO 和装置的质量,则m(FeSO )=(m-m )g,m(HO)=(m-m )g,则n
3 4 4 3 1 2 2 3
(HO)= mol、n(FeSO )= mol,结晶水的数目等于 = ,若实验时按a、d次序操作,
2 4
会导致硫酸亚铁被氧化,则导致固体质量偏大,测定结果偏小,故答案为: ;偏小;
(3)实验后反应管中残留固体为红色粉末,说明生成Fe O,则反应中Fe元素化合价升高,S元素化合价应降
2 3
低,则一定生成SO ,可知硫酸亚铁高温分解可生成Fe O、SO 、SO ,C为氯化钡,用于检验SO ,可观察到产
2 2 3 3 2 3
生白色沉淀,D为品红,可用于检验SO ,品红褪色。硫酸亚铁高温分解可生成Fe O、SO 、SO ,方程式为
2 2 3 3 2
2FeSO Fe O+SO↑+SO↑,故答案为:2FeSO Fe O+SO↑+SO↑。
4 2 3 2 3 4 2 3 2 3
12.已知某“84消毒液”瓶体部分标签如图所示,该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题:
(1)该“84消毒液”的物质的量浓度约为_________mol·L-1(保留2位有效数字)
(2)某同学取100 mL 该“84消毒液”,按规定标准稀释后用于消毒,稀释后的溶液
中:c(Na+)=__________mol·L-1。
(3)该同学参阅该“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480mL含NaClO质量分数为25%的消毒液。
下列说法正确的是__________(填字母)。
A.如下图所示的仪器中,有三种是不需要的,还需要一种玻璃仪器
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干后才能用于溶液配制
C.配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒可能导致结果偏低
D.需要称量NaClO固体的质量为143.0g
(4)如上面第(3)小题A选项所示,除了应该使用的仪器外,还需要的玻璃仪器是______________。
(5)“84消毒液”与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒小组人员用18.4 mol·L-1的浓硫酸配制2000
mL 2.3 mol·L-1的稀硫酸用于增强“84消毒液”的消毒能力。
①所配制的稀硫酸中,H+的物质的量浓度为__________mol·L-1。
②需用浓硫酸的体积为__________mL。
(6)测定“84消毒液”中次氯酸钠含量的主要步骤:
a.取5.00mL“84消毒液”经稀释等步骤最后定容于250mL容量瓶中;
b.取稀释后的溶液25.00mL于锥形瓶中,加入足量硫酸酸化的KI溶液,在阴凉处静置5分钟;
c.加入5~10滴0.5%的淀粉溶液,溶液变蓝色,再用c mol·L-1NaSO 溶液滴定,当消耗的NaSO 溶液为VmL
2 2 3 2 2 3
时,溶液的蓝色恰好退去,且半分钟内蓝色不再恢复。则“84消毒液”中NaClO的浓度为__________g·L-1。
(用c、V表示)(已知:2KI + H SO + NaClO = I + K SO + NaCl + H O;I + 2Na SO = 2NaI + Na SO)
2 4 2 2 4 2 2 2 2 3 2 4 6
【答案】3.99 0.0399 C 胶头滴管和玻璃棒4.6 25074.5
【解析】(1)c(NaClO)= mol•L-1;
(2)稀释前后NaClO物质的量不变, ,稀释后c(NaClO)=0.0399
mol•L-1,c(Na+)= c(NaClO)=0.0399 mol•L-1;
(6)设NaClO的浓度为xmol·L-1
NaClO ~~ I ~~ 2 Na SO
2 2 2 3
1 2
x= mol·L-1。
所以NaClO的浓度是 mol·L-1 =74.5 g·L-1
13.有机物M(分子式:C HS)是隐形飞机上吸波材料的主要成分。某化学兴趣小组为验证其组成元素,并探
6 4 4
究其分子结构进行了下列实验:
(1)验证组成元素
将少量样品放入燃烧管A中,通入足量O,用电炉加热使其充分燃烧,并将燃烧产物依次通入余下装置。(夹
2
持仪器的装置已略去)①写出A中样品燃烧的化学方程式:_____________________________________。
②装置B的目的是验证有机物中含氢元素,则B中盛装的试剂为________________。
③D中盛放的试剂是_________________(填序号)。
a.NaOH溶液 b.品红溶液 c.酸性KMnO 溶液 d.饱和石灰水
4
④能证明有机物含碳元素的现象是_________________。
⑤装置Ⅰ、Ⅱ不能互换的理由是___________________。
⑥燃烧管中放入CuO的作用是_______________________。
⑦指出装置F的错误____________________________。
(2)探究有机物M的分子结构高度对称,氢原子的环境都相同。将2.04 g该有机物加入溴的CCl 溶液,充分振
4
荡后溶液褪色,并消耗了0.03 mol Br 。
2
⑧该有机物分子结构中含有的官能团为___________________(填结构式)。
⑨有机物M的结构简式为_________________(填序号)。
【答案】 CHS+11O 6CO+4SO+2HO 无水硫酸铜 c E中溶液不褪色,F中溶液变浑浊 气体通过Ⅱ
6 4 4 2 2 2 2
时,会带出水蒸气,干扰氢元素的验证 将有机物中的碳元素全部氧化成二氧化碳 试剂瓶未与空气相通
h
【解析】
(1)①A样品燃烧,H,C、S元素的燃烧产物分别是水、二氧化碳以及二氧化硫,根据原子守恒可知反应的化学方程式为C HS+11O 6CO+4SO +2HO;
6 4 4 2 2 2 2
②验证有机物中含氢元素,可以根据氢元素燃烧产物是水来检验水的存在,则B中盛装的试剂可为无水硫酸
铜;
⑤氢元素的检验可以借助燃烧产物是水来检验,且一定要排除空气中水的干扰,所以装置Ⅰ、Ⅱ不能互换的
理由是气体通过Ⅱ时,会带出水蒸气,干扰氢元素的验证;
⑥氧化铜可以将碳元素不完全燃烧生成的CO转化成CO,即氧化铜的作用是将有机物中的碳元素全部氧化
2
成二氧化碳;
⑦装置F只有进气管没有排气管,会使容器内气压变大造成危险,所以装置F的错误是试剂瓶未与空气相通;
(2)⑧2.04g该有机物的物质的量为:2.04g÷204g/mol=0.01mol,0.01mol该有机物加入溴的CCl 溶液,充
4
分振荡后溶液褪色,并消耗了0.03molBr ,所以该有机物中含有3mol的碳碳双键;
2
⑨又由于有机物M的分子结构高度对称,氢原子的环境都相同,因此f、g、h的结构简式中只有h符合,答案
选h。
14.碱式碳酸钴[Co (OH) (CO)]常用作电子材料、磁性材料的添加剂,受热时可分解生成三种氧化物。为了确
x y 3 z
定其组成,某化学兴趣小组同学设计了如图所示装置进行实验。
实验步骤:
①按如图所示装置组装好仪器,并检查装置气密性;
②称取3.65 g样品置于硬质玻璃管内,称量D、E装置的质量;
③加热B装置中硬质玻璃管一段时间,停止加热;
④打开弹簧夹a,缓缓通入N 数分钟后,称量D、E装置的质量;
2⑤测得数据如表所示:
D装置的质量/g E装置的质量/g
加热前 80.00 62.00
加热后 80.36 62.88
请回答下列问题:
(1)碱式碳酸钴完全分解的标志是________。
(2)C装置的作用是________;有同学提出用盛装氢氧化钠溶液的洗气瓶替代A装置,你认为他的观点
____(填“正确”或“不正确”),简述理由:____________。
(3)步骤④的目的是________。若拆去F装置,测得____(填化学式)的质量偏大。
(4)根据上述数据计算,该碱式碳酸钴的化学式为____________。
(5)验证钴的氧化物性质:取少量硬质玻璃管中残留的固体于试管中,加入稀硫酸,振荡,待固体残渣完全溶
解,再滴加KI−淀粉溶液,溶液变蓝色,则该钴的氧化物具有____(填字母)。
a.氧化性 b.还原性
c.酸性氧化物的性质 d.碱性氧化物的性质
(6)为了进一步测定钴的氧化物的化学式,设计装置如图所示:
需要测定的物理量有________(填序号)。
①通入氢气的质量;②钴的氧化物的质量;③浓硫酸的净增质量;④碱石灰的净增质量;⑤反应后钴粉的质量。
【答案】 D装置中无气泡产生 防倒吸 不正确 水蒸气会进入反应装置中,影响实验 将B、C装置中的
水蒸气、CO 全部排入D、E装置中 CO Co (OH) (CO) ad ②⑤或②③
2 2 3 4 3 2
【解析】
碱式碳酸钴类似碱式碳酸铜,碱式碳酸盐分解生成金属氧化物、二氧化碳和水。(1)如果浓硫酸中无气泡逸出,
表明硬质玻璃管中固体已完全分解。(2)C装置中两根导管都短,说明它作安全瓶,可防倒吸。A装置中碱石
灰吸收空气中的CO、HO,如果换成氢氧化钠溶液,只能吸收CO,水蒸气会进入反应装置中。(3)本实验需
2 2 2
要测定碱式碳酸钴分解产物中CO、HO的质量,通入N 驱赶B、C装置中的CO 和水蒸气,使CO 和水蒸气
2 2 2 2 2被完全吸收。E装置用于测定CO 的质量,F装置用于吸收空气中的CO 和水蒸气,如果拆去F装置,会使测
2 2
得CO 的质量偏大。(4)根据数据知,n(CO)= =0.02 mol,n(H O)=
2 2 2
=0.02 mol,n(Co)=
=0.03 mol。设碱式碳酸钴中Co的化合价为+n,则有
n(Con+)∶n(OH−)∶n( )=0.03 mol∶0.04 mol∶0.02 mol=3∶4∶2,则碱式碳酸钴的化学式为Co (OH) (CO) 。(5)根据
3 4 3 2
题意,钴的氧化物溶于稀硫酸中,表现出碱性氧化物的性质(类似四氧化三铁),在钴的硫酸盐溶液中加入
KI−淀粉溶液,溶液变蓝色,说明钴的氧化物具有氧化性,即钴的氧化物中含有+3价钴元素。(6)为了测定其
化学式,需要测定钴元素、氧元素的质量。由于氢气在本实验中起三个作用:排空气、作还原剂、作保护气。实
际参与反应的氢气的质量无法计量,不能选氢气的质量作为计算依据。碱石灰净增质量是吸收空气中CO、
2
水蒸气的总质量,也不能作为计算依据。因此,需要测定钴的氧化物的质量、产物钴的质量或产物HO的质
2
量。
15.某浅绿色晶体X[x(NH)SO ·yFeSO ·xH O]在分析化学中常用作还原剂。为确定其组成。某小组同学进行
4 4 4 2
如下实验:
I.NH+含量的测定
4
采用蒸馏法,蒸馏装置如图所示。
相关的实验步骤如下:
①准确称取58.80g晶体X,加水溶解后,将溶液注入圆底烧瓶中;②准确量取50.00mL 3.0300mol•L−1HSO 溶液于锥形瓶中;
2 4
③向三颈烧瓶中加入足量NaOH溶液,加热蒸馏;
④用0.120mol•L−1 NaOH标准溶液滴定锥形瓶中过量的硫酸,滴定终点时消耗25.00mL NaOH标准溶.
(1)仪器M的名称为__________。
(2)步骤③中,发生的氧化还原反应的化学方程式为_______。蒸氨结束后,为了减少实验误差,还需要对直
形冷凝管进行“处理”。“处理”的操作方法是__________。
(3)步骤④中,若振荡时锥形瓶中有液体溅出,则所侧得的n(NH +)的值将______(填“偏大”、“偏小”或
4
“不变”).
Ⅱ.SO 2−的测定
4
采用重量分析法,实验步骤如下:
①另准确称取58.80g晶体X于烧杯中,加水溶解,边搅拌边加入过量的 BaCl 溶液;
2
②将得到的溶液用无灰滤纸(灰分质量很小,可忽略)过滤,洗涤沉淀3~4次;
③用滤纸包裹好沉淀取出,灼烧滤纸包至滤纸完全灰化;
④继续灼烧沉淀至恒重.得沉淀质量69.90g。
(4)步骤①中,判断 BaCl 溶液已过量的实验操作和现象是_________。
2
(5)步骤②中,采用冷水洗涤沉淀,其主要目的是_____________。
(6)综合实验I、Ⅱ,通过计算得出晶体X的化学式为__________,实验Ⅰ的步骤①中,溶液中离子浓度由大
到小的顺序为__________。
【答案】 分液漏斗 4Fe(OH) +O +2H O=4Fe(OH) 用蒸馏水冲洗冷凝管内通道2−8次,将洗涤液注入锥形
2 2 2 3
瓶中 偏大 待浊液分层后,取出上层清液少许于试管中,向试管中加入1−2滴BaCl 溶液。若无白色浑出出
2
现,则说明BaCl 溶液过量(答滴加NaSO 溶液,出现白色浑浊现象也给分) 尽可能减少沉淀的溶解担失,减
2 2 4
小实验误差 (NH )SO •FeSO•6H O c(SO 2−)>c(NH+)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH−)
4 2 4 4 2 4 4
II. (4)判断氯化钡是否过量,可以在上层清液中继续滴加氯化钡,若没有新的沉淀生成则说明溶液中没有硫酸根离子,即氯化钡已经过量;正确答案:待浊液分层后,在上层清液中加入1~2滴BaCl 溶液,无白色浑浊
2
出现,则BaCl 溶液已过量;
2
(5)用冷水洗涤可以减少固体的溶解,用硫酸洗涤会使沉淀上附着硫酸根离子,滤液中也含有硫酸根离子,所
以不能用硫酸溶液洗涤沉淀,应该选用冷水洗涤,其主要目的是尽可能减少沉淀的溶解损失,减小实验误差;
正确答案:尽可能减少沉淀的溶解损失,减小实验误差。
(6)与NaOH反应的硫酸的物质的量为n(H SO )=1/2n(NaOH)=1/2×0.04×0.025=0.0005 mol;与氨气反应的硫
2 4
酸的物质的量为:0.05×1.0100×1/2×0.0400×0.02500=0.05mol,则氨气的物质的量n(NH )=2n(HSO )=0.1mol;
3 2 4
19.60g晶体X于烧杯中,加水溶解,边搅拌边加入过量的 BaCl 溶液,得到硫酸钡沉淀23.30g,则
2
n(SO 2−)=23.3/233=0.1 mol,19.6×2x /(132x+152y+18z)=0.1,19.6×(x+y)/(132x+152y+18z)=0.1,则x+y=2x,即
4
x=y,令x=1,则19.6×2/(132+152+18 z)=0.1, 则z=6,即x=1,y=1,z=6,则其化学式为(NH )SO •FeSO•6H O;
4 2 4 4 2
令x=2,则19.6×4/(132×2+152×2+18 z)=0.1,则z=1.21,不符合;所以晶体X的化学式为
(NH )SO ·FeSO ·6H O;将晶体(NH )SO ·FeSO ·6H O 加水溶解后,铵根离子、亚铁离子水解显酸性,相互抑
4 2 4 4 2 4 2 4 4 2
制水解,但是铵根离子浓度起点大,所以c(NH +)>c(Fe2+ );又由于硫酸根离子不水解,所以c(SO 2−)>c(NH+);
4 4 4
实验I的步骤①中,溶液中离子溶度由大到小的顺序c(SO 2−)>c(NH+)>c(Fe2+ )>c(H+)>c(OH−);正确答案:
4 4
(NH )SO ·FeSO ·6H O;c(SO 2−)>c(NH+)>c(Fe2+ )>c(H+)>c(OH−)。
4 2 4 4 2 4 4
16.光卤石是制取钾肥的重要原料,也是提炼金属镁的重要原料。纯净的光卤石的组成可表示为
KCl·MgCl ·nH O。某化学小组为了测定纯净的光卤石的组成,进行如下实验:
2 2
实验l:用下图所示装置测定纯净的光卤石中结晶水的含量。
(1)装置A的作用是______________________。装置B中的试剂是___________。装置D的作用是
______________________。
(2)实验步骤包括:
①点燃装置C处的酒精灯
②打开装置A处的分液漏斗的活塞
③组装仪器,并检查装置的气密性
④装入药品
⑤关闭装置A处的分液漏斗的活塞⑥熄灭装置C处的酒精灯
上述实验步骤的先后顺序为______________________(填序号)。
(3)写出装置C中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式:___________________________(光卤石用“KCl
·MgCl ·nH O”表示)。
2 2
(4)若装置C中硬质玻璃管的质量为a g,实验前称量得硬质玻璃管和样品的总质量为b g,充分反应并冷却
后,称量得硬质玻璃管和剩余固体的总质量为c g。则KCl·MgCl ·nH O 中n=___________( 用含a、b、c的代
2 2
数式表示)。
实验Ⅱ:测定纯净的光卤石中Mg2+的质量分数。
取wg纯净的光卤石溶于适当过量的稀硝酸中,再用水稀释,配制成250 mL溶液。取25.00 mL所配制的溶液
于锥形瓶中,滴几滴KCrO 溶液(作指示剂),用c mol·L−1AgNO 标准溶液滴定至终点,消耗AgNO 标准溶液
2 4 3 3
V mL。
(5)纯净的光卤石中所含Mg2+的质量分数为___________%(用含w、c、V的代数式表示)。
(6)若滴定开始时仰视读数,滴定终点时俯视读数,则测得的结果会___________(填“偏高”“偏低”或
“无影响”)。
【答案】制取HCl气体 浓硫酸 吸收尾气中的氯化氢、水蒸气及空气中的水蒸气 ③④②①⑥⑤
KCl·MgCl ·nH O KCl+MgCl +nH O↑ 偏低
2 2 2 2
(3)光卤石在氯化氢气氛中的脱水反应为KCl·MgCl ·nH O KCl+MgCl +nH O↑,
2 2 2 2
故答案为:KCl·MgCl ·nH O KCl+MgCl +nH O↑;
2 2 2 2
(4)依题意,无水KCl和MgCl 的总质量为(c−a) g,结晶水的质量为(b−c)g。
2由化学方程式KCl·MgCl ·nH O KCl+MgCl +nH O↑可得 ,解得n= ,
2 2 2 2
故答案为: 。
(5)w g纯净的光卤石中,n(Cl−) = n(AgCl) = n(AgNO ) = ,由
3
KCl·MgCl ·nH O可知,n(Mg2+)= ,所以纯净的光卤石中所含Mg2+的质量分
2 2
数为 ,
故答案为: ;
(6)若滴定开始时仰视读数,滴定终点时俯视读数,则读取的AgNO 标准溶液体积V偏小,根据上述所含
3
Mg2+的质量分数表达式为 可以看出,会使最终结果偏低,
故答案为:偏低。
17.硫酸铜晶体(CuSO ·xH O)是一种用途广泛的试剂。某小组拟探究硫酸铜晶体的性质,并测定其结晶水含
4 2
量。
实验(一):探究硫酸铜的氧化性。
取适量硫酸铜溶液于试管中,加入(NH )SO 溶液,产生沉淀M。过滤、洗涤,得到固体M。为了探究M的组成,
4 2 3
进行如下实验:
①将一定量固体M分成两份。
②在一份固体中加入稀硫酸,产生有刺激性气味的气体(X),溶液变成蓝色并有红色固体生成;将气体通入品
红溶液中,品红溶液褪色。
③在另一份固体中加入浓烧碱溶液,共热,产生气体(Y),该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
回答下列问题:
(1)Y的电子式为___________。
(2)经测定M中阳离子、阴离子个数之比为2:1。M的化学式为______________。
实验(二):探究硫酸铜晶体的热稳定性。
取少量硫酸铜晶体进行实验,装置如图所示。已知部分实验现象为:A中蓝色晶体逐渐变成白色粉末,最后变成黑色粉末;B中产生白色沉淀;D中溶液变
成红色。
(3)分析推测硫酸铜晶体的分解产物有________________________________。
(4)B、C装置的位置不能互换的原因是_______________________________。
(5)D中的反应分两步进行,写出第一步反应的离子方程式___________________________。
实验(三):测定硫酸铜晶体中结晶水的含量。
取wg硫酸铜晶体(CuSO ·xH O)配成250 mL 溶液,取25.00 mL 溶液用c mol/L EDTA溶液(简写成Y4—)滴定
4 2
至终点,消耗EDTA标准液V mL。
已知:滴定方程式为:Cu2++ Y4—=CuY2—。
(6)x=___________________(用代数式表示)。
(7)下列情况会使测得的x偏小的是_______(填番号)
a、样品失去部分结晶水
b、量取待测液前未用待测液润洗滴定管
c、开始读数时滴定管尖嘴有气泡而终点时无气泡
d、滴定开始时平视、滴定终点时俯视
【答案】 NH CuSO HO、CuO、SO 、SO 、O 互换后,SO 溶于品红溶液,BaCl 溶液无法检验出
4 3 2 3 2 2 3 2
SO 4Fe2++O +4H+=4Fe3++2H O (50w—80cV)/9cV ac
3 2 2(3). 由实验装置图可知,在加热硫酸铜晶体前先通入氮气,可以将整个装置中的空气赶出,然后加热硫酸铜晶
体,A中蓝色晶体逐渐变成白色粉末,说明失去结晶水,最后变成黑色粉末,说明生成了CuO,B中盛有酸性
氯化钡溶液,B中产生白色沉淀,说明生成了SO ,D中盛有含KSCN的酸性FeSO 溶液,D中溶液变成红色,
3 4
说明Fe2+被氧化生成了Fe3+,则硫酸铜晶体的分解产物中含有O,硫酸铜晶体中的O元素化合价从-2价升
2
高到0价,说明S元素的化合价降低生成了SO ,因此硫酸铜晶体的分解产物有:HO、CuO、SO 、SO 、O,故
2 2 3 2 2
答案为:HO、CuO、SO 、SO 、O;
2 3 2 2
(4). 因SO 极易溶于水,互换后,SO 溶于品红溶液,则BaCl 溶液无法检验出SO ,故答案为:互换后,SO 溶
3 3 2 3 3
于品红溶液,BaCl 溶液无法检验出SO ;
2 3
(5). 在酸性条件下,硫酸铜晶体分解生成的氧气将Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+再与SCN-反应生成Fe(SCN) ,第一
3
步反应的离子方程式为:4Fe2++O +4H+=4Fe3++2H O,故答案为:4Fe2++O +4H+=4Fe3++2H O;
2 2 2 2
(6). 由滴定方程式Cu2++ Y4-=CuY2-可知,n(CuSO )=V×10-3L×c mol/L× =Vc×10-2mol,则n(H O)=
4 2
,x= =(50w—80cV)/9cV,故答案为:(50w—80cV)/9cV;
(7). A.样品失去部分结晶水,会使测定的结晶水含量偏少,x偏小,故a正确;b.量取待测液前未用待测液润洗
滴定管,会使消耗的标准液体积偏少,测定的结晶水含量偏多,x偏大,故b错误;c.开始读数时滴定管尖嘴有
气泡而终点时无气泡,会使读取的标准液体积偏大,测定的结晶水含量偏少,x偏小,故c正确;d.滴定开始时
平视、滴定终点时俯视,会使读取的标准液体积偏小,测定的结晶水含量偏大,x偏大,故d错误;答案选:ac。
18.黄铜矿是工业炼铜的主要原料,主要成分为CuFeS,含少量脉石。为测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了
2
如下实验:现用电子天平称取研细的黄铜矿样品1.150 g,在空气存在下进行煅烧,生成Cu、Fe O 和SO 气体,实验后取
3 4 2
d中溶液的1/10置于锥形瓶中,用0.05 mol • L-1标准碘溶液进行滴定,消耗标准碘溶液20. 00 mL。请回答下
列问题:
(1)将样品研细后再进行反应,其目的是_____________________;标准碘溶液应盛放在___________(填“碱
式”或“酸式”)滴定管中。
(2) a装置的作用是__________________(填字母代号)。
A.除去空气中的二氧化碳
B.除去空气中的水蒸气
C有利于气体混合
D.有利于观察、控制空气流速
(3)若去掉c装置,会使测定结果_______________(填“偏低”“偏高”或“无影响”),写出影响测定结果的
化学方程式:________________________。
(4)上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是___________________________。
(5)通过计算可知,该黄铜矿的纯度为_________________________。
(6) 假设实验操作均正确,测得的黄铜矿纯度仍然偏低,可能的原因主要有_____________________。
【答案】 增大反应接触面积,加快化学反应速率 酸式 BD 偏低 2SO+2HO+O=2HSO 将滞留在b、c装置
2 2 2 2 4
中的二氧化硫全部导入d装置中,使二氧化硫全部被d装置中的蒸馏水吸收 80% 水吸收二氧化硫不充分,
吸收速率慢
【解析】由已知结合实验装置图可得,该实验通过测定黄铜矿受热分解产生的二氧化硫的量,结合元素守恒确
定黄铜矿的量,最后计算其纯度。
(1)增大固体的表面积可以加快化学反应速率,所以将样品研细后再进行反应,即增大了固体的表面积,目的
是增大反应接触面积,加快化学反应速率,使原料充分反应;碘单质具有强氧化性,所以标准碘溶液应盛放在
酸式滴定管中。(5)实验后取d中溶液的1/10置于锥形瓶中,用0.05 mol • L-1标准碘溶液进行滴定,消耗标准碘溶液20.00
mL。滴定反应为:I+SO+2H O=2HI+HSO ,又根据S元素守恒得:2I~2SO ~CuFeS,消耗碘单质的物质的
2 2 2 2 4 2 2 2
量为:0.05mol•L-1×0.02L=0.0010mol,所以样品中CuFeS 的质量为:0.5×0.0010mol×184g/mol×10=0.92g,所以
2
其纯度是:0.92g÷1.150 g×100%=80%。
(6)该实验用蒸馏水吸收二氧化硫,吸收速率慢,吸收二氧化硫不充分,会导致测得的黄铜矿纯度偏低,若实
验操作均正确,测得的黄铜矿纯度仍然偏低,则可能为上述原因。
19.草酸晶体的组成可表示为HC O·xH O,某研究性学习小组用下图装置进行“草酸晶体受热分解的部分
2 2 4 2
产物的验证”的实验。请回答下列问题。
【资料查阅】
①草酸晶体在101 ℃时开始熔化,150 ℃时开始升华,175 ℃时开始分解;
②草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物。
(1)按照如图所示的装置,通过实验检验草酸晶体的部分分解产物,装置B中可观察到有气泡冒出且澄清石
灰水变浑浊,由此甲同学判断草酸晶体分解的产物中有CO。但立即遭到乙同学反对,其反对的理由可能是
2
______________________________________。
(2)丙同学认为草酸晶体分解的产物中含有CO,为进行验证,X应选用________(填化学式)浓溶液,装置D
的作用是____________________。
(3)实验过程中涉及如下操作:①点燃装置A处的酒精灯;②熄灭装置A处的酒精灯;③点燃装置E处的酒
精灯;④熄灭装置E处的酒精灯。这4步操作由先到后的顺序为____________(填序号)。点燃E处酒精灯前必
须要进行的操作是______________。(4)实验过程中发现装置E中黑色粉末变红色,装置F中有黑色固体生成,经检测装置F中的固体为金属单
质,则装置F中发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(5)丁同学用滴定法测定草酸晶体中结晶水的含量,进行了下列操作:
步骤一:用分析天平称取3.15 g纯净的该草酸晶体,配制成250 mL溶液。
步骤二:用移液管移取25.00 mL待测草酸溶液于锥形瓶中,并加入适量硫酸酸化。
步骤三:取0.100 mol·L-1标准酸性KMnO 溶液,进行滴定,三次结果如下表所示:
4
第一次 第二次 第三次
待测溶液体积(mL) 25.00 25.00 25.00
标准溶液体积(mL) 9.99 10.01 10.00
已知滴定反应的离子方程式为:MnO +HC O+H+―→Mn2++CO↑+HO(未配平)。
2 2 4 2 2
①配制草酸溶液的操作步骤依次是:将晶体置于烧杯中,加水溶解,将溶液转移入________,洗涤,定容,摇
匀。
②通过计算确定x=________。
【答案】 挥发出的草酸与澄清石灰水反应也产生相同的现象(或因为草酸钙、草酸氢钙都为白色沉淀)
NaOH 干燥CO(或除去CO中的水蒸气) ①③④② 检验CO的纯度 PdCl +HO+CO===Pd↓+CO+2HCl
2 2 2
250 mL容量瓶 2
(3)先点燃A处的酒精灯,产生气体,排净装置内空气,然后加热E装置反应发生,反应结束后,先熄灭E处
酒精灯,冷却至室温后,在熄灭A处的酒精灯,以防产生倒吸;所以这4步操作由先到后的顺序为
①③④②;点燃E处酒精灯前必须要进行的操作是检验CO的纯度;正确答案:①③④②;检验CO的
纯度,(体现“验纯”)。
(4)PdCl 与多余的CO反应生成金属Pd,CO被氧化为CO;化学方程式为PdCl +HO+CO=== Pd↓+CO+
2 2 2 2 22HCl;正确答案:PdCl +HO+CO=== Pd↓+CO+2HCl;
2 2 2
(5)消耗KMnO 溶液的体积为9.99+10.01+10.00=10.00mL,消耗KMnO 的量为0.10×10×10-3=10-3 mol,25 mL草
4 4
酸溶液消耗KMnO10-3 mol,250 mL草酸溶液消耗KMnO10-2 mol;反应如下:2MnO —+5H C O+6H+=2Mn2+
4 4 4 2 2 4
+10CO ↑+8H O,根据反应关系2MnO —--5H C O,消耗HC O 的量为2.5×10-2 mol,3.15g纯净HC O·xH O
2 2 4 2 2 4 2 2 4 2 2 4 2
的量为2.5×10-2 mol,3.15/(90+18x)= 2.5×10-2, x=2;正确答案:2。
20.大气细颗粒物吸附的水分中NO 与SO 的化学反应是当前雾霾期间硫酸盐的主要生成路径。某实验小组
2 2
对雾霾的成分进行了验证,并测定空气中SO 的含量及探究HSO 的部分性质。
2 2 3
回答下列问题:
(1)硫酸铵是某地PM2.5雾霾的主要成分,收集一定量的雾霾固体进行验证。
取一定量的雾霾固体于试管中,加入适量的水溶解,把溶液分成两份盛于试管中:
操作步骤 实验现象 结论
①向其中一份_______ 有白色沉淀生成 证明雾霾固体中含有SO 2-
4
证明雾霾固体中含有NH +。综合
②向另一份中_____,用镊子夹持 ③试管中有气泡产生, 4
上面实验,初步说明雾霾固休颗粒
湿润的红色石蕊试纸靠近试管口 ___________________
中含有(NH )SO
4 2 4
(2) 用如图所示简易装置测定空气中SO 的含量。
2
①测定原理:SO 通入碘的淀粉溶液中,使溶液由蓝色变为无色,反应的化学方程式为______。
2
②测定方法:在某监测点,量取5.0mL5.0×10 -4mol/L的碘溶液,注入图中的试管中,加2-3滴淀粉指示剂,此
时溶液呈蓝色,按图中装置连接好仪器,利用止水夹控制,进行抽气,取下注射器排气,重复操作直到溶液的
蓝色全部褪尽为止,共抽取空气8000.0mL,则测得该监测点空气中SO 的含量为_____mg/L。
2
(3)探究HSO 的部分性质。
2 3
选用下面的装置和药品探究HSO 与HClO 的酸性强弱
2 3①甲同学认为按照A→C→F→尾气处理的顺序连接装置,可以证明HSO 与HClO 的酸性强弱,乙同学认为
2 3
该方案不合理,其理由是_________________。
②丙同学采用间接法证明,实验方案为:按照A→C____(其字母) →尾气处理顺序连接装置,其中装置C 的作
用是___________;证明HSO 的酸性强于HClO的酸性的实验现象是_____。
2 3
【答案】 加入足量稀盐酸后,再加入BaCl 溶液 加入适量的NaOH浓溶液并加热 靠近试管口的红色石蕊
2
试纸变蓝色 SO +I +2H O=HSO +2HI 0.020 二氧化硫通入次氯酸钙溶液发生了氧化还原反应
2 2 2 2 4
B→E→D→F 除去HCl气体以免干扰实验 D中品红不褪色,F中出现白色沉淀
【解析】(1)在检验SO2-时,加入氯化钡之前要先加盐酸以排除CO2-离子的干扰.即先加盐酸酸化,无现象,
4 3
再加氯化钡溶液,出现白色沉淀,说明含有SO2-,检验某溶液中含有NH+的操作方法为:取少量试样加入到试
4 4
管中,加入氢氧化钠溶液加热,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验放出气体,试纸由红变蓝,故答案为:
操作步骤 实验现象
加入足量稀盐酸后,再加入BaCl 溶液
2
加入适量的NaOH浓溶液并加热 靠近试管口的红色石蕊试纸变蓝色
(2)①SO 通入碘的淀粉溶液中,使溶液由蓝色变为无色,二氧化硫被碘氧化生成了硫酸,反应的化学方程式
2
为SO +I +2H O=HSO +2HI,故答案为:SO +I +2H O=HSO +2HI;
2 2 2 2 4 2 2 2 2 4
②二氧化硫用碘溶液来吸收,方程式为:SO +I +2H O═2HI+H SO ,为测定该地空气中的SO 含量,消耗碘的
2 2 2 2 4 2
物质的量=5.0×10-3 L×5×10-4 mol•L-1=2.50×10-6 mol,根据化学方程式可得二氧化硫的物质的量=2.50×10-6
mol,质量为2.50×10-6 mol×64g/mol=1.60×10-4 g=0.160mg,该监测点空气中 SO 的含量= =0.020
2
mg/L,故答案为:0.020;21.完成下列填空:某化学小组拟采用如下装置(夹持和加热仪器等已略去)来电解饱和食盐水,并用电解产
生的 H 还原 CuO 粉末来测定 Cu 的相对原子质量,同时验证氯气的氧化性。
2
完成下列填空:
(1) 写出甲装置中反应的化学方程式______________________________。
(2) 为完成上述实验,正确的连接顺序为 A 连______,B连_____(填写接口字母)。
(3)乙装置中 a 试剂可以是_______________。
(4) 测定 Cu 的相对原子质量。将w g CuO 置于硬质玻璃管中,按以下两个方案测得的数据计算 Cu 的相对
原子质量
方案 1 方案 2
U 型管+固体 硬质玻璃管+固体
反应前的总质量/g a c
反应后的总质量/g b d
你认为较佳方案是_____________,另一个方案得到的 Cu 的相对原子质量会_______(选填“偏低”、或
“偏高”)【答案】 2NaCl+2HO 2NaOH+H ↑+Cl↑ E C 淀粉 KI 溶液 方案 2 偏低
2 2 2
(3)氯气具有氧化性,能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,可以用湿润的淀粉碘化钾试纸来检验,故答案为:淀
粉KI溶液;
(4)如选方案一,U形管中的干燥剂也可能吸收空气中的水和CO,导致测定结果偏大,得到Cu的相对原子质
2
量偏低;因此方案2较为合理,故答案为:方案 2;偏低。
22.某化学学习小组用酸性KMnO 溶液与HC O(K = 5.4 × 10-2)的反应(此反应为放热反应)进行如下实验:
4 2 2 4 1
Ⅰ、探究“条件对化学反应速率的影响”,并设计了如下的方案记录实验结果(忽略溶液混合体积变化)。限选
试剂和仪器:0.20 mol•L-1 H C O 溶液、0.010 mol•L-1 KMnO 溶液(酸性)、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴
2 2 4 4
槽
物理量 V(H C O 溶液)/mL V(蒸馏水)/mL V(KMnO 溶液)/mL T/℃ 乙
2 2 4 4
① 2.0 0 4.0 50
② 2.0 0 4.0 25
③ 2.0 a 4.0 25
(1)完成该反应的实验原理: + MnO - + = CO↑ + Mn2+ + HO_______________
4 2 2
(2)上述实验①、②是探究___________对化学反应速率的影响;若上述实验②、③是探究浓度对化学反应速率
的影响,则 a 为___________;乙是实验需要测量的物理量,则表格中“乙”应填写_______________。
Ⅱ、测定HC O•xH O中x值。已知:M(H C O) = 90 g•mol-1。①称取1.260 g 纯草酸晶体,将草酸制成 100.00
2 2 4 2 2 2 4
mL 水溶液为待测液; ②取 25.00 mL 待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀 HSO ; ③用浓度为 0.05 000
2 4
mol•L-1的KMnO 标准溶液进行滴定。
4
(1)某学生的滴定方式(夹持部分略去)如下,最合理的是________(选填 a、b)。由图可知消耗 KMnO 溶液体
4积为________ mL。
(2)滴定终点锥形瓶内现象为__________________________________________________。
(3)通过上述数据,求得 x =______________。
(4)下列操作会造成所测x偏大的是____________(填字母)。
A.滴定终点俯视读数
B.锥形瓶用待测溶液润洗
C.滴定前有气泡,滴定后没有气泡
D.配制100 mL待测溶液时,有少量溅出
【答案】5HC O + 2MnO - + 6H+ = 10CO↑ + 2Mn2+ + 8H O 温度 1.0 t(溶液褪色时间)/s b 20.00 滴
2 2 4 4 2 2
最后一滴KMnO ,溶液由无色变为紫红色,且半分钟不褪色 2 AD
4
【解析】Ⅰ(. 1)草酸具有还原性,高锰酸钾具有强氧化性,把C转化成CO,本身被还原成Mn2+,根据化合价
2
升降法,配平得:2MnO -+5H C O+6H+=2Mn2++10CO ↑+8H O,故答案为:
4 2 2 4 2 2
2MnO -+5H C O+6H+=2Mn2++10CO ↑+8H O。
4 2 2 4 2 2
(2)实验①②其它条件相同,只有温度不同,所以是探究温度对化学反应速率的影响;实验②③是探究浓度对
化学反应速率的影响,就要使反应物浓度不同,现所取的草酸浓度一样,所以通过加水来改变浓度,故表格中
“甲”应填写:V(蒸馏水)/mL,为了让实验更有对比性,溶液的体积要控制一样,故a为1.0;要比较反应的快
慢就需要反应时间,所以表格中“乙”应填写:t(溶液褪色时间)/s,故答案为:温度,1.0,t(溶液褪色时间)/s。(4)A.若滴定终点时俯视读数,读数偏小,结果偏低,则消耗酸性KMnO 溶液的体积偏小,由此所得n
4
(H C O)偏小,则n(HO)偏大,故A正确;
2 2 4 2
B.锥形瓶用待测溶液润洗,消耗标准液体积增加,结果偏高,则消耗酸性KMnO 溶液的体积偏高,由此所得n
4
(HC O)偏大,则n(HO)偏小,故B错误;
2 2 4 2
C.滴定前有气泡,滴定后没有气泡,消耗标准液体积增加,结果偏高,则消耗酸性KMnO 溶液的体积偏高,由
4
此所得n(HC O)偏大,则n(HO)偏小,故C错误;
2 2 4 2
D.配制100mL待测溶液时,有少量溅出,浓度偏低,则消耗酸性KMnO 溶液的体积偏小,由此所得n
4
(HC O)偏小,则n(HO)偏大,故D正确。
2 2 4 2
故答案为:AD。
23.碳素钢是近代工业中使用最早、用量最大的金属材料。世界各工业国家在努力增加低合金高强度钢和合
金钢产量的同时,也非常注意改进碳素钢质量,扩大品种和使用范围。
Ⅰ低碳钢含碳量低于0.3%,碳在钢中主要以Fe C形式存在,则低碳钢中Fe C的质量分数应该低于______。
3 3
Ⅱ某兴趣小组同学为探究碳素钢与浓硫酸的反应,进行了以下探究实验。
(1)称取一定质量碳素钢样品放入一定体积浓硫酸中,加热使碳素钢完全溶解,得到溶液M并收集到混合气
体W。
①甲同学认为M中除Fe3+之外还可能含有Fe2+,若要确认其中的Fe2+,可选用______ 选填序号
A.氯水 硫氰化钾溶液 浓氨水 铁氰化钾溶
液 酸性KMnO 溶液
4
②乙同学取336mL(标准状况 气体W通入足量溴水中,再加入足量BaCl 溶液,经适当操作后得干燥固体
2
2.33g。由此推知气体W中SO 体积分数为______。
2
(2)根据上述实验中SO 体积分数的分析,丙同学认为气体中除SO 外,还可能含有X和Y两种气体,在标准
2 2状况下X气体的密度为0.0893g/L。为探究气体成分设计了下列探究实验装置
[来源:学科网ZXXK]
①反应过程中在通入W气体的同时,还要通入N,其作用是______。
2
②装置B中试剂的作用是______,装置D中盛装的试剂是______,装置G的作用是______。
③如果气体W中含有X,预计实验现象应是______。
④分析W气体中的Y气体是如何生成的______ 用化学方程式表示 。
【答案】4.5% DE 66.7% 输送W气体,确保W中个组成气体被后续装置充分吸收 检验二氧化硫是否
被完全吸收 浓硫酸 防止空气中水蒸气进入干燥管,干扰氢气的存在 E中粉末由黑色变化为红色,
F中固体白色边蓝色 2Fe C+22H SO (浓) 3Fe (SO )+2CO ↑+13SO↑+22H O 或C+2H SO (浓)
3 2 4 2 4 3 2 2 2 2 4
CO↑+2SO↑+2H O
2 2 2
E.酸性KMnO 溶液具有氧化性,和亚铁离子发生氧化还原反应,溶液褪色,可以验证亚铁离子的存在,E正确;
4
故合理选项是DE;
②SO 具有还原性,通入足量溴水中,发生Br +SO+2H O=H SO +2HBr,生成的硫酸遇到氯化钡会产生白色
2 2 2 2 2 4
沉淀,则 混合气体 =0.015mol;根据S元素守恒可知n(SO )=n(BaSO )=2.33g÷233g/mol=0.01mol,所以二氧化硫的体积分数为:V=
2 4
×100%=66.7%;
(2)①反应过程中在通入W气体的同时,还要通入N,其作用是:输送W气体,确保W中各组成气体被后续
2
装置充分吸收;
②通过装置A通入高锰酸钾溶液气体中二氧化硫被氧化为硫酸,装置B中的品红溶液是检验二氧化硫是否
被除尽的作用,装置D中盛装的试剂是浓硫酸,用来干燥气体进入玻璃管中,装置G的作用是防止空气中水
蒸气进入干扰氢气的检验;
③如果气体W中含有X是氢气,预计实验现象应是:E中粉末由黑色变化为红色,F中固体白色边蓝色;
④分析W气体中的Y气体为二氧化硫气体,生成的来源可能是Fe C和浓硫酸加热反应生成,也可能是碳和
3
浓硫酸加热反应生成。反应的化学方程式:2Fe C+22H SO (浓) 3Fe (SO )+2CO ↑+13SO↑+22H O或
3 2 4 2 4 3 2 2 2
C+2H SO (浓) CO↑+2SO↑+2H O。
2 4 2 2 2
24.碱式碳酸镁可用于牙膏、医药和化妆品等工业,化学式为,Mg(OH) ∙4MgCO ∙5HO某碱式碳酸镁中含有
2 3 2
SiO 杂质,为测定其纯度,某兴趣小组设计了如下几个方案:
2
方案Ⅰ
取一定质量的样品,与硫酸充分反应,通过测定生成CO 的质量计算纯度
2
(1)乙中发生反应的方程式为____________________________。
(2)仪器接口的连接顺序为(装置可以重复使用)a________ ,丁的作用是____________。
(3)关闭止水夹K,向样品中加入足量的稀硫酸,当样品充分反应完后,为了测定准确还应进行的操作是
__________________________。
方案Ⅱ
①称取碱式碳酸镁样品m克;②将样品充分高温煅烧,冷却后称量;③重复操作②,测得剩余固体质量为m 克。
1
(4)下列仪器中,该方案不会用到的是______________________。(5)判断样品完全分解的方法是_______________________。
(6)有同学认为方案Ⅱ高温煅烧的过程中会发生MgCO +SiO MgSiO +CO ,会导致测定结果有误,你认
3 2 3 2
为这位同学的观点正确吗?________________________(填“正确”或“错误”)请说明自己的理由:
_______________________________________________。
(7)求碱式碳酸镁的纯度_______________________(用含有m,m 的式子表示)
1
【答案】 Mg(OH)∙4MgCO∙5HO+5HSO= 5MgSO+11H O + 4CO↑ debcb 除去 中的水蒸气 打开止水夹
2 3 2 2 4 4 2 2
,缓慢通入空气 E 样品连续两次高温煅烧,冷却称量质量相差0.1g以内; 错误 该反应的发生不影响
生成CO 和水蒸气的量 2.42m/m 100%
2 1
×
(3)关闭止水夹K,向样品中加入足量的稀硫酸,当样品充分反应完后,装置内会残存一些二氧化碳气体,因此,
要打开止水夹K,缓慢通入空气,把反应产生的二氧化碳气体全部排出,被丙中的碱石灰吸收,以减小实验误
差;正确答案:打开止水夹K,缓慢通入空气。
(4)该实验中要高温煅烧样品,用到A、 B、 C、 D仪器,灼烧后的产物在F中干燥冷却,而蒸发皿用来蒸发液
体的,本实验过程中用不到;正确选项 E。
(5)样品连续两次高温煅烧,冷却称量质量相差0.1g以内,样品已完全分解;正确答案:样品连续两次高温煅
烧,冷却称量质量相差0.1g以内。
(6)样品高温分解产生二氧化碳和水,高温煅烧的过程中会发生MgCO+SiO MgSiO+CO,也不会影响生
3 2 3 2
成CO 和水蒸气的量,所以方案Ⅱ不会影响测定结果的;正确答案:错误;该反应的发生不影响生成CO 和水
2 2蒸气的量。
(7)样品高温下分解为氧化镁,氧化镁的量为m/40mol,根据镁元素的量守恒:Mg(OH)∙4MgCO∙5HO 5 MgO关
1 2 3 2
系可知,Mg(OH)∙4MgCO∙5HO的量为m/200 mol,质量为m /200g,碱式碳酸镁的纯度m /(~200 m)
2 3 2 1 1 1
100%=2.42m/m 100%;正确答案:2.42m/m 100%。 ×484 ×484 ×
1 1
×25.“银-菲洛嗪×法”是检测居室内甲醛(化学×式CH
2
O)含量的常用方法之一。化学学习小组利用其原理设计
如下装置测定新装修居室内空气中甲醛的含量。(夹持装置略去)
已知:甲醛能被银氨溶液、酸性KMnO 氧化生成CO;10-5mol·L-1的紫色KMnO 溶液遇甲醛气体即褪色;毛
4 2 4
细管内径不超过1mm。
请回答下列问题:
(1)银氨溶液的制备。打开K,打开分液漏斗活塞,将饱和食盐水慢慢滴入圆底烧瓶中。饱和食盐水的作用是
3
_________________________,当观察到三颈烧瓶中__________时,关闭K 和分液漏斗活塞。
3
(2)室内空气中甲醛含量的测定
①用热水浴加热三颈烧瓶,打开K,将滑动隔板慢慢由最右端抽到最左端,吸入1L室内空气,关闭K。打开
1 1
K,缓慢推动滑动隔板,将气体全部推出,关闭K。装置中毛细管的作用是______________。
2 2
再重复上述操作四次。
②向充分反应后的溶液中加入稀硫酸调节溶液pH=1,再加入足量Fe (SO ) 溶液,写出加入Fe (SO ) 溶液后
2 4 3 2 4 3
发生反应的离子方程式______________________________。立即加入菲洛嗪,Fe2+与菲洛嗪形成有色物质,在
562nm处测定吸光度,测得生成Fe2+ 1.12mg。空气中甲醛的含量为___________mg·L-1。
(3)关闭K,将三颈烧瓶中的溶液换为40.00mL 10-4mol· L-1的KMnO 溶液,量取KMnO 溶液使用的仪器是
3 4 4
_____________。再加入2mL 6mol·L-1的硫酸酸化后重新测定空气中甲醛的含量。当三颈瓶中溶液恰好褪色
时,向容器A中共抽气________次。
【答案】 饱和食盐水和氮化镁反应制备氨气,并减缓反应速率 白色沉淀恰好溶解时 减小气体的通入速
度,使空气中甲醛气体被完全吸收 Ag+Fe3+=Ag++ Fe2+ 0.03 酸式滴定管或移液管 5②甲醛和银氨溶液加热反应生成银,银具有还原性,被Fe3+氧化,离子方程式:Ag+Fe3+=Ag++ Fe2+;根据甲醛能
被银氨溶液氧化为二氧化碳,氢氧化二氨合银被还原为单质银;甲醛中碳元素化合价由0价→+4价,银由+1
价→0价;生成的银又被铁离子氧化,铁离子本身又被还原为亚铁离子,生成Fe2+1.12mg,物质的量为2 10-
5mol,根据电子守恒规律:设消耗甲醛的量为xmol,则4x=2 10-5 1,x=5 10-6mol;因此实验进行了5次操×作,
所以测得1L空气中甲醛的含量为1 10-6mol,即为1 10-6 ×30 1×03=0.03× mg·L-1;正确答案:Ag+Fe3+=Ag++
Fe2+;0.03。 × × × ×
(3)由于酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能够腐蚀橡胶,因此要用酸式滴定管或移液管进行量取;已知1L
空气中甲醛的含量为1 10-6mol,它被KMnO 溶液氧化为二氧化碳,KMnO 被还原为锰离子;设向容器A中共抽
4 4
气N次, n(KMnO)=40 ×10-3 10-4=4 10-6 mol;根据电子守恒规律:N 4 1 10-6=4 10-6 (7-2),N=5;正确
4
答案:酸式滴定管或移×液管×;5。 × × × × × ×
[来源:Zxxk.Com]