2020-2021备战高考化学——化水溶液中的离子平衡的综合压轴题专题复习及答案

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2020-2021备战高考化学——化水溶液中的离子平衡的综合压轴题专题复习及
答案
一、水溶液中的离子平衡
1.水合肼(N2H4·H2O)又名水合联氨,无色透明,是具有腐蚀性和强还原性的碱性液体,它是一种重要的化工试剂。

利用尿素法生产水合肼的原理为:CO(NH2)2+2NaOH+
NaClO=N2H4·H2O+Na2CO3+NaCl。

实验1:制备NaClO溶液。

(已知:3NaClO Δ
2NaCl+NaClO3)
(1)如图装置Ⅰ中烧瓶内发生反应的化学方程式为___________。

(2)用NaOH固体配制溶质质量分数为30%的NaOH溶液时,所需玻璃仪器除量筒外还有
__________(填字母)。

a.烧杯
b.容量瓶
c.玻璃棒
d.烧瓶
(3)图中装置Ⅱ中用冰水浴控制温度的目的是__________ 。

实验2:制取水合肼。

(4)图中充分反应后,____________(填操作名称)A中溶液即可得到水合肼的粗产品。

若分液漏斗滴液速度过快,部分N2H4·H2O会参与A中反应并产生大量氮气,降低产品产率。

写出该过程反应生成氮气的化学方程式 ________。

实验3:测定馏分中水合肼的含量。

(5)称取馏分3.0g,加入适量NaHCO3固体(滴定过程中,调节溶液的pH保持在6.5左右),加水配成250 mL溶液,移出25.00 mL置于锥形瓶中,并滴加2~3滴淀粉溶液,用0.15 mol·L-1的碘的标准溶液滴定(已知:N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)。

①滴定时,碘的标准溶液盛放在 ________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。

②下列能导致馏分中水合肼的含量测定结果偏高的是 _________(填字母)。

a.锥形瓶清洗干净后未干燥
b.滴定前,滴定管内无气泡,滴定后有气泡
c.读数时,滴定前平视,滴定后俯视
d.盛标准液的滴定管水洗后,直接装标准液
③实验测得消耗I2溶液的平均值为20.00mL,馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为
_________。

【来源】天津市河北区2020届高三总复习质量检测(一)(一模)化学试题
【答案】MnO2+4HCl(浓)Δ
MnCl2+Cl2↑+2H2O a c 防止NaClO受热分解,影响水合肼
的产率蒸馏 N2H4·H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl 酸式 d 25%
【解析】
【分析】
(1)装置Ⅰ中烧瓶内浓盐酸与二氧化锰共热反应生成氯化锰、氯气和水;
(2)配制30%NaOH溶液时,用天平称量一定质量的氢氧化钠固体,在烧杯中加水溶解,并用玻璃棒搅拌;
(3)由题给信息可知,次氯酸钠受热易分解生成氯化钠和氯酸钠,降温可以防止NaClO 受热分解;
(4)N2H4•H2O具有强还原性,若分液漏斗滴液速度过快,部分N2H4·H2O与次氯酸钠反应;
(5)①碘的标准溶液具有氧化性,可以腐蚀橡皮管;
②依据操作不当对标准溶液体积的影响分析解答;
③由方程式N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O可得如下关系N2H4·H2O—2I2,由此计算
N2H4·H2O的物质的量和质量分数。

【详解】
(1)装置Ⅰ中烧瓶内浓盐酸与二氧化锰共热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式
为MnO2+4HCl(浓)Δ
MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4HCl(浓)
Δ
MnCl2+Cl2↑+
2H2O;
(2)配制30%NaOH溶液时,用天平称量一定质量的氢氧化钠固体,在烧杯中加水溶解,并用玻璃棒搅拌,需要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒,故答案为:ac;
(3)由题给信息可知,次氯酸钠受热易分解生成氯化钠和氯酸钠,图中装置Ⅱ中用冰水浴控制温度可以防止NaClO受热分解,影响水合肼的产率,故答案为:防止NaClO受热分解,影响水合肼的产率;
(4)由反应方程式示可知,加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液可得到水合肼的粗产品;
N2H4•H2O具有强还原性,若分液漏斗滴液速度过快,部分N2H4·H2O与次氯酸钠反应生成氮气、氯化钠和水,反应的化学方程式为N2H4•H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl,故答案为:蒸馏;N2H4•H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl;
(5)①碘的标准溶液具有氧化性,可以腐蚀橡皮管,应盛放在酸式滴定管中,故答案为:酸式;
②a.锥形瓶清洗干净后未干燥,不影响水合肼的物质的量,对实验结果无影响,故错误;
b.滴定前,滴定管内无气泡,滴定后有气泡会导致碘的标准溶液体积偏小,所测结果偏小,故错误;
c.读数时,滴定前平视,滴定后俯视会导致碘的标准溶液体积偏小,所测结果偏小,故错误;
d.盛标准液的滴定管水洗后,直接装标准液会稀释碘的标准溶液,导致碘的标准溶液体积偏大,所测结果偏高,故正确;
d 正确,故答案为:d ;
③由方程式N 2H 4·H 2O +2I 2=N 2↑+4HI +H 2O 可得如下关系N 2H 4·H 2O —2I 2,则3.0g 馏分中n
(N 2H 4·H 2O )=12n (I 2)×10=12
×0.15 mol·L -1×20×10—3L ×10=0.015 mol ,则馏分中水合肼(N 2H 4·
H 2O)的质量分数为0.015mol 50g/3⨯mol g ×100%=25%,故答案为:25%。

【点睛】 由题给信息可知,次氯酸钠受热易分解生成氯化钠和氯酸钠,图中装置Ⅱ中用冰水浴控制温度可以防止NaClO 受热分解是解答关键,N 2H 4•H 2O 具有强还原性,若分液漏斗滴液速度
过快,部分N 2H 4·
H 2O 与次氯酸钠反应是解答难点。

2.以环己醇为原料制取己二酸[HOOC(CH 2)4COO H]的实验流程如下:
其中“氧化”的实验过程:在250mL 四颈烧瓶中加入50 mL 水和3.18g 碳酸钠,低速搅拌至碳酸钠溶解,缓慢加入9.48g(约0.060 mol)高锰酸钾,按图示搭好装置:
打开电动搅拌,加热至35℃,滴加3.2 mL(约 0.031 mol) 环己醇,发生的主要反应为:
-
4KMnO /OH <50℃−−−−→ KOOC(CH 2)4COOK ∆H <0 (1)“氧化”过程应采用____________加热
(2)“氧化”过程为保证产品纯度需要控制环己醇滴速的原因是:_______________。

(3)为证明“氧化”反应已结束,在滤纸上点1滴混合物,若观察到___________则表明反应已经完成。

(4)“趁热抽滤”后,用___________进行洗涤(填“热水”或“冷水")。

(5)室温下,相关物质溶解度如表:
化学式
己二酸 NaCl KCl 溶解度g/100g 水 1.44 35.1 33.3
“蒸发浓缩”过程中,为保证产品纯度及产量,应浓缩溶液体积至_________(填标号)
A.5mL B.10mL C.15mL D.20mL
(6)称取己二酸(Mr-=146 g/mol)样品0.2920 g,用新煮沸的50 mL 热水溶解,滴入2滴酚酞试液,用0.2000 mol/L NaOH 溶液滴定至终点,消耗 NaOH 的平均体积为 19.70 mL。

NaOH 溶液应装于____________(填仪器名称),己二酸样品的纯度为________。

【来源】四川省成都七中2020届高三理科综合二诊模拟考试化学试题
【答案】水浴为保证反应温度的稳定性(小于50℃)或控制反应温度在50℃以下未出现紫红色热水 C 碱式滴定管 98.5%
【解析】
【分析】
由题意可知,三颈烧瓶中加入3.18克碳酸钠和50mL水,低温搅拌使其溶解,然后加入9.48g高锰酸钾,小心预热溶液到35℃,缓慢滴加3.2mL环己醇,控制滴速,使反应温度维持在45℃左右,反应20min后,再在沸水浴上加热5min促使反应完全并使MnO2沉淀凝聚,加入适量亚硫酸氢钠固体除去多余高锰酸钾,趁热过滤得到MnO2沉淀和含有己二酸钾的滤液,用热水洗涤MnO2沉淀,将洗涤液合并入滤液,热浓缩使滤液体积减少至
10mL左右,趁热小心加入浓硫酸,使溶液呈强酸性(调节pH=1~2),冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥,得己二酸白色晶体;
(1)氧化过程需要使反应温度维持在35℃左右;
(2)因为滴速对溶液的温度有影响,为保证产品纯度,需要控制反应温度;
(3)为证明“氧化”反应已结束,就是检验无高锰酸钾即可;
(4)根据减少物质的损失,结合物质溶解度与温度的关系分析;
(5)室温下,根据相关物质溶解度,“蒸发浓缩”过程中,要保证产品纯度及产量,就是生成的杂质要依然溶解在溶液中,据此计算应浓缩溶液体积;
(6)①根据仪器的特点和溶液的性质选取仪器;
②称取已二酸(Mr=146g/mol)样品0.2920g,用新煮沸的50mL热水溶解,滴入2滴酚酞试液,用0.2000mol/L NaOH溶液滴定至终点,进行平行实验及空白实验后,消耗NaOH的平均体积为19.70mL;设己二酸样品的纯度为ω,根据HOOC(CH2)4COOH~2NaOH计算。

【详解】
(1)氧化过程需要使反应温度维持在35℃左右,要用35℃的热水浴;
(2)因为滴速对溶液的温度有影响,为保证反应温度的稳定性(小于50℃)或控制反应温度在50℃以下,需要控制环己醇滴速;
(3)为证明“氧化”反应已结束,就是检验无高锰酸钾即可,所以在滤纸上点1滴混合物,若观察到未出现紫红色,即表明反应完全;
(4)根据步骤中分析可知要使生成的MnO2沉淀并充分分离MnO2沉淀和滤液,应趁热过滤;为减少MnO2沉淀的损失,洗涤时也要用热水洗涤;
(5)据题意,高锰酸钾约0.060mol,碳酸钠3.18g,0.030mol,根据元素守恒,得最后NaCl、KCl最多为0.060mol,质量分别为3.51g,4.47g,所需体积最少要10mL、13.4mL,为确保产品纯度及产量,所以应浓缩溶液体积至15mL;
(6)①氢氧化钠溶液呈碱性,需要的仪器是碱式滴定管;
②称取已二酸(Mr=146g/mol)样品0.2920g,用新煮沸的50mL热水溶解,滴入2滴酚酞试
液,用0.2000mol/L NaOH 溶液滴定至终点,进行平行实验及空白实验后,消耗NaOH 的平均体积为19.70mL ;设己二酸样品的纯度为ω,则:
24-3HOOC(CH )COOH 2NaOH 146g
2mol 0.2920g 0.2000mol/L 19.7010L
ω⨯⨯⨯: 0.292146g 0g ω⨯=32mol 0.2000mol/L 19.7010L
-⨯⨯ 解得ω=98.5%.
【点睛】
本题明确实验原理是解题的关键,注意该反应对温度要求非常严格,解题时要按照题意进行解答,注意题目信息与相关基础知识的联合分析。

3.氢叠氮酸(HN 3)和莫尔盐[(NH 4)2SO 4·
FeSO 4·6H 2O]是两种常用原料。

(1)氢叠氮酸易溶于水,25℃时,该酸的电离常数为Ka=10×10-5。

①氢叠氮酸在水溶液中的电离方程式为_______
②0.2mol/L 的HN 3溶液与0.1mol/L 的NaOH 溶液等体积混合后,恢复到25℃,此时,溶液呈酸性,则混合溶液中各离子和HN 3分子浓度由大到小的顺序为_______。

(2)在FeSO 4溶液中,加入(NH 4)2SO 4固体可制备莫尔盐晶体[(NH 4)2Fe (SO 4)2·
6H 2O],为了测定产品纯度,称取ag 产品溶于水,配制成500mL 溶液,用浓度为cmol/L 的酸性高锰酸钾溶液滴定,每次所取待测液体积均为25.00mL ,实验结果记录如下:(已知莫尔盐的分子量为392)
①配制莫尔盐溶液,所使用的玻璃仪器除了烧杯和玻璃棒外还有_______
②滴定终点的现象是_______,通过实验数据,计算该产品的纯度为_______(用含字母a 、c 的式子表示)。

③上表第一次实验中记录数据明显大于后两次,其原因可能是_______。

A 第一次滴定时,锥形瓶用待装液润洗
B 该酸性高锰酸钾标准液保存时间过长,部分变质
C 滴定前酸式滴定管中尖嘴处有气泡,滴定结束后气泡消失
【来源】海南省海口市海南中学2020届高三下学期第七次月考化学试题
【答案】HN 3⇌H ++N 3- c (N 3-)>c (Na +)>c (HN 3+)>c (H +)>c (OH -) 500mL 容量瓶,胶头滴管 滴入最后一滴标准液,溶液变为浅紫红色,且半分钟不变色 (980c/a )×100% AC
【解析】
【分析】
(1)①氢叠氮酸是一元弱酸;
②0.2mol/L 的HN 3溶液与0.1mol/L 的NaOH 溶液等体积混合后,溶液中含有等物质的量浓度的HN 3和NaN 3;
(2)溶液的配置需要的仪器有:烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管;高锰酸钾溶液本身是紫色的,可以根据高锰酸钾溶液颜色变化判断滴定终点;第一次实验中记录数据明显大于后两次,即高锰酸钾溶液体积偏大。

【详解】
(1)①氢叠氮酸易溶于水,25℃时,该酸的电离常数为K a =10×10-5,说明氢叠氮酸为弱酸,在水溶液中的电离方程式为HN 3H ++N 3-,故答案为HN 3H ++N 3-;
②0.2mol/L 的HN 3溶液与0.1mol/L 的NaOH 溶液等体积混合后,溶液中存在等物质的量浓度的HN 3和Na N 3,恢复到25℃,溶液显酸性,以HN 3的电离为主,混合溶液中各离子和HN 3分子浓度由大到小的顺序为c(N 3-)>c(Na +)>c(HN 3)>c(H +)>c(OH -),故答案为c(N 3-)>c(Na +)>c(HN 3)>c(H +)>c(OH -);
(2) ①500mL 溶液的配置需要的仪器有:烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,故答案为:500mL 容量瓶,胶头滴管;
②利用高锰酸钾的强氧化性,Fe 2+的强还原性,两者发生氧化还原反应,Fe 2+被氧化成Fe 3+,化合价升高1,Mn 由+7价→+2,化合价降低5,最小公倍数5,根据原子个数、电荷守恒,配平得MnO 4-+5Fe 2++8H +=Mn 2++5Fe 3++4H 2O ,向溶液中滴加中高锰酸钾,高锰酸钾显紫红色,因此滴定到终点:滴入最后一滴标准液,溶液由无色变为浅紫色,且30s 不变色,故答案为:滴入最后一滴标准液,溶液由无色变为浅紫色,且30s 不变色;因为第一次与第二次、第三次相差较大,忽略不计,消耗高锰酸钾溶液的体积为
25.0222
4.98 mL=25mL ,根据离子反应方程式,得出:n[(NH 4)2SO 4•FeSO 4•6H 2O]=5n(KMnO 4) =25×10-3×c×5mol ,则500mL 溶液中含有
n[(NH 4)2SO 4•FeSO 4•6H 2O] =25×10-3×c×5×500/25mol =2.5cmol ,所以质量分数=2.5c×392a ×100%=980c a ×100%,故答案为:980c a
×100%; ③A .第一次滴定时,锥形瓶用待装液润洗,锥形瓶中亚铁离子的量偏多,消耗的高锰酸钾偏多,A 项正确;B .三次使用的高锰酸钾都是一样的,消耗的高锰酸钾体积应是相同的,B 项错误;C .滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡,所消耗的液体体积增加,故C 项正确;故答案为:AC 。

【点睛】
本题考查了沉淀的转化和物质含量的测定。

本题的易错点为(2)的误差分析,要注意同一实验使用的标准溶液是相同的。

4.辉铜矿与铜蓝矿都是天然含硫铜矿,在地壳中二者常伴生存在。

现取一份该伴生矿样品,经检测后确定仅含Cu 2S 、CuS 和惰性杂质。

为进一步确定其中Cu 2S 、CuS 的含量,某同学进行了如下实验:
①取2.6g样品,加入200.0mL0.2000mol·L-1酸性KMnO4溶液,加热(硫元素全部转化为SO42-),滤去不溶杂质;
②收集滤液至250mL容量瓶中,定容;
③取25.00mL溶液,用0.1000mol·L-1FeSO4溶液滴定,消耗20.00mL;
④加入适量NH4HF2溶液(掩蔽Fe3+和Mn2+,使其不再参与其他反应),再加入过量KI固体,轻摇使之溶解并发生反应:2Cu2++4I-=2CuI+I2;
⑤加入2滴淀粉溶液,用0.1000mo1·L-1Na2S2O3溶液滴定,消耗30.00mL(已知:2S2O32-
+I2=S4O62-+2I-)。

回答下列问题:
(1)写出Cu2S溶于酸性KMnO4溶液的离子方程式:___________;
(2)配制0.1000mol· L-1FeSO4溶液时要用煮沸过的稀硫酸,原因是___________,配制过程中所需玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、容量瓶外还有___________;
(3)③中取25.00mL待测溶液所用的仪器是___________;
(4)⑤中滴定至终点时的现象为___________;
(5)混合样品中Cu2S和CuS的含量分别为_________%、_________%(结果均保留1位小数)。

【来源】山东省济南市2019届高三模拟考试理科综合试题2019.3.29(化学部分)
【答案】Cu2S+2MnO4-+8H+=2Cu2++SO42-+2Mn2++4H2O 除去水中溶解的氧气,防止Fe2+被氧化胶头滴管(酸式)滴定管(或移液管)溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复原色 61.5 36.9
【解析】
【分析】
由配制溶液的过程确定所需仪器,据滴定实验原理判断终点现象,运用关系式计算混合物的组成。

【详解】
(1)据题意,样品中的Cu、S元素被酸性KMnO4溶液分别氧化成Cu2+、SO42-,则Cu2S与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式Cu2S+2MnO4-+8H+=2Cu2++SO42-+2Mn2++4H2O。

(2)配制0.1000mol·L-1FeSO4溶液所用稀硫酸要煮沸,目的是除去水中溶解的氧气,防止
Fe2+被氧化;配制过程中所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。

(3)步骤③中取25.00mL待测溶液(有未反应的酸性KMnO4溶液),所用仪器的精度应为0.01mL,故选酸式滴定管或移液管。

(4)步骤⑤用标准Na2S2O3溶液滴定反应生成的I2,使用淀粉作指示剂,终点时溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色。

(5)设2.6g样品中,Cu2S和CuS的物质的量分别为x、y,
据5Fe2+~MnO4-(5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O),样品反应后
剩余n(MnO4-)=0.1000mol·L-1×20.00×10-3L×1
5
×
250
25.00
=4.000×10-3mol
样品消耗n(MnO4-)=0.2000mo·L-1×200.0×10-3L-4.000×10-3mol=36.00×10-3mol
由Cu2S~2MnO4-和5CuS~8MnO4-(5CuS+8MnO4-+24H+=5Cu2++5SO42-+8Mn2++12H2O),得
2x+8
5
y=36.00×10-3mol
又据2Cu2+~I2~2S2O32-,得2x+y=0.1000mo1·L-1×30.00×10-3L×
250
25.00
=30.00×10-3mol
解方程组得x=y=0.01mol
故w(Cu2S)=0.01mol160g/mol
100%
2.6g

⨯=61.5%,
w(CuS)=0.01mol96g/mol
100%
2.6g

⨯=36.9%。

【点睛】
混合物的计算常利用方程组解决,多步反应用关系式使计算简化。

注意溶液体积的倍数关系,如本题中配制250mL溶液,只取出25.00mL用于测定实验。

5.已知CuSO4溶液与K2C2O4溶液反应,产物为只含一种阴离子的蓝色钾盐晶体(只含有1个结晶水),某实验小组为确定该晶体的组成,设计实验步骤及操作如下:
已知:a.过程②:MnO4-被还原为Mn2+,C2O42-被氧化为CO2
b.过程③:MnO4-在酸性条件下,加热能分解为O2,同时生成Mn2+
c.过程④:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2
d.过程⑥:I2+2S2O32-=21-+S4O62-
(1)过程①加快溶解的方法是________________________。

(2)配制100mL0.20mol·L-1KMnO4溶液时用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、胶头滴管、
____________;过程②和过程⑥滴定时,滴定管应分别选用____________、
____________(填“甲”或乙”)。

(3)完成过程②的离子反应方程式的配平:
___MnO4-+___C2O42-+___H+===___Mn2++___H2O+___CO2↑。

(4)过程③加热的目的是________________________。

(5)过程⑥,应以____________作指示剂,若溶液颜色刚刚褪去就停止滴加,则测定结果是____________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
(6)已知两个滴定过程中消耗KMnO4和Na2S2O3的体积相等,据此推测该晶体为
____________·H2O。

【来源】2020届普通高中教育教学质量监测考试(1月)理综化学试题
【答案】粉碎、搅拌或加热 100mL容量甲乙25162810除去溶液中多余的MnO4-,防止过程④加入过量的KI,MnO4-在酸性氧化I-,引起误差;淀粉溶液偏小K2Cu(C2O4)2
【解析】
【分析】
(1)在由固体与液体的反应中,要想加快反应速率,可以粉碎固体物质或搅拌,都是增大固液的接触面积,也可以加热等;
(2)配制溶液要掌握好配制步骤,容量瓶的选择,因为配制100mL溶液,所以选择
100mL容量瓶,氧化还原滴定的时候,注意选择指示剂、滴定管等。

(3)利用氧化还原反应中得失电子守恒配平氧化还原反应离子方程式:2 MnO4-+5 C2O42-+16 H+=2 Mn2++8H2O+ 10CO2↑;
(4)、MnO4-在酸性条件下,加热能分解为O2,同时生成Mn2+,据此分析作答;
(5)结合实际操作的规范性作答;
(6)根据方程式找出关系式,通过计算确定晶体的组成。

【详解】
(1)为了加快蓝色晶体在2 mol·L-1稀硫酸中溶解,可以把晶体粉碎、搅拌、或者加热的方法;
(2)配制100mL0.20mol·L-1KMnO4溶液时需要用100mL容量瓶进行溶液配制,配置过程需要用到的玻璃仪器由玻璃棒、烧杯、胶头滴管、100mL容量瓶;过程②是用0.20mol·L-
1KMnO4溶液滴定,KMnO4具有强氧化性,因此选用甲(酸式滴定管);过程⑥是用
0.25mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,Na2S2O3在溶液中水解呈碱性,故选用乙(碱式滴定管);(3)利用氧化还原反应中化合价升降总数相等,先配氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,然后再观察配平其他物质,过程②的离子反应方程式:2 MnO4++5 C2O42-+16 H+=2 Mn2++8H2O+ 10CO2↑
(4)MnO4-在酸性条件下,加热能分解为O2,同时生成Mn2+,故加热的目的是除去溶液中多余的MnO4-,防止过程④加入过量的KI,MnO4-在酸性氧化I-,引起误差;
(5)过程⑥是用0.25mol·L-1Na2S2O3溶液滴定含I2的溶液,反应方程式为I2+2S2O32-=21-+S4O62-,故过程⑥,应以淀粉溶液作指示剂;若溶液颜色刚刚褪去就停止滴加,则滴入Na2S2O3的物质的量偏小,造成测定Cu2+的含量偏小;
(6)由2 MnO4-+5 C2O42-+16 H+=2 Mn2++8H2O+ 10CO2↑可知n(C2O42-)=2.5⨯n(KMnO4)
=2.5⨯0.20mol·L-1⨯V(KMnO4);由2Cu2++4I-=2CuI↓+I2、I2+2S2O32-=21-+S4O62-可知2 S2O32- ~ I2 ~2Cu2+,n(Cu2+)=n(S2O32-)=0.25mol·L-1⨯V(Na2S2O3),已知两个滴定过程中消耗KMnO4和
Na2S2O3的体积相等,所以n(C2O42-)=2 n(Cu2+),因为晶体中只有一种阴离子,并且晶体中元素化合价代数和为0,故该晶体为K2Cu(C2O4)2·H2O 。

【点睛】
在氧化还原反应滴定中注意指示剂的选择、滴定管的选择。

6.利用间接酸碱滴定法可测定Ba2+的含量,实验分两步进行。

已知:2CrO+2H+===Cr2O+H2O Ba2++CrO===BaCrO4↓
步骤Ⅰ移取x mL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用b mol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸体积为V0 mL。

步骤Ⅱ:移取y mL BaCl2溶液于锥形瓶中,加入x mL与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用b mol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V1mL。

滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的________(填“上方”或“下方”)。

BaCl2溶液的浓度为________mol·L-1,若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2+浓度测量值将________(填“偏大”或“偏小”)。

【来源】2018版化学(苏教版)高考总复习专题八对接高考精练--水的电离和溶液的酸碱性
【答案】上方
()
01
b V V
y
-
偏大
【解析】
【详解】
酸式滴定管的“0”刻度位于滴定管的上方;
步骤Ⅱ:待Ba2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用b mol•L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V1mL,则发生2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H20 的盐酸的物质的量为:V1×10-3×bmol,步骤Ⅰ:用b mol•L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸体积为V0mL,加入的总盐酸的物质的量:V0×10-3×bmol,Ba2++CrO42-═BaCrO4↓,与Ba2+反应的CrO42-的物质的量为V0×10-3×bmol-V1×10-3×bmol=(V0-V1)b×10-3mol,步骤Ⅱ:移取y mLBaCl2溶液于锥形
瓶中,所以BaCl2溶液的浓度为:()3
01
3
10
10
V V b
y
-
-
-⨯

mol/L=
()
01
V V b
y
-
mol/L;
若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,V1减小,则Ba2+浓度测量值将偏大。

7.(1)葡萄酒中SO2最大使用量为0.25 g·L-1,取300.00 mL葡萄酒,通过适当的方法使所含SO2全部逸出并用H2O2将其全部氧化为H2SO4,然后用0.090 0 mol·L-1NaOH标准溶液进行滴定。

①写出上述氧化还原反应的化学方程式:___________________
②若用50 mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“10”处,则管内液体的体积
________(填序号)。

A.=10 mL B.=40 mL C.<10 mL D.>40 mL。

③若滴定终点时PH=8.8,可选择_______为指示剂
④滴定终点读数时俯视刻度线,则测量结果比实际值________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

(2)某学生用0.100mol•L-1的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作为:
A.移取20mL待测盐酸溶液注入洁净的锥形瓶中,并加入2~3滴酚酞;
B.用标准溶液润洗滴定管2~3次;
C.把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管使尖嘴处充满溶液;
D.取标准KOH溶液注入碱式滴定管至刻度“0”以上2~3cm 处;
E.调节液面至“0”或“0”以下刻度,记下读数;
F.把锥形瓶放在滴定管下面,用标准KOH溶液滴定至终点并记下刻度。

①正确操作步骤的顺序是(用序号字母填写)__________________________
②根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为______________(保留两位有效数字)【来源】黑龙江省宾县一中2019-2020学年高二上学期第二次月考化学试题
【答案】SO2+H2O2=H2SO4D酚酞偏低 B、D、C、E、A、F 0.11mol/L
【解析】
【分析】
(1)①二氧化硫具有还原性,能够与实验室反应生成硫酸,据此写出反应的方程式;
②根据滴定管的构造判断滴定管中溶液的体积;
③根据滴定终点时溶液的pH及常见指示剂的变色范围选用正确的指示剂;
④读取滴定管终点读数时,俯视刻度线,读数偏小;
(2)①中和滴定有检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液于锥形瓶,然后加入指示剂进行滴定等操作;
②先分析数据的有效性,求出消耗碱的平均体积,然后根据c(酸)=
()()
()
c V
c
碱碱

计算。

【详解】
(1)①双氧水具有氧化性,能够将二氧化硫氧化成硫酸,反应的化学方程式为:
SO2+H2O2=H2SO4;
②若用50mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“10”处,滴定管的0刻度在上方,10mL刻度线下方还有40mL有刻度的溶液,另外滴定管50mL刻度线下有液体,因此管内的液体体积>(50.00mL-10.00mL)=40.00mL,故答案为D;
③滴定终点时溶液由酸性变碱性,应该选择酚酞做指示剂(酚酞的变色范围是8.2~10.0);
④读取滴定管终点读数时,俯视刻度线,读数偏小,导致标准液的体积偏小,由c(待
测)=
()()
()
c NaOH V NaOH
2V待测可知,测定浓度偏低,则测量结果比实际值偏低;
(2)①操作的步骤是选择滴定管,然后洗涤、装液、使尖嘴充满溶液、固定在滴定台上,然后调节液面记下读数。

再取待测液于锥形瓶,然后加入指示剂进行滴定,所以顺序为:B、D、C、E、A、F;
②三次数据均有效,平均消耗V(KOH溶液)=22.6222.7222.80
3
++
=22.71mL,所以
c(酸)=
()()
()
c V
c
碱碱

=
3
3
0.1mol/L22.7110L
20.0010L
-
-
⨯⨯

≈1.1mol/L。

8.滴定法是一种重要的定量分析方法,应用范围很广。

(1)下图是用0.100 0 mol·L-1的盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液的示意图和某次滴定前、后盛放盐酸的滴定管中液面的位置。

请回答下列问题:
①仪器A的名称是____________。

②盐酸的体积读数:滴定后读数为________mL。

(2)玉溪市场上销售的“白象牌”食用精制盐包装袋上有如下部分说明:
产品等级一级
配料食盐、碘酸钾、抗结剂
碘含量(以I计)20~50 mg·kg-1
某学生拟测定食用精制盐的碘(KIO3)含量,其步骤:
a.准确称取W g食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;
c.加入指示剂,逐滴加入物质的量浓度为2.0×10-3 mol·L-1的Na2S2O3溶液10.0 mL,恰好反应完全(I2+2S2O32-===2I-+S4O62-)。

①c中指示剂是_______________,判断c中恰好完全反应所依据的现象是___________。

②写出步骤b的离子方程式_____________________。

③b中反应所产生的I2的物质的量是________ mol。

④根据以上实验和包装袋说明,算得所测食用精制盐的碘含量是(以含W的代数式表
示)_______mg·kg-1。

⑤若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,则测定结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。

【来源】云南省玉溪第一中学2019-2020学年高二上学期第二次月考化学试题
【答案】酸式滴定管 22.80 淀粉溶液由蓝色变为无色,且半分钟不褪色 IO3-+5I-+6H+===3I2+3H2O 1.0×10-5 1270/3W 偏高
【解析】
【分析】
(1)①根据仪器的结构来分析;
②根据滴定管的结构与精确度为0.01mL;
(2)①淀粉遇碘单质变蓝;
②用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全,根据题意写出方程式;
(3)由IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可知,存在IO3-~6S2O32-,以此计算。

【详解】
(1)①该滴定管的下端是玻璃活塞,所以仪器的名称为酸式滴定管,
故答案为:酸式滴定管;
②滴定前,滴定管中的液面读数为0.80mL,滴定后,滴定管中的液面读数为22.80mL,故答案为: 22.80;
(2)①c中加入的指示剂可选用淀粉,恰好完全反应时的现象是溶液由蓝色恰好变为无色,且30s内不恢复,
故答案为:淀粉;溶液由蓝色恰好变为无色,且30s内不恢复;
②用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全,根据加入的物质和题意可以写出方程式是IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O
故答案为:IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O;
③加入物质的量浓度为2.0×10-3mol•L-1的Na2S2O3溶液10.0mL,恰好反应完全,由I2+2S2O32-===2I-+S4O62-),可知碘单质的物质的量是Na2S2O3的一半,即是2.0×10-3mol•L-1×0.01L=1.0×10-5;
故答案为:1.0×10-5;
④IO3-~6S2O32-可知,则所测食用精制盐的碘含量是
2.0×10-3mol/L×0.01L×1/6×127g/mol×1000mg÷(w×10-3)= 1270/3W
故答案为:1270/3W
⑤若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,使消耗标准液的体积偏大,测的结果偏高,
故答案为:偏高。

9.某化学兴趣小组欲探究含硫物质的性质及制备。

(探究一)选用下面的装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱:
(1)装置A中盛固体的玻璃仪器名称是____,装置A中反应的离子化学方程式为
_________。

(2)装置连接顺序为A__________,其中装置C的作用是_________,通过现象_______,即可证明亚硫酸的酸性强于次氯酸。

(探究二)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,M=248g/mol)可用作定影剂、还原剂。

回答下列问题:
(3)利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。

测定步骤如下:
①溶液配制:称取1.2000g某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在烧杯中溶解,完全溶解后,全部转移至100mL容量瓶中,再定容至凹液面与刻度线相平。

②滴定:取0.00950mol·L−1的K2Cr2O7标准溶液20.00mL,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应:Cr2O72−+6I−+14H+=3I2+2Cr3++7H2O。

然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:I2+2S2O32−=S4O62−+2I−。

加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当______即为终点。

平行滴定3次,样品溶液的平均用量为24.80mL,则样品纯度为______%(保留1位小数)。

(4)Na2S2O3常用于脱氯剂,在溶液中易被氯气氧化为SO42-,该反应的离子方程式为
________。

【来源】广东省揭阳市第三中学2020届高三上学期第三次月考理综化学试题
【答案】圆底烧瓶 CaSO3+2H+=Ca2++SO2↑+H2O CBEDF 除去HCl气体装置D中品红溶液不褪色,F中出现白色沉淀滴入最后一滴硫代硫酸钠溶液,溶液蓝色褪去,且半分钟后不复原 95.0 S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+
【解析】
【分析】
(1)装置A中盛固体的玻璃仪器名称是圆底烧瓶,装置A中稀盐酸和亚硫酸钙发生复分解反应生成氯化钙、二氧化硫和水;
(2)利用强酸制取弱酸原理检验,因为二氧化硫具有还原性、次氯酸钙具有氧化性,所以二者易发生氧化还原反应,不能直接将二氧化硫气体通入F装置中,应该向将二氧化硫转化为二氧化碳气体,然后用强氧化性物质吸收二氧化硫,然后二氧化硫检验是否除尽,再将气体通入漂白粉溶液中,通过实验现象判断碳酸与次氯酸酸性强弱判断;
(3)用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-。

加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定到反应终点,碘单质反应后溶液蓝色褪去且半分钟不变,结合化学方程式定量关系计算,Cr2O72-+6I-+14H+=3I2+2Cr3++7H2O,I2+2S2O32-=S4O62-+2I-,得到
Cr2O72-~3I2~6S2O32-,据此计算;
(4)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO42-,氯气被还原生成氯离子。

【详解】
(1)装置A中盛固体的玻璃仪器名称是圆底烧瓶,装置A中稀盐酸和亚硫酸钙发生复分解反应生成氯化钙、二氧化硫和水,反应方程式为CaSO3+2HCl=CaCl2+SO2↑+H2O,对应离子反应方程式为CaSO3+2H+=Ca2++SO2↑+H2O;
(2)A装置制取二氧化硫,因为盐酸具有挥发性,所以生成的二氧化硫中含有HCl,C除去挥发的HCl得到较纯净的二氧化硫,B将二氧化硫转化为二氧化碳,E吸收未反应的二氧化硫,D检验二氧化硫是否除尽,最后将得到的二氧化碳通入漂白粉溶液中,如果产生白色沉淀,说明碳酸酸性大于次氯酸,所以装置排列顺序为:A、C、B、E、D、F,其中装置C。

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