2020-2021备战高考化学专题《化学反应原理》综合检测试卷附详细答案

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2020-2021备战高考化学专题《化学反应原理》综合检测试卷附详细答案
一、化学反应原理
1.三草酸合铁酸钾K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 是一种绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇等有机溶剂,光照或受热易分解。

实验室要制备K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 并测定2-
24C O 的含量。

请回答下列相关问题。

I .FeC 2O 4·2H 2O 的制备
向烧杯中加入5.0g(NH 4)2Fe(SO 4)2·6H 2O 、15mL 蒸馏水、1mL3moL/L 的硫酸,加热溶解后加入25mL 饱和H 2C 2O 4溶液,继续加热并搅拌一段时间后冷却,将所得FeC 2O 4·2H 2O 晶体过滤、洗涤。

(1)制备FeC 2O 4·2H 2O 时,加入3mol /L 硫酸的作用是________________________。

II .K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 的制备
向I 中制得的FeC 2O 4·2H 2O 晶体中加入10mL 饱和K 2C 2O 4溶液,水浴加热至40℃,缓慢加入过量3%的H 2O 2溶液并不断搅拌,溶液中产生红褐色沉淀,H 2O 2溶液完全加入后将混合物加热煮沸一段时间,然后滴加饱和H 2C 2O 4溶液使红褐色沉淀溶解。

向溶液中再加入10mL 无水乙醇,过滤、洗涤、干燥。

(2)制备过程中有两个反应会生成K 3[Fe(C 2O 4)3],两个化学方程式依次是:
______________________、2Fe(OH)3+3K 2C 2O 4+3H 2C 2O 4=2K 3[Fe(C 2O 4)3]+6H 2O 。

(3)H 2O 2溶液完全加入后将混合物加热煮沸一段时间的目的是
______________________。

III .2-24C O 含量的测定
称取0.22g Ⅱ中制得的K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 晶体于锥形瓶中,加入50mL 蒸馏水和15mL3mol /L 的硫酸,用0.02000mol /L 的标准KMnO 4溶液滴定,重复3次实验平均消耗的KMnO 4溶液体积为25.00mL 。

(4)滴定时KMnO 4溶液应盛放在_____________(填仪器名称)中,判断滴定终点的依据是_________________。

(5)滴定终点时,所得溶液中的溶质除硫酸外,还有__________________________(写化学式),K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 样品中2-24C O 的质量分数是____________________。

【答案】抑制2Fe +的水解(答案合理即可) ()()2422422324336FeC O 6K C O 3H O 404K Fe C O 2Fe OH ℃⎡⎤+++↓⎣⎦ 分解过量的22H O (答案合理即可) 酸式滴定管 最后一滴标准4KMnO 溶液滴入后,溶液变为浅红色且30s 不再改变 ()244243K SO MnSO Fe SO 、、 50%
【解析】
【分析】
(1)制备242FeC O 2H O ⋅时,加入3mol/L 硫酸的作用是抑制2Fe +的水解; (2)根据信息第一个生成K 3[Fe(C 2O 4)3]的化学方程式是
()()2422422324336FeC O 6K C O 3H O 404K Fe C O 2Fe OH ℃⎡⎤+++↓⎣⎦;
(3)为避免其干扰后续实验,可将混合物加热煮沸,使过量的22H O 分解;
(4)4KMnO 溶液有强氧化性,会腐蚀橡胶;
(5)草酸根被氧化生成二氧化碳,高锰酸根离子中的Mn 被还原生成2Mn +,所以溶液中除过量硫酸外,还有244K SO MnSO 、和()243Fe SO ;由题给数据计算可得。

【详解】
(1)(NH 4)2Fe(SO 4)2为强酸弱碱盐,NH 4+、2Fe +在溶液中水解使溶液成酸性,加入少量的
稀硫酸可以抑制Fe 2+的水解,有利于FeC 2O 4·
2H 2O 的制备,故答案为:抑制Fe 2+的水解; (2)由题给信息可知,FeC 2O 4和K 2C 2O 4在40℃条件下与双氧水反应生成K 3[Fe(C 2O 4)3]和氢氧化铁沉淀,反应的化学方程式为
()()2422422324336FeC O 6K C O 3H O 404K Fe C O 2Fe OH ℃⎡⎤+++↓⎣⎦,故答案为:()()2422422324336FeC O 6K C O 3H O 404K Fe C O 2Fe OH ℃⎡⎤+++↓⎣⎦;
(3)由于加入了过量的22H O ,为避免其干扰后续实验,可将混合物加热煮沸,使过量的22H O 分解,故答案为:分解过量的22H O ;
(4)4KMnO 溶液有强氧化性,会腐蚀橡胶,应盛放在酸式滴定管中;当完全反应时,再滴入一滴酸性高锰酸钾溶液,溶液会变为浅红色,且半分钟不褪色,故答案为:酸式滴定管;最后一滴标准4KMnO 溶液滴入后,溶液变为浅红色且30s 不再改变;
(5)草酸根被氧化生成二氧化碳,高锰酸根离子中的Mn 被还原生成2Mn +,所以溶液中除过量硫酸外,还有244K SO MnSO 、和()243Fe SO 三种溶质;由题意可知,
()32423K Fe C O 3H O ⎡⎤⋅⎣⎦晶体中224C O -的质量为
0.025L 0.02mol /L 2.588g /mol 0.11g ⨯⨯⨯=,则2
24C O -的质量分数为
0.11g
0.22g ×100%=50%,故答案为:244K SO MnSO 、、()243Fe SO ;50%。

2.水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。

某课外小组设计如图所示的实验装置(夹持装置略),采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧的含量。

实验步骤及测定原理如下:
Ⅰ.取样、氧的固定
a.用溶解氧瓶采集水样,记录大气压及水体温度。

b.向烧瓶中加入200mL 水样。

c.向烧瓶中依次迅速加入41mLMnSO 无氧溶液(过量)和2mL 碱性KI 无氧溶液(过量),开启搅拌器,反应生成2MnO(OH),实现氧的固定。

Ⅱ.酸化、滴定
d.搅拌,并向烧瓶中加入2mL 硫酸无氧溶液至2MnO(OH)被I -还原为2Mn +,溶液为中性或弱酸性。

e.在暗处静置5min 后,取一定量溶液,用223Na S O 标准溶液滴定生成的
()
22223246I 2S O I 2I S O ---+=+,记录数据。

f.⋯⋯
g.处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。

回答下列问题:
()1配制以上无氧溶液时,除去所用溶剂水中的氧气的简单操作为________。

()2取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是________。

()3“步骤c”中“搅拌”的作用是________。

()4“氧的固定”中发生主要反应的化学方程式为________。

()5“步骤f ”为________。

()6“步骤e”中,用amol/LNa 2S 2O 3标准溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,滴定终点的现象为________;若200mL 水样经处理后,共消耗223Na S O 标准溶液的体积为bmL ,则水样中溶解氧的含量为________(用含字母的式子表示)mg/L 。

()7“步骤d”中加入硫酸溶液反应后,若溶液pH 过低,滴定时会产生明显的误差,写出产生此误差的原因(用离子方程式表示,至少写出2个):________。

【答案】将溶剂水煮沸后冷却 使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差 使溶液混合均匀,快速完成反应 222O 2Mn(OH)2MnO(OH)+= 重复步骤e 中的滴定操作23~次 当滴入最后一滴时,溶液蓝色刚好褪去且半分钟内不复色 40ab
223222H S O S SO H O +-+=↓+↑+,22224SO I 2H O 4H SO 2I +--++=++;
2224H 4I O 2I 2H O +-++=+
【解析】
【详解】
(1)溶液中氧气溶解度不大,且随温度升高溶解度减小,所以配制以上无氧溶液时需要通过煮沸溶剂后冷却,把溶剂水中溶解的氧气赶出得到;
故答案为:将溶剂水煮沸后冷却;
(2)取水样时扰动水体表面,这样操作会使氧气溶解度减小,为此,取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误
差;
故答案为:使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差;
(3)操作步骤中搅拌的作用是使溶液混合均匀,快速完成反应;
故答案为:使溶液混合均匀,快速完成反应;
(4) “氧的固定”中发生反应的化学方程式为:222O 2Mn(OH)2MnO(OH)+=; 故答案为:222O 2Mn(OH)2MnO(OH)+=;
(5)为减少实验过程中的误差,滴定实验应重复进行滴定实验测定数值,取几次的平均值计算,步骤f 为重复步骤e 的操作2~3次;
故答案为:重复步骤e 的操作2~3次;
(6)用223Na S O 标准溶液滴定生成的2I ,发生反应22232462S O I S O 2I ---+=+,以淀粉
作指示剂,随硫代硫酸钠溶液滴入,滴定过程中滴入最后一滴溶液蓝色变化为无色且半分钟不变说明反应达到终点;若200mL 水样经处理后,共消耗Na 2S 2O 3标准溶液的体积为bmL ,实验过程中依次发生的反应为2222Mn O 4OH 2MnO(OH)+-++=↓,
2222MnO(OH)2I 4H Mn I 3H O -++++=++,22232462S O I S O 2I ---+=+,得到定量关
系为:
222223O 2MnO(OH)2I 4S O -~~~,
1 4
n (O 2) 31b 10L amol L --⨯⨯⋅
n (O 2)=0.00025abmol ,质量为0.00025abmol 32g /mol 0.008abg 8abmg ⨯==, 氧气浓度8abmg 40abmg /L 0.2L
==; 故答案为:当滴入最后一滴时,溶液蓝色刚好褪去且半分钟内不复色; 40ab ; ()7硫代硫酸钠在酸性条件下发生歧化反应,生成的二氧化硫也能够被生成的碘氧化,同时空气中的氧气也能够将碘离子氧化,反应的离子方程式分别为:
223222H S O S SO H O +-+=↓+↑+;22224SO I 2H O 4H SO 2I +--++=++;
2224H 4I O 2I 2H O +-++=+,
故答案为:223222H S O S SO H O +-+=↓+↑+,22224SO I 2H O 4H SO 2I +--++=++,
2224H 4I O 2I 2H O(+-++=+任写其中2个)。

【点睛】
本题考查了物质含量的测定、滴定实验及其计算的相关知识、氧化还原反应电子守恒应用,主要是实验基本操作、滴定实验的步骤、水中溶解氧含量的计算应用,掌握基础是解题关键,题目难度中等。

3.为了证明化学反应有一定的限度,进行了如下探究活动:
步骤1:取8mL0.11mol L -⋅的KI 溶液于试管,滴加0.11mol L -⋅的FeCl 3溶液5~6滴,振荡; 请写出步骤1中发生的离子反应方程式:_________________
步骤2:在上述试管中加入2mLCCl 4,充分振荡、静置;
步骤3:取上述步骤2静置分层后的上层水溶液少量于试管,滴加0.11mol L -⋅的KSCN 溶液5~6滴,振荡,未见溶液呈血红色。

探究的目的是通过检验Fe 3+,来验证是否有Fe 3+残留,从而证明化学反应有一定的限度。

针对实验现象,同学们提出了下列两种猜想:
猜想一:KI 溶液过量,Fe 3+完全转化为Fe 2+,溶液无Fe 3+
猜想二:Fe 3+大部分转化为Fe 2+,使生成Fe (SCN )3浓度极小,肉眼无法观察其颜色为了验证猜想,在查阅资料后,获得下列信息:
信息一:乙醚比水轻且微溶于水,Fe (SCN )3在乙醚中的溶解度比在水中大。

信息二:Fe 3+可与46[()]Fe CN -
反应生成蓝色沉淀,用K 4[Fe (CN )6]溶液检验Fe 3+的灵敏度比用KSCN 更高。

结合新信息,请你完成以下实验:各取少许步骤2静置分层后的上层水溶液于试管A 、B 中,请将相关的实验操作、预期现象和结论填入下表空白处:
【答案】322222Fe
I Fe I +-++=+ 若液体分层,上层液体呈血红色。

则“猜想一”不成立 在试管B 中滴加5-6滴K 4[Fe (CN )6]溶液,振荡 【解析】
【分析】
【详解】
(1) KI 溶液与FeCl 3溶液离子反应方程式322222Fe I Fe I +-++=+;
(2)①由信息信息一可得:取萃取后的上层清液滴加2-3滴K 4[Fe (CN )6]溶液,产生蓝色沉淀,由信息二可得:往探究活动III 溶液中加入乙醚,充分振荡,乙醚层呈血红色,
4.某小组为测定化合物Co(NH3)y Cl x(其中Co为+3价)的组成,进行如下实验。

(1)氯的测定:准确称取2.675g该化合物,配成溶液后用1.00mol·L-1AgNO3标准溶液滴定,K2CrO4溶液为指示剂,至出现淡红色沉淀(Ag2CrO4为砖红色)且不再消失时,消耗AgNO3溶液30.00mL。

[已知:K sp(AgCl)=1.8×10-10、K sp(Ag2CrO4)=1.12×10-12]
①AgNO3标准溶液需要放在棕色的滴定管中的原因是__。

(用化学方程式表示)
②若滴定终点读数时滴定管下口悬挂了一滴液体,会使得测定结果__。

(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)
③用K2CrO4溶液作指示剂的理由是__。

(2)氨的测定:再准确称取2.675g该化合物,加适量水溶解,注入如图4___。

(填仪器名称)中,然后通过仪器3滴加足量的NaOH溶液,加热1装置,产生的氨气被5中的盐酸吸收,多余的盐酸再用NaOH标准溶液反滴定,经计算,吸收氨气消耗1.00mol·L-1盐酸60.00mL。

装置A在整个实验中的作用是__,如果没有6中的冰盐水,会使得测定结果___(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。

(3)通过处理实验数据可知该化合物的组成为___。

【答案】2AgNO3光照
2Ag↓+2NO2↑+O2↑偏大 Ag2CrO4为砖红色,由Ksp可知AgCl的
溶解度更小,当溶液中Cl-消耗完时,才会产生砖红色沉淀三颈烧瓶产生水蒸气,将装置B中产生的氨气全部蒸出偏大 [Co(NH3)6]Cl3
【解析】
【分析】
Co(NH3)y Cl x中Co的化合价为+3,NH3为0,Cl为-1,则x=3,通过实验测出NH3和Cl的物质的量之比即得出结果。

【详解】
(1)①AgNO3不稳定,见光易分解成Ag和NO2和O2,发生的反应为:
2AgNO3光照
2Ag↓+2NO2↑+O2↑,故答案为:2AgNO3
光照
2Ag↓+2NO2↑+O2↑;
②若滴定终点读数时滴定管下口悬挂了一滴液体,使得V2读数偏大,导致滴定结果骗大,故答案为:偏大;
③一方面Ag2CrO4为砖红色,另一方面由K sp(AgCl)=1.8×10-10、K sp(Ag2CrO4)=1.12×10-12可知,AgCl饱和溶液中c(Ag+)=-5
⨯mol/L,Ag2CrO4饱和溶液中c(Ag+)=31.12×10-4mol/L,
1.810
所以,AgCl的溶解度更小,当滴入AgNO3时溶解度小的沉淀先形成,当AgCl形成的差不多的时候,溶液中Cl-几乎沉淀完了,此时再滴AgNO3溶液就会立刻产生Ag2CrO4,即终点的时候会产生砖红色沉淀,故答案为:Ag2CrO4为砖红色,由Ksp可知AgCl的溶解度更小,当溶液中Cl-消耗完时,才会产生砖红色沉淀;
(2)图4为三颈烧瓶,装置A的作用是产生水蒸气,将装置B中产生的氨气全部蒸出,如果没有6的冰盐水,HCl吸收氨气时可能形成倒吸,溶液中的HCl有一部分被倒吸,被反滴定的HCl的量就少,计算吸收氨气时的HCl就偏大,氨气的含量就偏大,故答案为:三颈烧瓶;产生水蒸气,将装置B中产生的氨气全部蒸出;偏大;
(3)滴定Cl-时,2.675g样品消耗30mL 1.00mol·L-1AgNO3,所以n(Cl-)=n(Ag+)=1.00mol·L-
1×30mL×10-3=0.03mol,测定氨时,2.675g样品消耗1.00mol·L-1盐酸60.00mL,所以
n(NH3)=n(HCl)= 1.00mol·L-1×60.00mL×10-3=0.06mol,故n(Cl-):n(NH3)=0.03:0.06=1:2,由于化合物Co x(NH3)y Cl x中Co的化合价为+3,NH3的化合价为O,Cl的化合价为-1,所以x=3,
y=6,该化合物为:[Co(NH3)6]Cl3,故答案为:[Co(NH3)6]Cl3。

【点睛】
测氨的含量时HCl总物质的量=氨气消耗的HCl的物质的量+反滴定时NaOH消耗的HCl的物质的量。

5.以环己醇为原料制取己二酸[HOOC(CH2)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:
-
KMnO/OH
−−−−→ KOOC(CH2)4COOK ∆H<0
4
<50℃
(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:
“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________。

【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MnO 2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。

6.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
【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。

7.现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量(g/100 mL)。

Ⅰ.实验步骤:配制待测白醋溶液,用酸式滴定管量取10.00 mL食用白醋,在烧杯中用水稀释后转移到100 mL容量瓶中定容,摇匀即得待测白醋溶液。

量取待测白醋溶液20.00mL 于锥形瓶中,向其中滴加2滴酚酞作指示剂。

(1)读取盛装0.1000 mol/L NaOH溶液的碱式滴定管的初始读数。

如果液面位置如图所示,则此时的读数为________ mL。

(2)滴定。

判断滴定终点的现象是________________________________,达到滴定终点,停止滴定,并记录NaOH溶液的最终读数。

重复滴定3次。

Ⅱ.实验记录:
滴定次数实验数据(mL)1234
V(样品)20.0020.0020.0020.00
V(NaOH)(消耗)15.9515.0015.0514.95
Ⅲ.数据处理与讨论:
(3)某同学在处理数据时计算得:平均消耗的NaOH溶液的体积V=(15.95+15.00+15.05+14.95)/4=15.24 mL。

指出他的计算的不合理之处:_________________。

(4)按正确数据处理,得出c(市售白醋)=_______mol·L-1,市售白醋总酸量
=____g·100mL-1。

【答案】0.70溶液由无色变成浅红色,且半分钟内不褪色很明显第一组数据比其余三组数据偏大,不能选用,要舍去0.75 4.5
【解析】
【分析】
(1)根据滴定管的结构和精确度来解答;
(2)根据滴定终点,溶液由无色恰好变为红色,且半分钟内不褪色,停止滴定;
(3)根据数据的有效性,应舍去第1组数据;
(4)先根据数据的有效性,舍去第1组数据,然后求出2、3、4三组平均消耗
V(NaOH);接着根据醋酸和NaOH反应求出20.00mL样品中含有的醋酸,最后求出市售白醋总酸量;
【详解】
(1)液面读数0.70mL;
(2)滴定终点时,溶液由无色恰好变为红色,且半分钟内不褪色,停止滴定;
(3)第1组数据舍去的理由是:很明显第一组数据比其余三组数据偏大,不能选用,要舍
去;
(4)先根据数据的有效性,舍去第1组数据,然后求出2、3、4三组平均消耗
V(NaOH)=15.00mL,
CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O
0.0015mol 0.015L×0.1000mol·L-1
c(市售白醋)=0.0015mol÷0.02L×0.1L÷0.01L=0.75 mol/L;
则10mL样品中含有的醋酸的质量为0.0015mol×60g·mol-1×=0.45g,市售白醋总酸量4.5g/100mL。

8.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Cu2S、CuS和惰性杂质。

为进一步确定其中Cu2S、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)。

【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。

9.某小组研究AgCl的溶解平衡:向10 mL 1mol/L KCl 溶液中加入1 mL 0.2 mol/LAgNO3溶液,将浑浊液均分为2份,进行如下实验:
实验序号实验操作实验现象
I 将其中一份浑浊液过
滤,向滤液中放入Mg

i. 滤液澄清透明,用激光照射有丁达尔现
象。

ii. 放入Mg条后,立即有无色气泡产生,气
体可燃,滤液中出现白色浑浊。

iii. 一段时间后开始出现棕褐色浑浊物,Mg
条表面也逐渐变为棕褐色,产生气泡的速率
变缓慢。

II 向另一份浑浊液中放入
大小相同的Mg条
iv. 棕褐色浑浊物的量明显多于实验I,Mg条
表面棕褐色更深,其他现象与ii、iii相同。

已知:AgOH不稳定,立即分解为Ag2O(棕褐色或棕黑色),Ag粉为黑色,AgCl、Ag2O可溶于浓氨水生成Ag(NH3)2+
(1)滤液所属分散系为________。

(2)现象ii中无色气泡产生的原因是_________(写出化学方程式)。

(3)现象iii中,导致产生气泡的速率下降的主要影响因素
....是________。

(4)甲认为Mg条表面的棕褐色物质中一定有Ag和Ag2O,其中生成Ag的离子方程式为____。

(5)甲设计实验检验Ag:取实验I中表面变为棕褐色的Mg条于试管中,向其中加入足量试剂a,反应结束后,继续向其中加入浓硝酸,产生棕色气体,溶液中有白色不溶物。

①白色不溶物为_____(填化学式),棕色气体产生的原因是_____(写离子方程式)。

②试剂a为________,加入试剂a的目的是________。

③该实验能证明棕褐色物质中一定有Ag的实验现象是________。

(6)甲进一步设计实验验证了Mg条表面的棕褐色物质中有Ag2O,实验方案是:取实验I 中表面变为棕褐色的Mg条_________。

(7)综合上述实验,能说明存在AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)的证据及理由有________。

【答案】胶体 Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑固体表面积 Mg+2Ag+=Mg2++2Ag AgCl
Ag+2H++NO3-=Ag++NO2↑+H2O 盐酸将Mg除去,避免硝酸与镁反应,干扰实验Ag 加入浓硝酸后产生棕色气体用蒸馏水洗涤后,加浓氨水浸泡,取上层清液于试管中,加入适量乙醛,水浴加热,有黑色的Ag生成在Cl-过量的情况下,实验Ⅰ的滤液中存在Ag+,说明Ag+与Cl-的反应存在限度,说明Ag+与Cl-在生成沉淀的同时存在沉淀的溶解;结合实验Ⅱ中棕褐色成电量比实验Ⅰ多,进一步说明平衡发生了移动。

【解析】
【分析】
实验分析:本题主要考察了难溶电解质的沉淀溶解平衡;10 mL 1mol/L KCl 溶液中加入1 mL 0.2 mol/LAgNO3溶液,生成氯化银沉淀,同时氯化钾过量很多;
实验I:将其中一份浑浊液过滤,除掉氯化银沉淀;
i. 滤液澄清透明,用激光照射有丁达尔现象,说明分散系属于胶体,
ii. 放入Mg条后,由于Mg属于活泼金属与水可以反应,Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑消耗了水破坏了氯化银的沉淀溶解平衡,滤液中出现白色浑浊为氯化银。

iii. 一段时间后随着镁与水的反应,氢氧根离子浓度增大,AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq),
Ag++OH-=AgOH↓,AgOH不稳定,立即分解为Ag2O(棕褐色或棕黑色),因此开始出现棕褐色浑浊物,氯化银沉淀溶解平衡被破坏,平衡向溶解方向移动,Mg条表面也逐渐覆盖了棕褐色的Ag2O,同时因为活泼金属置换不活泼金属,Mg+2Ag+=Mg2++2Ag,所以也覆盖了Ag,减小了镁条与水的接触面积,产生气泡的速率变缓慢。

实验II:浑浊液中放入大小相同的Mg条,由于没有过滤氯化银沉淀会使更多的棕褐色的。

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