【化学】化学化学反应原理的专项培优 易错 难题练习题附详细答案

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【化学】化学化学反应原理的专项培优易错难题练习题附详细答案
一、化学反应原理
1.硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种解毒药,用于氟化物、砷、汞、铅、锡、碘等中毒,临床常用于治疗荨麻疹,皮肤瘙痒等病症.硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定,在酸性溶液中分解产生S和SO2
实验I:Na2S2O3的制备。

工业上可用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得,实验室模拟该工业过程的装置如图所示:
(1)仪器a的名称是_______,仪器b的名称是_______。

b中利用质量分数为70%〜80%的H2SO4溶液与Na2SO3固体反应制备SO2反应的化学方程式为_______。

c中试剂为_______
(2)实验中要控制SO2的生成速率,可以采取的措施有_______ (写出一条)
(3)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是_______
实验Ⅱ:探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。

资料:Fe3++3S2O32-⇌Fe(S2O3)33-(紫黑色)
装置试剂X实验现象
Fe2(SO4)3溶液混合后溶液先变成紫黑色,30s 后几乎变为无色
(4)根据上述实验现象,初步判断最终Fe3+被S2O32-还原为Fe2+,通过_______(填操作、试剂和现象),进一步证实生成了Fe2+。

从化学反应速率和平衡的角度解释实验Ⅱ的现象:
_______
实验Ⅲ:标定Na2S2O3溶液的浓度
(5)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294g∙mol-1)0.5880g。

平均分成3份,分别放入3个锥形瓶中,加水配成溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:6I-+Cr2O72-
+14H+ = 3I2+2Cr3++7H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应I2+2S2O32- = 2I- + S4O62-,三次消耗 Na2S2O3溶液的平均体积为25.00 mL,则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为_______mol∙L-1
【答案】分液漏斗 蒸馏烧瓶 24232422H SO Na SO Na SO H O =SO +++↑ 硫化钠和碳酸钠的混合液 调节酸的滴加速度 若 SO 2过量,溶液显酸性.产物会发生分解 加入铁氰化钾溶液.产生蓝色沉淀 开始生成 Fe(S 2O 3)33-的反应速率快,氧化还原反应速率慢,但Fe 3+与S 2O 32- 氧化还原反应的程度大,导致Fe 3++3S 2O 32-⇌Fe(S 2O 3)33-(紫黑色)平衡向逆反应方向移动,最终溶液几乎变为无色 0.1600
【解析】
【分析】
【详解】
(1)a 的名称即为分液漏斗,b 的名称即为蒸馏烧瓶;b 中是通过浓硫酸和Na 2SO 3反应生成SO 2,所以方程式为:24232422H SO Na SO Na SO H O =SO +++↑;c 中是制备硫代硫酸钠的反应,SO 2由装置b 提供,所以c 中试剂为硫化钠和碳酸钠的混合溶液;
(2)从反应速率影响因素分析,控制SO 2生成速率可以调节酸的滴加速度或者调节酸的浓度,或者改变反应温度;
(3)题干中指出,硫代硫酸钠在酸性溶液中会分解,如果通过量的SO 2,会使溶液酸性增强,对制备产物不利,所以原因是:SO 2过量,溶液显酸性,产物会发生分解;
(4)检验Fe 2+常用试剂是铁氰化钾,所以加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀即证明有Fe 2+生成;解释原因时一定要注意题干要求,体现出反应速率和平衡两个角度,所以解释为:开始阶段,生成3233Fe(S O )-的反应速率快,氧化还原反应速率慢,所以有紫黑色出现,随着Fe 3+的量逐渐增加,氧化还原反应的程度变大,导致平衡逆向移动,紫黑色逐渐消失,最终溶液几乎变为无色;
(5)间接碘量法滴定过程中涉及两个反应:①2327226I Cr O 14H =3I 2Cr
7H O --++++++;②2222346=I 2S O 2I S O ---++;反应①I -被氧化成I 2,反应②中第一步所得的I 2又被还原成I -
,所以①与②电子转移数相同,那么滴定过程中消耗的227Cr O -得电子总数就与消耗的
223S O -失电子总数相同 ;在做计算时,不要忽略取的基准物质重铬酸钾分成了三份进行的滴定。

所以假设c (Na 2S 2O 3)=a mol/L ,列电子得失守恒式:10.58806=a 0.02513294

⨯⨯⨯,解得a=0.1600mol/L 。

2.研究小组进行图所示实验,试剂A 为0.2 mol·
L −1 CuSO 4溶液,发现铝条表面无明显变化,于是改变实验条件,探究铝和CuSO 4溶液、CuCl 2溶液反应的影响因素。

用不同的试剂A 进行实验1~实验4,并记录实验现象:
实验
序号
试剂A实验现象
10.2 mol·L−1 CuCl2溶液铝条表面有气泡产生,并有红色固体析出
20.2 mol·L−1 CuSO4溶液,再加入
一定质量的NaCl固体
开始铝条表面无明显变化,加NaCl后,铝条表
面有气泡产生,并有红色固体析出
3 2 mol·L−1 CuSO4溶液铝条表面有少量气泡产生,并有少量红色固体
4 2 mol·L−1 CuCl2溶液反应非常剧烈,有大量气泡产生,溶液变成棕褐色,有红色固体和白色固体生成
(1)实验1中,铝条表面析出红色固体的反应的离子方程式为_________。

(2)实验2的目的是证明铜盐中的阴离子Cl−是导致实验1中反应迅速发生的原因,实验2中加入NaCl固体的质量为_________ g。

(3)实验3的目的是_________。

(4)经检验知,实验4中白色固体为CuCl。

甲同学认为产生白色固体的原因可能是发生了Cu + CuCl 22CuCl的反应,他设计了右图所示实验证明该反应能够发生。

① A极的电极材料是_________。

② 能证明该反应发生的实验现象是_________。

(5)为探究实验4中溶液呈现棕褐色的原因,分别取白色CuCl固体进行以下实验:
实验序号实验操作实验现象
i加入浓NaCl溶液沉淀溶解,形成无色溶液
ii加入饱和AlCl3溶液沉淀溶解,形成褐色溶液
iii向i所得溶液中加入2 mol·L-1 CuCl2溶液溶液由无色变为褐色
查阅资料知:CuCl难溶于水,能溶解在Cl-浓度较大的溶液中,生成[CuCl2]-络离子,用水稀释含[CuCl2]-的溶液时会重新析出CuCl沉淀。

①由上述实验及资料可推断,实验4中溶液呈棕褐色的原因可能是[CuCl2]-与_________作用的结果。

②为确证实验4所得的棕褐色溶液中含有[CuCl2]-,应补充的实验是_________。

(6)上述实验说明,铝和CuSO4溶液、CuCl2溶液的反应现象与_________有关。

【答案】3Cu2+ + 2Al2Al3+ + 3Cu 0.117 证明增大CuSO 4溶液的浓度能够使Al和CuSO4的反应发生金属铜电流计指针偏转,两极均有白色沉淀生成 Al3+、Cu2+取适量实验4的棕褐色溶液,加水稀释,观察是否出现白色沉淀铜盐中阴离子的种类、铜盐溶液的浓度等
【解析】
(1)实验1中,铝与氯化铜反应置换出铜,反应的离子方程式为3Cu2+ + 2Al= 2Al3+ + 3Cu,故答案为3Cu2+ + 2Al= 2Al3+ + 3Cu;
(2)实验1中n(Cl-)=0.005L×0.2 mol·L-1×2=0.002mol,实验2的目的是证明铜盐中的阴离子Cl-是导致实验1中反应迅速发生的原因,实验2 中加入NaCl固体的质量为
0.002mol×58.5g/mol= 0.117g,故答案为0.117;
(3)实验3与原实验相比,增大了硫酸铜溶液的浓度,铝条表面有少量气泡产生,并有少量红色固体,说明增大CuSO4溶液的浓度能够使Al和CuSO4的反应发生,故答案为证明增大CuSO4溶液的浓度能够使Al和CuSO4的反应发生;
(4)① Cu + CuCl2=2CuCl反应中铜被氧化,铜应该做负极,CuCl2被还原,在正极放电,因此A极为负极,选用铜作负极,故答案为铜;
②构成原电池后,铜溶解进入溶液,与溶液中的氯离子反应生成白色沉淀,正极铜离子被还原,也生成白色沉淀,电流计指针偏转,故答案为电流计指针偏转,两极均有白色沉淀生成;
(5)①由上述实验ii及资料可推断,实验4中溶液呈棕褐色的原因可能是[CuCl2]-与
Al3+、Cu2+作用的结果,故答案为Al3+、Cu2+;
②根据信息知,取适量实验4的棕褐色溶液,加水稀释,观察是否出现白色沉淀可以确证实验4所得的棕褐色溶液中含有[CuCl2]-,故答案为取适量实验4的棕褐色溶液,加水稀释,观察是否出现白色沉淀;
(6)根据实验1和2、2和3、1和4中所用试剂的种类和浓度以及实验现象可知,铝和CuSO4溶液、CuCl2溶液的反应现象与铜盐中阴离子的种类、铜盐溶液的浓度等有关,故答案为铜盐中阴离子的种类、铜盐溶液的浓度等。

3.某小组同学探究物质的溶解度大小与沉淀转化方向之间的关系。

(查阅资料)
物质BaSO4BaCO3AgI AgCl
溶解度/g(20℃) 2.4×10-4 1.4×10-3 3.0×10-7 1.5×10-4
(实验探究)
(一)探究BaCO3和BaSO4之间的转化,实验操作如下所示:
试剂A试剂B试剂C加入盐酸后的现象实验Ⅰ
实验ⅡBaCl2
Na2CO3Na2SO4……
Na2SO4Na2CO3有少量气泡产生,沉淀部分溶解
(1)实验Ⅰ说明BaCO3全部转化为BaSO4,依据的现象是加入稀盐酸后,__________。

(2)实验Ⅱ中加入稀盐酸后发生反应的离子方程式是_________。

(3)实验Ⅱ说明沉淀发生了部分转化,结合BaSO4的沉淀溶解平衡解释原因:
___________。

(二)探究AgCl和AgI之间的转化。

(4)实验Ⅲ:证明AgCl转化为AgI。

甲溶液可以是______(填字母代号)。

a AgNO3溶液
b NaCl溶液
c KI溶液
(5)实验Ⅳ:在试管中进行溶液间反应时,同学们无法观察到AgI转化为AgCl,于是又设计了如下实验(电压表读数:a>c>b>0)。

装置步骤电压表读数
注:其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大;离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关。

①查阅有关资料可知,Ag +可氧化I -,但AgNO 3溶液与KI 溶液混合总是得到AgI 沉淀,原因是氧化还原反应速率__________(填“大于”或“小于”)沉淀反应速率。

设计(-)
石墨(s )[I -(aq )//Ag +(aq )]石墨(s )(+)原电池(使用盐桥阻断Ag +与I -的相互接触)如上图所示,则该原电池总反应的离子方程式为________。

②结合信息,解释实验Ⅳ中b <a 的原因:__________。

③实验Ⅳ的现象能说明AgI 转化为AgCl ,理由是_________。

(实验结论)溶解度小的沉淀容易转化为溶解度更小的沉淀,反之则不易;溶解度差别越大,由溶解度小的沉淀转化溶解度较大的沉淀越难实现。

【答案】沉淀不溶解,无气泡产生或无明显现象 BaCO 3+2H +=Ba 2++CO 2↑+H 2O BaSO 4
在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO 4(s) 垐?噲
?Ba 2+(aq)+SO 42−(aq),当加入浓度较高的Na 2CO 3溶液,CO 32-与Ba 2+结合生成BaCO 3沉淀,使上述平衡向右移动 b 小于 2Ag ++2I -=I 2+
2Ag 生成AgI 沉淀使B 中的溶液中的c (I -)减小,I -还原性减弱,原电池的电压减小 实验步骤ⅳ表明Cl -本身对该原电池电压无影响,实验步骤ⅲ中c >b 说明加入Cl -使c (I -)
增大,证明发生了AgI (s)+Cl -(aq )垐?噲
? AgCl (s)+I -(aq ) 【解析】
【分析】
⑴因为BaCO 3能溶于盐酸,放出CO 2气体,BaSO 4不溶于盐酸。

⑵实验Ⅱ是将少量BaCl 2中加入Na 2SO 4溶液中,再加入Na 2CO 3溶液使部分BaSO 4转化为BaCO 3,则加入盐酸后有少量气泡产生,沉淀部分溶解。

⑶BaSO 4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO 4(s) 垐?噲
?Ba 2+(aq)+SO 42−(aq),当加入浓度较高的Na 2CO 3溶液,CO 32−与Ba 2+结合生成BaCO 3沉淀。

⑷向AgCl 的悬浊液中加入KI 溶液,获得AgCl 悬浊液时NaCl 相对于AgNO 3过量,因此说明有AgCl 转化为AgI 。

⑸①AgNO 3溶液与KI 溶液混合总是先得到AgI 沉淀说明氧化还原反应远远小于沉淀反应速率;原电池总反应的离子方程式为2I -+2Ag + = 2Ag +I 2;②由于AgI 的溶解度小于AgCl ,B 中加入AgNO 3溶液后,产生了AgI 沉淀,使B 中的溶液中的c(I -)减小,I -还原性减弱,根据已知信息“其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大;离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关”可的结论;③实验步
骤ⅳ表明Cl -本身对该原电池电压无影响,实验步骤ⅲ中c >b 说明加入Cl -使c(I -)增大,
证明发生了AgI(s)+Cl -(aq)垐?噲
? AgCl(s)+I -(aq)。

【详解】
⑴因为BaCO 3能溶于盐酸,放出CO 2气体,BaSO 4不溶于盐酸,所以实验Ⅰ说明BaCO 3全部转化为BaSO 4,依据的现象是加入盐酸后,沉淀不溶解,无气泡产生(或无明显现象);故答案为:沉淀不溶解,无气泡产生或无明显现象。

⑵实验Ⅱ是将少量BaCl 2中加入Na 2SO 4溶液中,再加入Na 2CO 3溶液使部分BaSO 4转化为BaCO 3,则加入盐酸后有少量气泡产生,沉淀部分溶解,发生反应的离子方程式为BaCO 3+2H + = Ba 2++CO 2↑+H 2O ;故答案为:BaCO 3+2H + = Ba 2++CO 2↑+H 2O 。

⑶BaSO 4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO 4(s) 垐?噲
?Ba 2+(aq)+SO 42−(aq),当加入浓度较高的Na 2CO 3溶液,CO 32−与Ba 2+
结合生成BaCO 3沉淀,使上述平衡向右移动,BaSO 4沉淀部分转化为BaCO 3沉淀;故答案为:BaSO 4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO 4(s) 垐?噲
?Ba 2+(aq)+SO 42−(aq),当加入浓度较高的Na 2CO 3溶液,CO 32−与Ba 2+结合生成BaCO 3沉淀,使上述平
衡向右移动。

⑷为观察到AgCl 转化为AgI ,需向AgCl 的悬浊液中加入KI 溶液,获得AgCl 悬浊液时NaCl 相对于AgNO 3过量,因此说明有AgCl 转化为AgI ;故答案为:b 。

⑸①AgNO 3溶液与KI 溶液混合总是先得到AgI 沉淀说明氧化还原反应远远小于沉淀反应速率;原电池总反应的离子方程式为2I -+2Ag + = 2Ag +I 2;故答案为:小于;2I -+2Ag += 2Ag +I 2。

②由于AgI 的溶解度小于AgCl ,B 中加入AgNO 3溶液后,产生了AgI 沉淀,使B 中的溶液
中的c(I -)减小,I -还原性减弱,根据已知信息“其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大;离子的氧化性(或还原性)强弱与
其浓度有关”可知,实验Ⅳ中b <a ;故答案为:生成AgI 沉淀使B 中的溶液中的c(I -)减
小,I -还原性减弱,原电池的电压减小。

③实验步骤ⅳ表明Cl -本身对该原电池电压无影响,实验步骤ⅲ中c >b 说明加入Cl -使c(I -)增大,证明发生了AgI(s)+Cl -(aq)垐?噲
? AgCl(s)+I -(aq);故答案为:实验步骤ⅳ表明Cl -本身对该原电池电压无影响,实验步骤ⅲ中c >b 说明加入Cl -使c(I -)增大,证明发生了
AgI(s)+Cl -(aq)垐?噲
? AgCl(s)+I -(aq)。

4.砂质土壤分析中常用 Karl Fischer 法是测定其中微量水含量,该方法是利用I 2 和SO 2反应定量消耗水作为原理(假设土壤中其他成分不参加反应),据此回答下列问题:
(1)写出该反应的化学反应方程式:_______________________。

步骤I :反应样品中的水
下图是某同学在实验室模拟Karl Fischer 法的实验装置图:
(2)装置连接的顺序为a→____________(填接口字母顺序);M仪器的名称为
________________,其在实验过程中的作用是:____________;
(3)操作步骤为:①连接装置并检查装置气密性,②装入药品,____________________;③关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞;④反应结束后,关闭分液漏斗活塞,继续通入N2 ,⑤取下D装置,···
步骤④中继续通入N2的目的是________________________________
步骤 II:测定剩余的碘
向反应后的D装置加入蒸馏水,过滤,充分洗涤,并合并洗涤液和滤液,将其配成250.00mL溶液,取 25.00mL 用0.20 mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定剩余的I2单质,已知反应如下:2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。

(4)Na2S2O3标准液应装在_____________(填“酸式”、“碱式”)滴定管中;上述操作中,合并洗涤液和滤液的目的是__________________________;
(5)滴定实验重复四次得到数据如下:
实验①②③④
消耗的标准液的体积/mL18.3720.0519.9520.00
①若实验开始时,向D 装置中加入10.00 g土壤样品和10.16克I2(已知I2过量),则样品土壤中水的含量为_________%。

②若Na2S2O3标准液已部分氧化变质,则水含量测定结果将____________(填“偏高”、“ 偏低”或“不变”)。

【答案】SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI d→e→i→h→g→f→b→(c)长颈漏斗平衡内外气压,防止压强过大打开弹簧夹,通入氮气将装置中的SO2全部赶入B装置中吸收碱式使所有剩余的碘均进入滤液,测量结果更准确 7.2% 偏低
【解析】
【分析】
(1)利用I2和SO2反应定量消耗水,碘单质具有氧化性,二氧化硫具有还原性,二者在水中发生氧化还原反应生成碘化氢和硫酸,据此写出反应的方程式;
(2)装置A是制备二氧化硫气体,装置B中的碱石灰可以吸收尾气,并防止外界水蒸气加入装置,应该在整套装置的最后,D装置应该为二氧化硫与样品反应的装置,进入该装置的二氧化硫需要用浓硫酸(E)干燥,C装置为安全瓶,因此装置的顺序为ACEDB,据此分析解答;
(3)操作步骤:①连接装置并检查装置气密性,②装入药品,打开弹簧夹,通入氮气,把装
置内空气赶净,③关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞;④反应结束后,关闭分液漏斗活塞,继续通入N2 ,将装置中的SO2全部赶入B装置中吸收,据此分析解答;
(4)Na2S2O3水解显碱性;合并洗涤液和滤液,使所有剩余的碘进入滤液,据此分析解答;
(5)①实验过程中碘与二氧化硫反应后,剩余的碘用0.20 mol•L-1Na2S2O3标准液滴定,根据消耗的Na2S2O3求出剩余的碘,再根据(1)中的方程式求出消耗的水,最后求样品中水的含量;②若Na2S2O3标准液已部分氧化变质,消耗硫代硫酸钠溶液体积增大,测定剩余碘单质物质的量增大,据此分析判断。

【详解】
(1)碘单质具有氧化性,二氧化硫具有还原性,二者在水中发生氧化还原反应生成氢碘酸和硫酸,反应的化学方程式为:SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4,故答案为SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4;
(2) 装置A是制备二氧化硫气体,装置B中的碱石灰可以吸收尾气,并防止外界水蒸气加入装置,应该在整套装置的最后,D装置应该为二氧化硫与样品反应的装置,进入该装置的二氧化硫需要用浓硫酸(E)干燥,C装置为安全瓶,因此装置的顺序为ACEDB,接口顺序为d→e→i→h→g→f→b→(c);根据图示,M为长颈漏斗,在实验过程中,可以起到平衡内外气压,防止压强过大的作用,故答案为d→e→i→h→g→f→b→(c);长颈漏斗;平衡内外气压,防止压强过大;
(3)操作步骤:①连接装置并检查装置气密性,②装入药品,打开弹簧夹,通入氮气,把装置内空气赶净,③关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞;④反应结束后,关闭分液漏斗活塞,继续通入N2 ,将装置中的SO2全部赶入B装置中吸收,⑤取下D装置,···,故答案为打开弹簧夹,通入氮气;将装置中的SO2全部赶入B装置中吸收;
(4)Na2S2O3水解显碱性,标准液应装在碱式滴定管中;上述操作中,合并洗涤液和滤液,可以使所有剩余的碘均进入滤液,测量结果更准确,故答案为碱式;使所有剩余的碘均进入滤液,测量结果更准确;
(5)①实验开始时,向D 装置中加入10.00克土壤样品和10.16克I2(已知I2过量),
n(I2)=
10.16
254/
g
g mol=0.04mol,向反应后的D装置加入蒸馏水,过滤,充分洗涤,并合并洗
涤液和滤液,将其配成250.00mL溶液,取 25.00mL 用0.20 mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定剩余I2单质,根据实验数据可知,实验①的误差较大,删除该数值,②③④实验消耗Na2S2O3溶
液的平均值=20.05+19.95+20.00
3
mL =20.00 mL,根据2S2O32-+I2=S4O62-+2I-,消耗碘单质物
质的量= n(Na2S2O3)×1
2
×
250
25
mL
mL
=
1
2
×0.0200L×0.20mol/L ×10=0.02mol,剩余I2物质的量
=0.04mol-0.02mol=0.02mol,即与二氧化硫反应的碘单质物质的量=0.04mol-0.02mol=0.02mol,消耗水为0.04mol,土壤样品中水的含量
=0.0418/
10.00
mol g mol
g
×100%=7.2%,故答案为7.2%;
②若Na2S2O3标准液已部分氧化变质,滴定过程中消耗的硫代硫酸钠溶液体积增大,测定剩余碘单质物质的量增大,则与二氧化硫反应的碘单质减少,反应的水的物质的量减小,计算得到水的含量偏低,故答案为偏低。

5.亚硝酰硫酸()4NOSO H 是染料、医药等工业的重要原料;溶于浓硫酸,可在浓硫酸存在时用2SO 和浓硝酸反应制得。

测定产品的纯度:准确称取1.5g 产品放入锥形瓶中,加入0.1000mol /L 、100.00mL 的4KMnO 溶液和足量稀硫酸,摇匀充分反应。

然后用0.5000mol/L 草酸钠标准溶液滴定,消耗草酸钠溶液的体积为30.00mL 。

已知:4422443242KMnO 5NOSO H 2H O K SO 2MnSO 5HNO 2H SO ++=+++ ①草酸钠与高锰酸钾溶液反应的离子方程式为_________。

②滴定终点的现象为____________。

③亚硝酰硫酸的纯度=________。

[保留三位有效数字,M(NOSO 4H)=127g/mol]
【答案】2MnO 4-+5C 2O 42-+16H +=2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O 滴入最后一滴224Na C O 溶液后,溶液由浅紫色变为无色且半分钟颜色不恢复 84.67%
【解析】
【分析】
①高锰酸钾溶液在酸性溶液中氧化草酸钠生成二氧化碳,根据元素化合价变化和电子守恒、原子守恒配平书写离子方程式;
②用0.2500mol•L −1草酸钠标准溶液滴定过量的高锰酸钾溶液,溶液颜色变化是紫红色变为无色且半分钟不变说明反应达到终点;
③减缓滴定过程中草酸消耗高锰酸钾物质的量,得到2KMnO 4+5NOSO 4H +2H 2O =K 2SO 4+2MnSO 4+5HNO 3+2H 2SO 4,反应消耗高锰酸钾物质的量计算得到亚硝酰硫酸物质的量,据此计算纯度。

【详解】
①酸溶液中高锰酸钾和草酸钠发生氧化还原反应,生成二氧化碳,锰元素化合价+7价降低到+2价,电子转移5e −,碳元素化合价+3价变化为+4价,根据电子转移,电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平得到离子方程式:2MnO 4-+5C 2O 42-
+16H +=2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O ,
故答案为:2MnO 4-+5C 2O 42-+16H +=2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O ;
②用0.2500mol•L −1草酸钠标准溶液滴定过量的高锰酸钾溶液,溶液颜色变化是紫红色变为无色且半分钟不变说明反应达到终点,故答案为:滴入最后一滴224Na C O 溶液后,溶液由浅紫色变为无色且半分钟颜色不恢复;
③-2-+2+424222MnO +
5C O +16H =2Mn +10CO +8H O 0.5mol/L 0.0305L 2
n ↑⨯
解得n =0.006mol ,
则与NOSO 4H 反应的高锰酸钾物质的量=0.1000mol•L −1×0.100L−0.006mol =0.004mol , 442244324
250.004mol 0.01m 2KMnO 5NOSO H 2H O K SO 2MnSO 5HNO 2H SO ol ++=+++,
亚硝酰硫酸的纯度=0.01mol 127g/mol 1.5g
⨯×100%=84.67%, 故答案为:84.67%.
【点睛】 滴定终点时,溶液的颜色变化是我们解题时的易错点。

在书写颜色变化时,我们可考虑暂不加入4NOSO H ,先定位过量KMnO 4本身的颜色,这样就可避免错误的发生。

6.无水三氯化铬()3CrCl 为紫色单斜晶体,极易潮解和升华,常用作其他铬盐的合成原料。

某课题小组利用23Cr O (浅绿色粉末)、木炭粉和2Cl 制备无水3CrCl 并测定其纯度,制备时用到的实验装置如下。

请回答下列问题:
()1上述装置的连接顺序为a →________(填装置接口处的小写字母)f →。

()2试剂X 、Y 可分别选用下列试剂中的________、________(填序号)。

装置丁中酒精灯的作用是________。

NaOH ①溶液 ②无水2CaCl ③碱石灰 ④酸性4KMnO 溶液 ⑤饱和食盐水
()3装置乙中使用粗导管的原因为________。

()4装置丙中发生反应的化学方程式为________。

()5实验结束后,装置乙中的实验现象为________。

()6测定样品中三氯化铬的含量。

称取30.6096gCrCl 样品溶于水配制成500mL 溶液,取50.00mL 所得溶液于锥形瓶中,加入120.00mL0.0200mol L -⋅的()22EDTA Na H Y 溶液,充分反应后,加入指示剂,用10.0100mol L -⋅的2ZnCl 标准溶液滴定至终点时,消耗标准溶液的体积为5.00mL(已知:322Cr H Y CrY 2H +--++=+、2222Zn H Y ZnH Y)+-+=。

①该样品中3CrCl 的质量分数为________(计算结果精确到1%)。

②若滴定至终点时,发现滴定管尖嘴处有气泡,则测定结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

【答案】k j i h d e b c →→→→→→→ ③ ⑤ 除去尾气中的可燃性气体CO ,
防止空气污染 防止3CrCl 堵塞导管 Cr 2O 3+3C+3Cl 2
2CrCl 3+3CO 长导管和广口瓶内
壁有紫色固体附着 91% 偏高
【解析】
【分析】 利用甲制备氯气,由于CrCl 3极易潮解,因此必须要除去氯气中的杂质,用饱和食盐水除去HCl ,用浓硫酸进行干燥,洗气时长进短出,通入丙装置中发生反应制备无水三氯化铬,产品极易升华,得到的为气态的CrCl 3,用乙进行收集,最后的尾气吸收,尾气包括了多余的Cl 2,用碱石灰吸收,生成的CO ,在尾部点燃。

【详解】
()1甲为氯气的发生装置,2Cl 中含有HCl 和水蒸气,用饱和食盐水除去HCl ,用浓硫酸进行干燥,洗气时长进短出,通入丙装置中发生反应制备无水三氯化铬,产品极易潮解和升华,用乙进行收集,所以连接顺序为:k j i h d e b c →→→→→→→;
故答案为:k j i h d e b c →→→→→→→;
()2未避免外界空气中的水蒸气进入装置导致产品潮解,则在装置丁中应装有碱石灰,试剂Y 为饱和食盐水;制备时发生的反应为:Cr 2O 3+3C+3Cl 2
2CrCl 3+3CO ,则酒精灯的作
用是除去尾气中的可燃性气体CO ,防止空气污染;
故答案为:③;⑤;除去尾气中的可燃性气体CO ,防止空气污染; ()3装置乙为产品的收集装置,产品凝华会导致堵塞,则使用粗导管的原因为防止3CrCl 堵塞导管;
故答案为:防止3CrCl 堵塞导管;
()4由题意可知,装置丙中发生反应的化学方程式为:Cr 2O 3+3C+3Cl 2
2CrCl 3+3CO ;
故答案为:Cr 2O 3+3C+3Cl 22CrCl 3+3CO ; ()5装置乙为收集装置,则其中现象为:长导管和广口瓶内壁有紫色固体附着; 故答案为:长导管和广口瓶内壁有紫色固体附着;
()3650.00mLCrCl ①溶液中3CrCl 的物质的量为:
33420.0010L 0.0200mol /L 0.0100mol /L 5.0010L 3.510mol ---⨯⨯-⨯⨯=⨯,则该样品中3CrCl 的质量分数为:
4500mL 3.510mol 158.5g /mol 50mL 10091%0.6096g
-⨯⨯⨯⨯=%; 故答案为:91%; ②若滴定至终点时,发现滴定管尖嘴处有气泡,则消耗的标准2ZnCl 溶液体积偏小,则与3CrCl 反应的EDTA 量偏高,测定结果偏高;
故答案为:偏高。

7.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”)。

【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。

8.某小组同学以不同方案探究Cu粉与FeCl3溶液的反应。

(1)甲同学向FeCl3溶液中加入Cu粉,观察到溶液的颜色变为浅蓝色,由此证明发生了反应,其离子方程式是__。

(2)乙同学通过反应物的消耗证明了上述反应的发生:将Cu粉加入到滴有少量KSCN的FeCl3溶液中,观察到溶液红色褪去,有白色沉淀A产生。

①针对白色沉淀A,查阅资料:A可能为CuCl和CuSCN(其中硫元素的化合价为-2价)中的一种或两种。

实验过程如下:
请回答:
Ⅰ.根据白色沉淀B是__(填化学式),判断沉淀A中一定存在CuSCN。

Ⅱ.仅根据白色沉淀A与过量浓HNO3反应产生的实验现象,不能判断白色沉淀A中一定存。

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