2018年三维设计高中化学二轮第二部分

5个解答题之——化学实验综合题

1．(2017·全国卷Ⅱ)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下：

Ⅰ.取样、氧的固定

用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合，反应生成MnO(OH)2，实现氧的固定。

Ⅱ.酸化、滴定

将固氧后的水样酸化，MnO(OH)2被I －还原为Mn 2＋

，在暗处静置5 min ，然后用标准Na 2S 2O 3溶液滴定生成的I 2(2S 2O 2－3＋I 2===2I －＋S 4O 2－

6)。 回答下列问题：

(1)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__________________。

(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为_____________________________。

(3)Na 2S 2O 3溶液不稳定，使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和________；蒸馏水必须经过煮沸，冷却后才能使用，其目的是杀菌、除________及二氧化碳。

(4)取100.00 mL 水样经固氧、酸化后，用a mol·L －

1 Na 2S 2O 3溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，终点现象为________；若消耗Na 2S 2O 3溶液的体积为b mL ，则水样中溶解氧的含量为________ mg·L －

1。 (5)上述滴定完成时，若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏________(填“高”或“低”)。

解析：(1)取水样时避免扰动水体表面，这样能保证所取水样中溶解氧量与水体中实际溶解氧量基本相同，以减小实验误差。(2)根据水样与Mn(OH)2碱性悬浊液反应生成MnO(OH)2，可写出固氧的反应为O 2＋2Mn(OH)2===2MnO(OH)2。(3)由于Na 2S 2O 3溶液不稳定，使用前需标定，配制该溶液时无需用容量瓶，只需粗略配制，故配制Na 2S 2O 3溶液时，还需要用到的玻璃仪器为量筒；所用蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用，这样能除去水中溶解的氧气和CO 2，且能杀菌。(4)根据Ⅱ可知MnO(OH)2能将水样中的I －

氧化为I 2，滴定过程中用淀粉溶液作指示剂，在滴定终点前I 2遇淀粉变蓝，达到滴定终点时，I 2完全被消耗，溶液蓝色刚好褪去。根据关系式O 2～2MnO(OH)2～2I 2～4Na 2S 2O 3，结合消耗n (Na 2S 2O 3)＝a mol·L －1×b ×10－3 L ＝ab ×10－3 mol ，可求出100.00 mL 水样中溶解氧的质量为14

ab ×10－3 mol ×32 g·mol －1＝8ab ×10－3 g ＝8ab mg ，则该水样中溶解氧的含量为8ab mg÷0.100 00 L ＝80ab mg·L －

1。(5)滴定完成时，滴定管尖嘴处留有气泡，会导致读取的

Na2S2O3标准液体积偏小，根据关系式O2～4Na2S2O3，可知测定的溶解氧的含量偏低。

答案：(1)使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差

(2)O2＋2Mn(OH)2===2MnO(OH)2

(3)量筒氧气

(4)蓝色刚好褪去80ab

(5)低

2．(2016·全国卷Ⅱ)某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。

回答下列问题：

(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_______________________________________。

(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为______________。

(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL 煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是________________________________________________________________________。

(4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验：

①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；

②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；

③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。

实验②检验的离子是________(填离子符号)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，溶液中仍含有________(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为________。

(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为______________________________；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是__________________________；

生成沉淀的原因是__________________________________________

(用平衡移动原理解释)。

解析：(1)Fe2＋具有很强的还原性，易被空气中的O2氧化为Fe3＋，在FeCl2溶液中加入少量铁屑，可防止Fe2＋被氧化。

(2)Fe2＋被氧化为Fe3＋，Cl2被还原为Cl－，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。

(3)O2难溶于煤油，加入煤油能隔绝空气，排除O2对实验的影响。

(4)KI溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋。K3[Fe(CN)6]是检验Fe2＋的试剂。实验③溶液变红，说明溶液中仍存在Fe3＋，由此可说明该氧化还原反应为