搜索
1物质的定量分析1.下列技术手段或仪器在化学研究中的应用的说法中不正确的是()A.用电子天平可直接称出某个分子或原子的质量B.用pH计测定溶液的pHC.用移液管量取25.00mL溶液D.用25.00mL碱式滴定管量取14.80mLNaOH溶液【解析】选A。单个分子或原子的质量极小,难以用电子天平直接称出。2.用基准物质标定氢氧化钠标准溶液浓度时,不正确的是()A.测定食醋中醋酸的浓度时,需要用浓度约为0.1000mol/LNaOH标准溶液,可以直接取NaOH固体配制0.1000mol/LNaOH溶液进行滴定B.标定碱液的基准物质很多,如草酸、苯甲酸、邻苯二甲酸氢钾等,其中最常用的是邻苯二甲酸氢钾C.在酸碱滴定中,每次指示剂的用量很少,仅用1～2滴或2～3滴,不可多用D.若邻苯二甲酸氢钾加水后加热溶解,不等其冷却就进行滴定,对标定结果有影响【解析】选A。由于NaOH固体易吸收空气中的CO2和水分,不能直接配制碱标准溶液,而必须用标定法,A项错误。作为定量分析用的基准物质应具有摩尔质量较大的特性,邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量大,且不易吸收水分,是标定碱的一种良好的基准物质,B项正确。指示剂本身呈弱酸性或碱性,若使用较多指示剂势必对实验结果造成影响,C项正确。终点是根据酚酞的变色来判定的,酚酞的变色范围是pH=8.2～10,因此,如果在热的溶液中滴定影响酚酞指示剂的变色范围,D项正确。3.用盐酸标准液滴定未知浓度的NaOH溶液,下列各操作中会引起实验误差的是()A.滴定前酸式滴定管需用盐酸标准液润洗B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,立即装入一定体积的NaOH溶液后进行滴定C.往盛有20.00mLNaOH溶液的锥形瓶中,滴入几滴酚酞指示剂后进行滴定D.用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,然后装入一定体积的NaOH溶液【解析】选D。锥形瓶不能用待测液润洗,否则会使测定结果偏高。4.某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。2实验一制取氯酸钾和氯水利用如图所示的实验装置进行实验。(1)制取实验结束后,取出B中试管冷却结晶、过滤、洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有_____________________________。(2)若对调B和C装置的位置,________(填“能”或“不能”)提高B中氯酸钾的产率。实验二氯酸钾与碘化钾反应的探究(3)在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响,其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行):试管编号12340.02mol·L-1KI/mL1.01.01.01.0KClO3(s)/g0.100.100.100.106.0mol·L-1H2SO4/mL03.06.09.0蒸馏水/mL9.06.03.00实验现象①系列a实验的实验目的是_____________________________。②设计1号试管实验的作用是_____________________________。③若2号试管实验现象为“黄色溶液”,取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色;假设氧化产物唯一,还原产物为KCl,则此反应的离子方程式为_______________________。实验三测定饱和氯水中氯元素的总量(4)该小组设计的实验方案为使用下图装置,加热15.0mL饱和氯水试样,测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是_____________________________。(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)3(5)根据下列资料,为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节):_____________________________。资料:ⅰ.次氯酸会破坏酸碱指示剂;ⅱ.次氯酸或氯气可被SO2、H2O2、FeCl2等物质还原成Cl-。【解析】(1)制取实验结束后,由取出B中试管进行的操作(冷却结晶、过滤、洗涤)可知,该实验操作过程中需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管;(2)Cl2与热的KOH溶液反应生成KClO3、KCl和H2O,与冷的KOH溶液反应生成KClO、KCl和H2O。因此,若将装置B、C的位置对调,可以除去Cl2中的杂质气体HCl,故能提高B中KClO3的产率。(3)①根据表格中的数据可知:KI、KClO3的物质的量及浓度不变,改变的是硫酸溶液的体积和水的多少,二者的总体积相等,由此可见系列a实验的目的是研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响;②设计1号试管实验的作用是作对照实验,比较影响结果。③根据2号试管实验现象为“黄色溶液”,取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色,证明生成了I2;若氧化产物唯一,还原产物为KCl,根据氧化还原反应中电子守恒、电荷守恒及元素原子守恒可知该反应的离子方程式为Cl+6I-+6H+Cl-+3I2+3H2O。(4)该小组设计的实验方案不可行的主要原因是溶液中存在Cl2的重新溶解以及HClO分解生成HCl和O2等,无法测定试样含氯总量。(5)由于HClO具有强氧化性会破坏酸碱指示剂,因此实验设计时不能用酸碱指示剂,可以利用氯水的强氧化性,向该溶液中加入足量的H2O2溶液,H2O2把氯元素完全还原为Cl-,H2O2被氧化成O2,然后加热除去过量的H2O2,冷却,再加入足量的AgNO3溶液,过滤、洗涤生成的AgCl沉淀,干燥后称量沉淀质量,结合氯原子守恒即可确定其中含有的氯元素的质量。答案:(1)烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可)(2)能(3)①研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响②硫酸浓度为0的对照实验4③Cl+6I-+6H+Cl-+3I2+3H2O(4)因存在Cl2的重新溶解,HClO分解等,此方案无法测定试样含氯总量(或其他合理答案)(5)量取一定量的试样,加入足量的H2O2溶液,加热除去过量的H2O2,冷却,再加入足量的硝酸银溶液,称量沉淀质量(或其他合理答案)5.K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾晶体)是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。它是翠绿色晶体,溶于水,难溶于乙醇,110℃下失去结晶水,230℃分解,可以铁屑为原料制备,相关反应的化学方程式为Fe(s)+H2SO4FeSO4+H2↑FeSO4+H2C2O4+2H2OFeC2O4·2H2O↓+H2SO42FeC2O4·2H2O+H2O2+H2C2O4+3K2C2O42K3[Fe(C2O4)3]+6H2O制备流程如下:(1)步骤①加入稀硫酸要过量,其目的是_____________________________。(2)步骤③操作为在沉淀中加入饱和K2C2O4溶液,并用40℃左右水浴加热,再向其中慢慢滴加足量的30%H2O2溶液,此过程中水温需保持40℃左右,可能的原因是_____________________________。(3)步骤④煮沸的目的是_____________________________。(4)步骤⑤操作包括_______________、过滤、洗涤、干燥。(5)步骤⑤操作中所用洗涤剂最合适的是____(填选项字母)。A.草酸钠溶液B.蒸馏水C.乙醇D.KCl溶液(6)为测定产品的纯度,用酸性KMnO4标准溶液进行滴定,反应如下:2Mn+55C2+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O称取5.00g产品溶于水,配制成100mL溶液,取出20mL于锥形瓶中,用0.1000mol·L-1酸性KMnO4标准溶液滴定,滴定终点时,消耗KMnO4标准溶液24.00mL。①滴定过程中发现,开始滴入一滴KMnO4标准溶液,紫红色褪去很慢,滴入一定量后紫红色很快褪去,其原因是_______________。②计算得产品中K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(M=491.0g·mol-1)的百分含量为________________(假设产品中的杂质不与KMnO4反应)。③下列操作会引起滴定结果偏高的是_______。A.滴定管用蒸馏水洗涤后,立即装入标准溶液B.滴定前尖嘴部分无气泡,滴定后有气泡C.摇动锥形瓶过程中有液体溅出D.接近终点时,用蒸馏水冲洗瓶壁和滴定管尖端悬挂的液滴【解析】以铁屑为原料制备三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的流程:铁和硫酸反应:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑,硫酸亚铁和草酸反应:FeSO4+H2C2O4+2H2OFeC2O4·2H2O↓+H2SO4,加入草酸钾、双氧水生成K3[Fe(C2O4)3]·3H2O。(1)添加过量稀硫酸,可使铁粉完全溶解,同时还能抑制溶液中Fe2+的水解。(2)温度保持40℃左右,可防止温度过高过氧化氢分解,温度太低影响反应速率。(3)为防止过量过氧化氢对产品纯度的影响,需要借助煮沸除去。(4)通过将浓缩后的溶液冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得到产品。(5)为减小三草酸合铁酸钾晶体的溶解,提高产品的量,步骤⑤可选择乙醇作洗涤剂。(6)①滴定过程中发现,随着滴入KMnO4标准溶液,反应速率逐渐加快,可能原因是反应中生成的Mn2+起催化作用,加快反应速率;②设产品中K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的物质的量为x5K3[Fe(C2O4)3]·3H2O～15C2～6Mn56x24.00×10-3×0.1000(mol)6=x=2×10-3molK3[Fe(C2O4)3]·3H2O的质量为2×10-3×491.0=0.982(g)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的质量分数×100%=98.2%,③由c(待测)=可知,酸式滴定管要用标准液润洗,滴定管用蒸馏水洗涤后,立即装入标准液,标准液浓度减小,消耗标准液体积增大,测定结果偏高,故A符合;滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,读取标准溶液体积减小,测定结果偏低,故B不符合;摇动锥形瓶过程中有液体溅出,说明消耗标准液减少,测定结果偏低,故C不符合;接近终点时,用蒸馏水冲洗瓶壁和滴定管尖端悬挂的液滴,导致消耗标准液增多,测定结果偏高,故D符合。答案:(1)使铁屑充分利用,同时制得的FeSO4溶液呈酸性,防止Fe2+的水解(2)温度太高双氧水容易分解,温度太低反应速率太慢(答案合理即可)(3)除去过量的双氧水(4)冷却结晶(5)C(6)①生成的Mn2+起催化作用②98.2%③A、D1.中和滴定是一种操作简单、准确度高的定量分析方法。实际工作中也可利用物质间的氧化还原反应、沉淀反应进行类似的滴定分析,这些滴定分析均需要通过指示剂来确定滴定终点。下列对几种具体的滴定分析(待测液置于锥形瓶内)中所用指示剂及滴定终点时的溶液颜色的判断不正确的是()A.用标准酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液以测量其浓度:KMnO4——浅红色B.利用“Ag++SCN-AgSCN↓”原理,可用标准KSCN溶液测量AgNO3溶液浓度:Fe(NO3)3——红色C.利用“2Fe3++2I-I2+2Fe2+”,用FeCl3溶液测量KI样品中KI的百分含量:淀粉——蓝色D.利用OH-+H+H2O来测量某盐酸的浓度时:酚酞——浅红色【解析】选C。滴定反应一旦开始就有I2生成,溶液就呈现蓝色,故无法判断终点。2.某化学小组在常温下测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数,设计了如下实验方7案:方案Ⅰ:铜铝混合物测定生成气体的体积方案Ⅱ:铜铝混合物测定剩余固体的质量下列有关判断中不正确的是()A.溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液B.溶液A和B均可以选用稀硝酸C.若溶液B选用浓硝酸,则测得铜的质量分数偏小D.实验室中方案Ⅱ更便于实施【解析】选B。因铝具有两性,而铜不能与碱、无氧化性酸反应,所以A和B是盐酸或氢氧化钠时,都与铝反应,故A项正确;又因测固体质量比测气体体积易进行,故D正确;若A和B都是稀硝酸时则方案Ⅰ、Ⅱ均无法实施,故B错;若B是浓硝酸时则铝钝化,导致剩余固体质量增加,所以测得铜的质量分数偏小,故C正确。3.实验室现有3种酸碱指示剂,其pH变色范围如下:甲基橙:3.1～4.4石蕊:5.0～8.0酚酞:8.2～10.0用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定未知浓度的CH3CO