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文档简介
1、2020-2021 高考化学复习化学反应原理专项综合练习附答案解析一、化学反应原理1 某研究学习小组要制备一种在水中溶解度很小的黄色化合物FexC2 O 4 yzH 2 O,并用滴定法测定其组成。已知H 2 C2O4 在温度高于90时易发生分解。实验操作如下:步骤一:将图甲分液漏斗中的草酸溶液滴入锥形瓶内,可生成黄色沉淀;步骤二:称取黄色产物0.844n g 于锥形瓶中,加入足量的硫酸并水浴加热至70n 85 。待固体全部溶解后,用胶头滴管吸出一滴溶液点在点滴板上,用铁氰化钾溶液检验,无蓝色沉淀产生;步骤三:用 0.0800n mol / LKMnO 4 标准液滴定步骤二所得的溶液;步骤四:向
2、步骤三滴定后的溶液中加足量的Zn 粉和硫酸溶液,几分钟后用胶头滴管吸出一滴点在点滴板上,用KSCN溶液检验,若不显红色,过滤除去Zn 粉,并用稀硫酸洗涤Zn粉,将洗涤液与滤液合并,用0.0800n mol / LKMnO 4 标准液滴定,用去高锰酸钾标准液10.00n mL 。(1)步骤一中将沉淀从反应混合物中分离出来的操作名称是_。(2)步骤二中水浴加热并控制温度70n 85的理由是 _,加铁氰化钾溶液无蓝色沉淀产生,此操作的目的是_。(3)步骤三盛装 KMnO 4标准液的滴定管在滴定前后的液面如图乙所示,则消耗KMnO 4标准液的体积为 _,该滴定管为 _滴定管 ( 填 “酸式 ”或 “碱
3、式 ”) 。(4)步骤四中滴定时发生反的离子方程式为_。若不合并洗涤液,则消耗KMnO 4标准液的体积将 _ ( 填 “增大 ”“减小 ”或 “不变 ”) 。由以上数据计算黄色化合物的化学式为_。【答案】过滤加快固体溶解,防止草酸分解证明溶液中无Fe2存在,防止Fe2干扰草酸的测定25.00mL酸式5Fe2MnO48H5Fe3Mn24H 2O减小Fe4 C2O4 5?10H 2O【解析】【详解】(1) 固液分离的方法为过滤,故答案为:过滤;(2) 水浴加热可加快固体溶解,控制温度7085n ?C 可防止草酸分解;FexCO4y?zH O 中的铁元素可能含有Fe2,Fe2与 KMnO 4 反应,
4、高锰酸钾滴定22草酸时,需要排除 Fe2 的干扰,故答案为:加快固体溶解,防止草酸分解;证明溶液中无 Fe2 存在,防止 Fe2 干扰草酸的测定;(3) 滴定前读数为 0.80n mL ,滴定后读数为 25.80n mL ,则消耗 KMnO 4 溶液的体积为25.00n mL ; KMnO 4 具有强氧化性,应用酸式滴定管,故答案为:25.00n mL ;酸式;(4) 步骤四中滴定时发生反应的离子方程式为5Fe28H5Fe3Mn 24H 2 O ,洗涤液中含有 Fe2,若不合并,消耗KMnO 4 标准液的体积减小;根据方程式可知,nFe25nMnO 450.0800n mol / L10n m
5、L10 3L / mL 410 3mol ,nH 2C2 O 45 n MnO 450.0800 n mol / L25n mL10 3 L / mL510 3mol220.844n g410 3 mol 56g510 3 mol88n g / mol,n H 2Omol0.01n mol,18n g / mol则 n Fe : n C 2O42: n H2 O4 : 5:10,黄色化合物的化学式为Fe4 C2O4 5?10H 2O ,故答案为: 5Fe2MnO 48H5Fe3Mn 24H 2O ;减小; Fe4C2 O4 5?10H2O 。【点睛】亚铁离子和草酸均能与酸性高锰酸钾溶液反应,实
6、验时防止亚铁离子干扰草酸的测定是解答关键。2 钛白粉 (TiO2)是重要的白色颜料, LiFePO4 是锂离子电池的正极材料。一种利用钛铁矿( 主要成分为 FeTiO 和少量 Fe O)进行钛白粉和LiFePO 的联合生产工艺如下图所示 :3234回答下列问题 :( 1) LiFePO4 中 Fe 的化合价是 _。( 2)钛铁矿 “酸溶 ”前需要进行粉碎 ,粉碎的目的是_ 。( 3)用离子方程式表示操作 I 加入铁粉的目的 :_ 。操作 II 为一系列操作 ,名称是加热浓缩、冷却结晶、过滤 ,其中用到的陶瓷仪器的名称是_。(4) TiO2+易水解 ,则其水解的离子方程式为_; “转化 ”利用的
7、是TiO2+的水解过程 ,需要对溶液加热,加热的目的是_ 。(5) “沉铁 ”的的是使3+生成 FePO3-)= 1.0-173+Fe4,当溶液中c(PO4 10mol/L 时可认为Fe 沉淀完全,则溶液中Fe3+沉淀完全时的c(Fe3+)=_mol/L 已知 :该温度下 , Ksp(FePO4)=1.0 -1022。(6)由 “沉铁 ”到制备 LiFePO4 的过程中,所需17% H2O2 溶液与草酸 ( H2 C2O4)的质量比是_。【答案】 +2 增加钛铁矿与硫酸按触面积,增大酸溶速率+2+3+2+蒸发皿2+TiO(OH)2+2H+促进水解2H +Fe=H2 +Fe 、Fe+2Fe =3
8、FeTiO +2H2O( 或加快水解反应速率 )1.0-5 1020:9【解析】【分析】钛铁矿 主要成分为钛酸亚铁(FeTiO)3,含有少量 Fe2O3加硫酸溶解生成TiO2+和 Fe3+、 Fe2+,3+2+,得到硫酸亚铁和 TiOSO4,对溶液蒸发浓缩、冷却结加入铁还原铁离子: 2Fe+Fe=3Fe晶,过滤得到绿矾晶体和TiOSO溶液,将 TiOSO4 溶液加热,促进TiO2+的水解生成42+,分解得到钛白粉 (TiOH3PO4TiO(OH)2, TiO+2H2O=TiO(OH)2 +2H2);将绿矾与过氧化氢、混合沉铁: 2Fe2+ 2 23442+,将得到的 FePO423+H O +
9、2HPO =2FePO+2H O+4H与草酸、 Li CO 焙烧生成锂离子电池的正极材料LiFePO4。【详解】根据上述分析可知,(1)LiFePO4 中 Li 的化合价为 +1 价, P 为 +5 价 O 为 -2 价,根据正负化合价的代数和为0, Fe的化合价是 +2,故答案为 +2;(2)钛铁矿 “酸溶 ”前需要进行粉碎,粉碎可以增加钛铁矿与硫酸按触面积,增大酸溶速率,故答案为增加钛铁矿与硫酸按触面积,增大酸溶速率;(3)加入铁粉主要是还原铁离子,也会与过量的酸反应:+2+3+2+2H +Fe=H2 +Fe 、2Fe+Fe=3Fe ;操作 II 为一系列操作,名称是加热浓缩、冷却结晶、+
10、2+3+2+过滤,其中用到的陶瓷仪器为蒸发皿,故答案为2H +Fe=H2 +Fe、Fe+2Fe =3Fe ;蒸发皿;(4)TiO2+易水解生成 TiO(OH)2,其水解的离子方程式为TiO2+2H2 OTiO(OH)2+2H+; “转化”利用的是TiO2+的水解过程,需要对溶液加热,加热可以促进水解,故答案为TiO2+2H2OTiO(OH)2+2H+;促进水解;3+3-3+K spFePO41.010 22-5(5)Ksp(FePO4)= c(Fe ) c(PO4),则 c(Fe )=cPO43=1.010 17=1.0 10mol/L ,故答-5案为 1.0 10;(6) 沉“铁 ”的为绿矾
11、与过氧化氢、 H3PO4 混合生成 FePO4,离子方程式为:2+22344+,焙烧时的反应方程式为2Fe +H O +2H PO =2FePO +2HO+4H2FePO +Li CO +H C O42LiFePO+H O+3CO ; H O 与草酸 ( H C O )的物质的量之比为42322422222241mol34g / mol201:12222417%,故答案为,则 17% H O溶液与草酸 ( H C O )的质量比为=1mol90g / mol920。93 人体血液里Ca2的浓度一般采用mgcm-3 来表示。抽取一定体积的血样,加适量的草酸铵 (NH 4) 2C2O4 溶液,可析
12、出草酸钙 (CaC2O4) 沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H 2C2O4) ,再用 KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中 Ca2+的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2+的浓度。(配制 KMnO4标准溶液)如图是配制50mL KMnO4标准溶液的过程示意图。(1)请你观察图示判断,其中不正确的操作有_ ( 填序号 ) 。(2)如果用图示的操作配制溶液,所配制的溶液浓度将_( 填“偏大”或“偏小” ) 。(测定血液样品中 Ca2 的浓度)抽取血样 20.00mL,经过上述处理后得到草酸,再用0.020mol L 1 KMnO4 溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出
13、,这时共消耗12.00mL KMnO4 溶液。(3)已知草酸跟 KMnO溶液反应的离子方程式为-+x+2MnO+5H C O4+6H =2Mn +10CO+8H O则442222方程式中的x=_ 。( 4)经过计算,血液样品中 Ca2+的浓度为 _ mgcm-3 。【答案】 偏小 2 1.2【解析】【分析】(1)根据图示分析配制一定物质的量浓度的溶液的操作正误;(2)根据仰视刻度线,会使溶液体积偏大判断;(3)根据电荷守恒进行分析;(4)根据滴定数据及钙离子与高锰酸钾的关系式计算出血液样品中Ca2+的浓度。【详解】(1)由图示可知操作不正确,不能在量筒中溶解固体,定容时应平视刻度线,至溶液凹液
14、面与刻度线相切;(2)如果用图示的操作配制溶液,由于仰视刻度线,会使溶液体积偏大,所配制的溶液浓度将偏小;(3)根据电荷守恒,(-1 2)+(+1 6)=+x,解2得, x=2,草酸跟KMnO4 反应的离子方程式为:2MnO 4-+5H2C2O4+6H+2Mn 2+10CO2 +8H2O;(4)血样 20.00mL 经过上述处理后得到草酸,草酸消耗的消耗的高锰酸钾的物质的量为:0.020mol/L 0.012L=2.4-4mol10,根据反应方程式2MnO-4+5H2C2O4+6H+ 2Mn 2+10CO2 +8H2O,及草酸钙的化学式CaC2O4 ,可知:2+5-4-42+-42 2 4)=
15、2.52.4 mol=610 10mol ,Ca的质量为: 40g/mol 610n(Ca )=n(H C O )=n(MnO24mol=0.024g=24mg ,钙离子的浓度为:24mg=1.2mg/cm 3。20cm3【点睛】要学会配制一定物质的量浓度溶液的常见误差分析的基本方法:紧抓c= n 分析,如:用V量筒量取浓硫酸倒入小烧杯后,用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中,用量筒量取液体药品,量筒不必洗涤,因为量筒中的残留液是量筒的自然残留液,在制造仪器时已经将该部分的体积扣除,若洗涤并将洗涤液转移到容量瓶中,导致n 偏大,所配溶液浓度偏高;再如:配制氢氧化钠溶液时,将称量好的氢氧化钠
16、固体放入小烧杯中溶解,未冷却立即转移到容量瓶中并定容,容量瓶上所标示的使用温度一般为室温,绝大多数物质在溶解或稀释过程中常伴有热效应,使溶液温度升高或降低,从而影响溶液体积的准确度,氢氧化钠固体溶于水放热,定容后冷却至室温,溶液体积缩小,低于刻度线,导致V 偏小,浓度偏大,若是溶解过程中吸热的物质,则溶液浓度偏小等。4 某化学兴趣小组欲测定KClO3,溶液与 NaHSO 3 溶液反应的化学反应速率所用试剂为10mL0.1mol/LKClO3,溶液和 10mL0.3mol / LNaHSO3 溶液,所得数据如图所示。已知:ClO 3 3HSO3Cl3SO423H 。(1)根据实验数据可知,该反应
17、在0 4min内的平均反应速率v Cl_mol /L min。( 2)某同学仔细分析实验数据后发现,在反应过程中,该反应的化学反应速率先增大后减小某小组同学针对这一现象进一步探究影响该化学反应速率的因素,具体方法如表示。方案假设实验操作该反应放热使溶液温度向烧杯中加入 10mL0.1mo/L 的 KClO 3 溶液和 10mL0.3mol/L的升高,反应速率加快NaHSO 3 溶液,取 10mL0.1mo/L 的 KClO 3 溶液加入烧杯中,向其中加入少量NaCl 固体,再加入 10mL0.3mol/L 的 NaHSO 3 溶液溶液酸性增强加快了化分别向 a、b 两只烧杯中加入 10mL0.
18、1mol/L 的 KClO 3 溶液;向烧杯 a中加入 1mL 水,向烧杯 b 中加入 1mL0.2mol/L 的盐酸;再分别向两只学反应速率烧杯中加入10mL0.3mol/L 的 NaHSO 3 溶液补全方案中的实验操作:_。方案中的假设为 _。除、中的假设外,还可以提出的假设是_。某同学从控制变量的角度思考,认为方案 中实验操作设计不严谨,请进行改进:_。反应后期,化学反应速率变慢的原因是_。【答案】 0.0025插入温度计生成的 Cl加快了化学反应速率生成的 SO42 加快了化学反应速率将 1mL 水改为 1mL0.2mol/L 的 NaCl 溶液 反应物浓度降低【解析】【分析】【详解】
19、(1)根据实验数据可知,该反应在0 4min 内生成氯离子的浓度是0.010mol/L ,所以平均反应速率 cCl0.010mol / L4min0.0025mol / L min;( 2)由于是假设该反应放热,使溶液温度升高,反应速率加快,因此需要测量反应过程中溶液温度的变化;方案 I、相比较,中加入了少量氯化钠,所以方案中的假设为生成的Cl 加快了化学反应速率;由于反应中还有硫酸根离子生成,则除 I、中的假设外,还可以提出的假设是生成的硫酸根离子加快了化学反应速率;为防止氯离子对实验的干扰,则改进措施是将1mL 水改为 1mL0.2mol/L 的 NaCl 溶液;反应后期反应物浓度减小,因
20、此化学反应速率变慢。【点睛】对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。5 某实验小组对FeCl3233分别与 Na SO 、 NaHSO 的反应进行探究。(甲同学的实验)装置编号试剂 X实验现象INa2SO3闭合开关后灵敏电流计指溶液(pH9)针发生偏转II闭合开关后灵敏电流计指NaHSO 溶液( pH5)3针未发生偏转(1)
21、怎样配制 FeCl3 溶液?_ 。(2)甲同学探究实验I 的电极产物。 取少量 Na2SO3 溶液电极附近的混合液,加入_ ,产生白色沉淀,证明产生了SO4 2-。 该同学又设计实验探究另一电极的产物,其实验方案为_ 。(3)实验 I 中负极的电极反应式为_ 。乙同学进一步探究FeCl33溶液能否发生反应,设计、完成实验并记录如下:溶液与 NaHSO装置编号反应时间实验现象01 min产生红色沉淀,有刺激性气味气体逸出沉淀迅速溶解形成红色溶液,随后溶液逐渐130 minIII变为橙色,之后几乎无色与空气接触部分的上层溶液又变为浅红色,30 min 后随后逐渐变为浅橙色(4)乙同学认为刺激性气味
22、气体的产生原因有两种可能,用离子方程式表示的可能原因。3+- 垐 ?32 Fe 3HSO3噲 ?Fe(OH) 3SO ; _ 。(5)查阅资料:溶液中Fe3+、 SO32-、OH 三种微粒会形成红色配合物并存在如下转化:+4垐 ?+5O 2Fe2+2-HOFe S O 2 噲 ? HOFeO S O2+SO4从反应速率和化学平衡两个角度解释130 min 的实验现象:_ 。(实验反思)(6)分别对比 I 和 II、 II 和 III, FeCl3 能否与 Na2SO3 或 NaHSO3 发生氧化还原反应和_ 有关(写出两条)。【答案】将 FeCl3 溶于浓盐酸,再稀释至指定浓度足量盐酸和 Ba
23、Cl2 溶液 取少量 FeCl3 溶液电极附近的混合液,加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀,证明产生了Fe2+3SO2-2e-2-+-+H2O=SO4+2HSO3H +HSO3 =H2O+SO2 生成红色配合物的反应速率快,红色配合物生成橙色配合物的速率较慢;在O2 的作用下,橙色的HOFeOSO2 浓度下降,平衡不断正向移动,最终溶液几乎无色溶液 pH 不同、Na2SO3、 NaHSO3溶液中 SO32-浓度不同(或Na2SO3 与 NaHSO3 不同,或 Na2SO3 与 NaHSO3 的阴离子不同)、反应物是否接触形成红色配合物(任写两条)【解析】【分析】甲同学实验:利用铁离子能够将SO32
24、- 氧化设计原电池,则原电池中氯化铁溶液为正极得电子发生还原反应,试剂X 为负极,失电子发生氧化反应;实验中X 为 Na2SO3 溶液时电流计指针发生偏转,说明铁离子将SO32- 氧化;实验中X 为 NaHSO3 溶液时电流计指针未发生偏转,说明二者可能不反应;乙同学进一步探究 FeCl33溶液能否发生反应:01 min 产生红色沉淀,有刺溶液与 NaHSO激性气味气体逸出,红色沉淀应为Fe(OH)3,气体应为二氧化硫,说明二者发生双水解;130 min 沉淀迅速溶解形成红色溶液,随后溶液逐渐变为橙色,之后几乎无色,结合查阅的资料可知生成了HOFeOSO2,该物质存在平衡HOFeOSO2?HO
25、FeOSO2,在氧气的作用下不断正向进行,最终溶液几乎无色;30min 后反应现象是空气接触部分的上层溶液又变为浅红色,随后逐渐变为浅橙色,反应后的亚铁离子被空气中氧气氧化为铁离子,过量的HSO3-电离提供SO3 2-,溶液中Fe3+、 SO32-、 OH-三种微粒会继续反应形成红色配合物。【详解】(1)实验室配制 FeCl3 溶液时,为了防止铁离子水解,先将 FeCl3 固体溶解在较浓的盐酸中然后加水稀释;(2)若有硫酸根生成,则加入盐酸酸化的氯化钡溶液会有白色沉淀生成;氯化铁溶液为原电池正极,发生还原反应,Fe3+被还原成Fe2+,铁氰化钾溶液可以与亚铁离子反应生成蓝色沉淀,所以方案为取少
26、量FeCl3 溶液电极附近的混合液,加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀,证明产生了Fe2+;(3)实验 I 中试剂 X 为原电池负极,32- 被氧化生成硫酸根,电极方程式为3SO322e-SO+H2O=SO42-+2HSO3-;(4)pH=1 的氯化铁溶液中有大量的氢离子,亚硫酸氢根离子结合氢离子生成二氧化硫气体,反应的离子方程式:H+ +HSO3-=H2O+SO2;(5)FeCl3 溶液与 NaHSO3 溶液混合反应,在1 30 min 出现现象为:沉淀迅速溶解形成红色溶液,随后溶液逐渐变为橙色,之后几乎无色,根据资料:溶液中Fe3+、 SO32-、 OH-三种微粒会形成红色配合物并存在转化:H
27、OFeOSOO2+2-,可知原因22?HOFeOSO2Fe +SO4是:生成红色配合物的反应速率快,红色配合物生成橙色配合物的速率较慢;在氧气的作用下橙色的HOFeOSO2 浓度下降平衡HOFeOSO2?HOFeOSO2,不断正向进行,最终溶液几乎无色。(6)分别对比 和 、 和 , FeCl 能否与 Na SO 或 NaHSO 发生氧化还原反应和溶液pH3233不同、 Na2 3332-浓度不同 (或 Na2 33不同,或23与SO 、 NaHSO溶液中 SOSO与 NaHSONa SONaHSO3 的阴离子不同 )、反应物是否接触形成红色配合物有关。【点睛】第 3 题写电极反应方程式时要注
28、意pH=9 的溶液是由于SO32-水解, OH-来自于水的电离,电极方程式不能写成 SO 2-2-+H2O。3-2e +2OH =SO46 葡萄糖酸亚铁( (C6H11 O7) 2Fe)是常用的补铁剂,易溶于水,几乎不溶于乙醇。用下图装置制备 FeCO3,并利用 FeCO3 与葡萄糖酸反应可得葡萄糖酸亚铁。回答下列问题:( 1) a 的名称为 _。(2)打开 a 中 K1、K3,关闭 K2,一段时间后,关闭K3,打开 K2。在 _( 填仪器标号 ) 中制得碳酸亚铁。实验过程中产生的H2 作用有 _、 _。 ( 写 2 条 )( 3)将制得的碳酸亚铁浊液过滤、洗涤。如过滤时间过长会发现产品部分变
29、为红褐色。用化学方程式说明原因 _ 。( 4)将葡萄糖酸与碳酸亚铁混合,加入乙醇、过滤、洗涤、干燥。加入乙醇的目的是_。(5)用 NaHCO溶液代替 Na CO溶液制备碳酸亚铁,同时有气体产生,离子方程式为323_,此法产品纯度更高,原因是_ 。【答案】恒压滴液漏斗c排出装置内的空气,防止生成的FeCO3 被氧化将 b 中溶液压入 c 中4FeCO32232降低葡萄糖酸亚铁在水中溶解度2 O 6H O=4Fe(OH)4COFe2HCO=FeCO H O CO 降低溶液的 pH 以免产生氢氧化亚铁3322【解析】【分析】( 1) a 的名称为恒压滴液漏斗;( 2) b 中产生的硫酸亚铁被氢气压入
30、c 中与碳酸钠作用产生碳酸亚铁;实验过程中产生的2作用还有:排出装置内的空气,防止生成的FeCO被氧化;H3(3) FeCO3 与 O2 反应生成红褐色Fe( OH) 3;( 4)乙醇分子的极性比水小,乙醇降低葡萄糖酸亚铁在水中溶解度;( 5) NaHCO3溶液与 FeSO4溶液反应生成 FeCO3、H2O、 CO2 和 Na2SO4;碳酸根离子水解后溶液碱性较强,易生成氢氧化亚铁。【详解】( 1) a 的名称为恒压滴液漏斗;(2) b 中产生的硫酸亚铁被压入c 中与碳酸钠作用产生碳酸亚铁;实验过程中产生的H2 作用有:赶走空气、防止生成的FeCO3 被氧化;将b 中溶液压入c 中;(3)过滤
31、时间过长会发现产品部分变为红褐色。FeCO3 与 O2 反应生成Fe(OH)3,用化学方程式 : 4FeCO3 O2 6H2O=4Fe(OH)3 4CO2;( 4)乙醇分子的极性比水小,乙醇降低葡萄糖酸亚铁在水中溶解度,便于葡萄糖酸亚铁析出;( 5) NaHCO3溶液与 FeSO4溶液反应生成 FeCO3、H2O、 CO2 和 Na2SO4,方程式为: Fe2 2HCO3 =FeCO3 H2O CO2。 碳酸根离子水解后溶液碱性较强,易生成氢氧化亚铁,此法产品纯度更高的原因是:降低溶液的pH 以免产生氢氧化亚铁。7 亚硝酰硫酸NOSO4 H 是染料、医药等工业的重要原料;溶于浓硫酸,可在浓硫酸
32、存在时用 SO2 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 KMnO 4 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: 2KMnO 45NOSO 4 H2H 2OK 2SO42MnSO 4 5HNO 3 2H 2SO4草酸钠与高锰酸钾溶液反应的离子方程式为_。滴定终点的现象为_ 。亚硝酰硫酸的纯度_。 保留三位有效数字,4M(NOSO H)=127g/mol【答案】 2MnO 4-2 42-+2+224溶液后,溶+5C O+16
33、H =2Mn +10CO +8H O 滴入最后一滴 Na 2C2 O液由浅紫色变为无色且半分钟颜色不恢复84.67%【解析】【分析】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;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;减缓滴定过程中草酸消耗高锰酸钾物质的量,得到2KMnO 45NOSO4H2H2O K2SO42MnSO4 5HNO3 2H2SO4,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】酸溶液中高锰酸钾和草酸钠发
34、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-2-4 +5C2O4+16H+=2Mn 2+10CO2 +8H2O,故答案为: 2MnO 4-+5C2 O42- +16H+=2Mn 2+10CO2 +8H2O;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Na2 C 2O 4 溶液后,溶液由浅紫色变为无色且半分钟颜色不恢复;2MnO 4- +5C2 O
35、42-+16H+ =2Mn 2+ +10CO2 +8H 2O25n0.5mol/L 0.030L解得 n 0.006mol ,则与 NOSO4H 反应的高锰酸钾物质的量0.1000mol?L -1 0.100L-0.006mol0.004mol ,2KMnO 4 5NOSO4 H2H2 OK 2SO42MnSO45HNO 32H 2SO425,0.004mol0.01mol0.01mol 127g/mol亚硝酰硫酸的纯度 100% 84.67%,1.5g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 NOSO 4H ,先定
36、位过量 KMnO4 本身的颜色,这样就可避免错误的发生。8 高锰酸钾是一种典型的强氧化剂,热分解产生锰酸钾、二氧化锰、氧气。完成下列填空:I. 已知: MnO2(s)=Mn(s)+O (g)H=+520kJ/mol2S(s)+O22-297kJ/molH=(g)=SO (g)Mn(s)+2O 24-1065kJ/molH=(g)+S(s)=MnSO (s)(1)固体 MnO2和二氧化硫气体反应生成4MnSO 固体的热化学方程式为_。II.草酸钠滴定法测定高锰酸钾的质量分数涉及到的反应:2-+2H+C2O4H2C2O4(草酸)5H2C2O4+2MnO 4-+6H+ 2Mn2+10CO2 +8H2
37、O( 2)上述反应在 7580进行比较合适,当加热温度大于 90时,会导致草酸钠消耗增多,其原因是 _ 。( 3)将一定量高锰酸钾溶液与酸化的草酸钠溶液混合,测得反应溶液中Mn 2+的浓度随反应时间 t 的变化如图,Mn 2+浓度变化由缓慢增大后迅速增大的原因是_。III .KMnO4 是一种常用消毒剂。(4) KMnO4 消毒机理与下列物质相似的是_(填序号)。A 双氧水 B 消毒酒精(75%) C 肥皂水 D 84 消毒液( NaClO 溶液)(5) KMnO4 消毒效率(用单位质量转移的电子数表示)是NaClO 的 _倍(保留两位小数)。(6)测定 KMnO4产品的纯度可用标准 Na2
38、SO3 溶液滴定。配制 250ml0.1000mol/L 标准 Na2SO3 溶液,需要使用的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、量筒、玻璃棒和 _。取某 KMnO4 产品 0.7000g 溶于水,并加入 _进行酸化。A 稀盐酸 B 稀硫酸 C 硝酸 D次氯酸将所得溶液用0.1000mol/L 标准 Na23SO 溶液进行滴定,滴定至终点记录实验消耗Na2SO3 溶液的体积。重复步骤、,三次平行实验数据如表:实验次数123消耗 Na2 319.3020.9821.02SO 溶液体积 /ml(有关离子方程式为:2MnO 4- + 5SO32- + 6H+ 5SO42- + 2Mn 2+ + 3H2 O)计
39、算该 KMnO4 产品的纯度为 _。(保留三位有效数字)【答案】 MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s) ?H= 248kJ mol -1部分草酸发生分解,会导致草酸钠消耗偏多生成的 Mn 2+可能对该反应有催化作用,随着Mn 2+的产生,反应速率大大加快A D 1.18250mL 容量瓶B18.7%【解析】【分析】I. (1) MnO (s)=Mn(s)+O (g)H=+520kJ/mol; S(s)+O (g)=SO (g)-297kJ/molH= ;2222Mn(s)+2O 24-1065kJ/molH= ;将 + -可得;(g)+S(s)=MnSO (s)(2)草酸钠不稳定,当加热温度大于90时,部分草酸发生分解,会导致草酸钠消耗偏多;(3)Mn 2+对反应有催化作用;(4)KMnO 4 是强氧化剂,与其相似的是双氧水和84 消毒液;(5)假设相同质量的KMnO4 和 NaClO 都为 100g,根据得失电子数量计算;(6) 配制 250mL0.1000mol/L 标准 Na2SO3 溶液,需要使用的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、量筒、玻璃棒和 250mL 容量瓶;盐酸和高锰酸钾反应生成氯气,硝酸和次氯酸具有氧化性会干扰高锰酸钾的氧化反应;从数据的比较中可以看出,第1 组数据为失真数据,后两组数据的平均值为20.98+21.02=21mL,根据相关公式可以计
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