2018年化学综合实验模拟题(详解版)_第1页
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文档简介

1、实验题解析版1.绿矶的化学式可表示为FeSO4xH2O,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矶的某些性质进行探究。回答下列问题:(1)在试管中加入少量绿矶样品,加水溶解,滴加少量稀H2SO4后,再滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。充分振荡后,溶液逐渐变红。溶液变红的原因是 (用离子方 程式表不)。(2)为测定绿矶中结晶水含量, 将石英玻璃管(带两端开关Ki和K2)(设为装置A)称重,记 为mi go将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为 m2go按下图连接好装置进行实验。下列实验操作步骤的正确排序为 (填标号);重复上述操作步骤, 直至A恒重,记为m3goa.关闭Ki和

2、K2b.打开Ki和K2,缓缓通入N2 c.点燃酒精灯,加热d.称量A e.冷却到室温f.熄灭酒精灯判断A是否恒重白方法是 。根据实验记录,绿矶化学式中结晶水数目x=(列式表示)。(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将 (2)中已恒重的装置 A接入由下图所示仪器组装而成的装置中,打开 Ki和K2,缓缓通入N2一段时间后,加热。实验后反应管中残留固体为红 色粉末。反应中有两种气体产物生成,为检验该气体混合物的组成,请从下图所示的仪器中, 选择合适的仪器(含其中白试剂),组成一套实验装置,该装置的连接顺序(按气体流向从左到 右)依次为 一D (填装置序号)。装置中除有气泡冒出外,其他证明实验结论的现象分

3、别为。硫酸亚铁高温分解的化学方程式为 【答案】(i)4Fe2+ + O2 + 4H +=4Fe3+ + 2H 2O76 m2 -m3(2)bcfead 最后两次称量 A的质量差不超过 0.i克 9 m3-miC、B 生成白色沉淀、褪色2FeSO4 - Fe2O3+SO2 T +SOT【解析】(i)在试管中加入少量绿矶样品,加水溶解,滴加少量稀H2SO4后,再滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。可知样品中没有Fe(ni),但亚铁离子不稳定,易被空气中氧气氧化生成铁离子,最终溶液变红色,反应的离子方程式为4Fe2+ +。2 + 4H+=4Fe3+ 2H 2O,故答案为:4Fe2+ O2 + 4H

4、+=4Fe3+ 2H 2O; (2)实验时,为避免亚铁被氧化,应先通入氮 气,冷却时注意防止氧气进入,冷却至室温再称量固体质量的变化,则正确的顺序为bcfead;最后两次称量 A的质量差不超过 0.1克,可以判断 A已经恒重;直至 A恒重, 记为 m3 g ,应为 FeSO4 和装置的质量,则 m(FeSO4)=(m3-mi) , m(H2O)=(m 2-m3),则m2 - m3“ m31mln H 2O76 m21m3小n(H2O)= 、n(FeSO4)=,结晶水的数目等于 = ; (3)实验后反应管中残留固体为红色粉末,说明生成FG2O3,则反应中Fe元素化合价升高,S元素化合价应降低,则

5、一定生成SO2,可知硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2, C为氯化银,用于检验 SO3,可观察到产生白色沉淀,B为品红,可用于检验 SO2,品红褪色;硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2,方程式为2FeSO4 - F&O3+SO2 T +SOT。点睛:本题以绿矶为载体,考查结晶水合物中结晶水数目的测定以及分解产物的鉴别。 本题的易错点为实验操作的顺序的排列,要注意为避免亚铁被氧化,应先通入氮气,冷却时要防止氧气进入。2 .实验室制取氯气除了用浓盐酸和二氧化镒反应外还可利用下列反应: KC1O3+6HC1 (浓)一KCI+3CI2T +3HO,该反应的优点是反应

6、产生氯气速度快、不需加热.图 是实验室利用此反应制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略).饱和食盐水n ki溶液和苯 N&OH溶液ABCE F(1)上述反应中 是氧化剂,是还原剂,若反应中氧化产物比还原产物多imol,则转移的电子数目为 。(2)装置B的作用是 ,实验进行时C中可能发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象:。(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此 C中I、n、出依次放入 (选 "a" 或 b" 0”abcI干燥的有色布条湿润的有色布条湿润的有色布条n碱石灰浓硫酸无水氯化钙m湿润的有色布条干燥的有色布条干燥的有色布条(4)

7、设计装置D、E的目的是为了比较 Cl2、B2、I2的氧化性强弱.已知B2的水溶液因浓度不同而呈现橙色或红棕色,I2难溶于水而易溶苯,且I2的苯溶液为紫红色.当向D中缓缓通入足量 Cl2时,可以看到无色溶液逐渐变为红棕色,说明Cl2的氧化性大于 B2,请写出D中对应的离子方程式并用双线桥法表示出电子转移情况: .打开活塞,将 D 中的少量溶液加入 E中,振荡巳观察到E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色.该现象 (填能"或不能")说明Br2的氧化性大于12。(5)装置F的作用是除去污染性的物质 (Cl2、B2等),已知C12与NaOH反应时产物中可一一 c C能有NaCl、N

8、aClO、NaClO3,且值与温度局低有关. 若烧杯中装有 500mL0.2mol/LcCO 一的NaOH溶液,则最多可吸收标况下的C12的体积为 L (忽略C12溶于水)。【答案】(1)KClO 3 HCl 2.5Na(2)除杂和安全瓶锥形瓶中的液面下降,长颈漏斗中的液面上升失去九一 r - C1 一 工 Br= 2 -AI;(3)c(4)得到2百不能 1.12【解析】 反应KClO 3+6HCI (浓)=KCl+3Cl 2T +3HO中KClO 3中氯元素的化合价由+5 价变成0价,HCl中氯元素的化合价由-1价变成0价,因此KClO 3是氧化剂,HCl是还原剂, 氯气既是氧化产物又是还原

9、产物,其中氧化产物与还原产物的物质的量之比为5:1,若反应中氧化产物比还原产物多1mol,则生成氯气的物质的量为1.5mol,转移的电子数目为2.5Na; (2)盐酸易挥发,反应制取的氯气中含有氯化氢,装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl ;装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,发生堵塞时B中的压强增大,B中长颈漏斗中液面上升,形成水柱; (3)装置C的实验目的是验证氯气是否具 有漂白性,要验证干燥氯气无漂白性,湿润的有色布条中, 氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性,选项中abc的n中都是干燥剂,根据图示装置可知,II中应该为固体干燥剂,氯气干燥后再通入湿润的有色布条不能验

10、证氯气的漂白性,所以 C中I、II、III依次放入湿润的有 色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条,所以答案选c; (4)D中对应的离子方程式为 Cl2+2BrJ导到2k工Cl3+2Br=2Cl-+ Br2=2Cr+B2,用双线桥法表示出电子转移情况为失去2厘 .氯气具有强氧化性,过量的氯气能够将碘离子氧化成碘单质,所以该现象不能说明澳的非金属性强于碘;(5)根据题意,Cl2与NaOH反应时产物中可能有 NaCl、NaClO、NaClO3,无论生成的产物如何, 钠原子与氯原子个数都相等,500mL0.2mol/L的NaOH溶液中含有 NaOH的物质的量为0.1mol。根据守恒关系,氯气的物质的量为

11、0.05mol ,标况下的Cl2的体积为 0.05mol 22.4L/mol=1.12L 。3.硫代硫酸钠晶体(Na2s203 5H2O)俗名海波,又名 大苏打”,是无色单斜晶体。易溶于 水,不溶于乙醇,具有较强的还原性,广泛地应用于照相等工业中。回答下列问题:(1)Na2s2O3 5H2O属于(填 纯净物”或 混合物”)。(2)酸性条彳下,S2O32-自身发生氧化还原反应生成SO2。试写出Na2s2O3与盐酸反应的离子方程式: 。亚硫酸法制备 Na2s2O3 5H2O简易流程如下:术用加热冷却雄晶属发膜始减限过城Na2s2O3 5H2。制备原理为 (用化学方程式表示)。Na2s203 5H2

12、。粗品中可能含有 Na2SO3、Na2SO4杂质,其检验步骤为:取适量产品配 成稀溶液,滴加足量氯化钢溶液, 有白色沉淀生成;将白色沉淀过滤,先用蒸储水洗涤沉淀, 然后向沉淀中加入足量 (填试剂名称),若(填现象),则证明产品中含 有Na2SO3和Na2SO4(已知:Na2s203稀溶?与BaCl2溶液无沉淀生成)。粗品中Na2s203 5H2。的质量分数的测定称取6g粗品配制250 ml.的溶液待用。另取 25 ml.0.01 mol/L K 2C2O7溶液于锥形瓶中,然后加入过量的 KI溶液并酸化和几滴淀粉溶液,立即用配制的Na2s2。3溶液滴定至终点,消耗Na2s2O3溶液25mL。粗品

13、中Na2s203 5H2。的质量分数为 。已知Cr2O72-+6I-+ 14 H+ =2Cr3+ 3I2+7H2。、12+2$2。32- =2+$4。62-。【答案】 纯净物(2)s2O32+2H+=sJ +s(2)T +H。(3)Na2sO3+s+5H 20=Na2s203 5H2。稀盐酸 沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的 气体生成 62%【解析】(1) Na2s2。3 5H2。属于纯净物。(2)酸性条彳下,$2。32-自身发生氧化还原反应生成$。2,所以Na2s2。3与盐酸反应生成sO2、s、氯化钠和水等,离子方程式为S2。32-+2H+=SJ +sef +H。(3)由流程可知,Na2s2

14、。3 5H2。制备原理为 Na2sO3+s+5H20=Na2s2。3 5H2。Na2s203 5H2。粗品中可能含有 Na2sO3、Na2sO4杂质,因为 Na2s2。3稀溶?与BaCl2 溶液混合后无沉淀生成,而Na2s03、Na2s04都可以与BaCl2溶液反应,分别生成亚硫酸钢和硫酸钢沉淀,亚硫酸钢可以溶于盐酸生成有刺激性气味的二氧化硫气体,所以其检验步骤可以设计为:取适量产品配成稀溶液,滴加足量氯化钢溶液,有白色沉淀生成;将白色沉淀过滤,先用蒸储水洗涤沉淀,然后向沉淀中加入足量稀盐酸,若沉淀未完全溶解, 并有刺激性气味的气体生成,则证明产品中含有Na2s03和Na2s04。由粗品中 N

15、a2s203 5H2。的质量分数的测定步骤及相关的反应可以得到关系式:3mol/L=1.510 molCr2 072=3126$2。32 ,所 以 n(Na2s2。3 5H20)=n(s2032)=6n(Cr 2。72-)=6 父 25 父10 工 L 父.0.01则 6g 粗品中Na2s203 5H2。的质量为250mL25mL1.5 10,mol父248g/mol=3.72g,粗品中 Na2s2。3 5H2。的质量分数为3.72g 100% =62% . 6g4 .过氧化钙是白色结晶,用做杀菌剂、防腐剂、解酸剂、油类漂白剂及封闭胶泥的快 干剂。在食品、牙粉和化妆品等制造中用作添加剂,也可用

16、作氧化物阴极材料。农业上用作 种子及谷物的无毒性消毒剂。可作为水产养殖中广泛使用的供氧剂。(1)过氧化钙制备方法很多制备方法一:氢氧化钙与60%的过氧化氢在催化剂存在下反应而得,其化学方程式为制备方法二:利用反应 CaCl2+H202+2NH 3 H2。+6H 2。= Ca。2 8H 20+2NH 4Cl。在碱性 环境中制取Ca02。NH 3 H2。在Ca2+和 出。2的反应中所起的作用是 ;该反 应需要在冰水浴条件下完成,原因是 。A制备方法三:利用反应 Ca(s)+02=Ca0(s),在纯氧条件下制取 Ca02,实验室模拟装置示意图如图所示:请回答下列问题:装置A中发生反应的化学方程式为

17、;装置D中盛有的液体是浓硫酸, 其作用一是观察氧气的流速,判断氧气通入是否过快及氧气与钙反应进行的程度;二是(2)水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标,通常用每升水中溶解氧分子的质量表示,单位 mg-L-1 0测定原理为碱性条件下,。2将 Mn2+氧化为 MnO(OH) 2: 2Mn2+O2+4OH-=2MnO(OH) 2酸性条件下,MnO(OH) 2 将 氧化为 I2: MnO(OH) 2+2I-+4H+=Mn2+l2+3H2O ;用 Na2s2O3 标准溶液滴定生成的 I2: 2s2O32-+l2=S4O62-+2。取加过一定量 Ca02 8H20的池塘水样100.0mL,按上述

18、方法测定 水中的溶氧量,消耗0.01000mol L-1Na2S2O3标准溶液13.50mL。滴定过程中使用的指示剂是;该水样中的溶解氧量 (DO)为。【答案】(1) Ca(OH) 2+H2O2=CaO2+2H2O中和过氧化氢和 Ca2+反应产生的氢离子,促进反应的进行(或中和反应生成的 HCl ,使反应CaCl2+H2O2= CaO2+2HCl)(向右进行)防止H2O2发生分解2H 2。2M0 2H2O+O2T(或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2f )防止空气进入 C装置影响产品纯度1(2)江粉溶椒 10.80mg L【解析】(1)氢氧化钙与 60%的过氧化氢在催化剂存在下反应生成过

19、氧化钙和水,类似复分解反应,化学方程式为 Ca(OH)2+H2O2=CaO2+2H2O;中和过氧化氢和 Ca2+反应产 生的氢离子,促进反应的进行(或中和反应生成的 HCl ,使反应CaCl2+H2O2= CaO2+2HCl)(向 右进行);双氧水受热易分解, 在冰水浴条件下可防止 H2O2发生分解;装置A是制备氧气的发生装置,应是双氧水分解反应,化学方程式为2H2O22n0 2H 2O+O2 T (或 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O 2,);因过氧化钙易与水反应,整个制备应干燥纯氧条件下进行,D装置可以防止空气进入 C装置影响产品纯度。用Na2s2O3标准溶液滴定生成的 以可以用淀粉

20、溶液作为滴定终点判断的现象依据;由 方程式找出关系式(电子守恒)为:。22MnO(OH) 22 I24 S2O32,代入计算:所以该水样中的溶解氧为0.0135Zx0,01to/ILx 32000渤g/ mol0.1Z=10.80mg/L。5 .澳化亚铜可用作工业催化剂,是一种白色粉末,微溶于冷水,不溶于乙醇等有机溶剂,在热水中或见光都会分解,在空气中会慢慢氧化成绿色粉末。制备CuBr的实验步骤如下:步骤1.在如上图所示的三颈烧瓶中加入45gCuS04 5H2。、19gNaBr、150mL煮沸过的蒸储水,60c时不断搅拌,以适当流速通入S02 2小时。步骤2.溶液冷却后倾去上层清液,在避光的条

21、件下过滤。步骤3.依次用溶有少量 S02的水、溶有少量 S02的乙醇、纯乙醛洗涤步骤4.在双层干燥器(分别装有浓硫酸和氢氧化钠 )中干燥34h,再经氢气流干燥,最 后进行真空干燥。(1)实验所用蒸储水需经煮沸,煮沸目的是除去水中的 (写化学式)。(2)步骤1中:三颈烧瓶中反应生成CuBr的离子方程式为 ;控制反应在60 c进行,实验中可采取的措施是 ;说明反应已完成的现象是 。(3)步骤2过滤需要避光的原因是 。(4)步骤3中洗涤剂需 溶有S02”的原因是 。(5)欲利用上述装置烧杯中的吸收液(经检测主要含 Na2SO3、NaHS03等)制取较纯净的 Na2SO3 7H2O 晶体。请补充实验步

22、骤须用到S02(贮存在钢瓶中卜20%NaOH溶液:。加入少量维生素 C溶液(抗氧剂,蒸发浓缩,冷却结晶。过滤,用乙醇洗涤 23次。放真空干燥箱中干燥。【答案】(1)02(2)2Cu2+2Br-+SO2+2H2O=2CuBr J +SQ2-+4H+ 60c水浴加热溶液蓝色完全褪(3)防止CuBr见光分解(4)防止CuBr被氧化 在(5)烧杯中继续通入 S02至饱和然后向烧杯中加入 100g20%的NaOH溶液【解析】(1)澳化亚铜能被氧气慢慢氧化,用二氧化硫还原铜离子生成澳化亚铜要排除氧气的干扰,可以通过煮沸的方法除去水中的。2,故答案为:。2;(2)三颈烧瓶中铜离子被二氧化硫还原成亚铜离子,与

23、澳离子反应生成CuBr沉淀,反应的离子方程式为 2Cu2+2Br-+SO2+2H2O=2CuBr J +SQ2-+4H + ,故答案为: 2Cu2+2Br-+SO2+2H 2O=2CuBr J +S02-+4H + ;控制反应在60 c进行,可以用60 c的水浴加热,故答案为:60 c水浴加热;45gCuSO4?5H2。为0.18mol, 19gNaBr为0.184mol,所以NaBr稍过量,所以当溶液中 的铜离子消耗完时反应即完成,所以说明反应已完成的现象是溶液蓝色完全褪去,故答案为:溶液蓝色完全褪去;(3)澳化亚铜见光会分解,所以步骤2过滤需要避光,防止 CuBr见光分解,故答案为:防止C

24、uBr见光分解;(4)澳化亚铜在空气中会慢慢被氧化,所以洗涤剂需溶有SO2”可以防止CuBr被氧化,故答案为:防止 CuBr被氧化;(5)烧杯中的吸收液主要含Na2SO3、NaHSO3等,制取较纯净的 Na2SO3?7H2。晶体,可以在烧杯中继续通入 SO2至饱和,将Na2SO3生成NaHSO3,根据钠元素守恒可知,此时溶 液中NaHSO3的物质的量为 0.5mol,然后向烧杯中加入 100g 20%的NaOH溶液,使NaHSO3 恰好完全反应生成 Na2SO3,加入少量维生素 C溶液(抗氧剂),蒸发浓缩,冷却结晶,过滤, 用乙醇洗涤23次,除去表面可溶性杂质,放真空干燥箱中干燥,故答案为:在

25、烧杯中 继续通入SO2至饱和;然后向烧杯中加入100g 20%的NaOH溶液。点睛:本题考查了物质制备的生产工艺流程,涉及对操作的分析评价、物质的分离提纯、实验方案实际等,(5)为易错点,学生容易忽略图中加入氢氧化钠溶液的质量。6 .亚硝酸钠大量用于染料和有机合成工业。用木屑制备亚硝酸钠的流程如下:65%HNONa0H 溶恶已知:氧化过程中,控制反应液的温度在5560C ,发生的主要反应为AC6H12O6 + 12HNO 3=13H2c2O4+9NO2 T +3NOT +9HO;NaNO2有氧化性,在酸性条件下能把氧化为I2; S2O32-能把I2还原为I-NaNO2也有还原性,能使酸性 KM

26、nO4溶液褪色(1)酸溶过程中,发生的主要反应的化学方程式为 。(2)实验室模拟氧化和吸收过程的装置(加热和仪器固定装置已略去)如下图所示实验装置图中仪器 a的名称为。A装置须控制反应液的温度不高于60c的原因是。B装置用于制备亚硝酸钠,其中盛放的溶液是 (填字母)。a.NaCl 溶液b.Na2CO3 溶液c.NaNO3 溶液(3)工业上在吸收过程中需控制NO和NO2的物质的量比接近1:1。若 n( NO):n( NO 2 )>l: 1 ,则会导致 ;若 n(NO) : n(NO2)<1:1 ,则会导致 。(4)为测定产品NaNO2的纯度,请补充完整实验方案:准确称量适量的NaNO

27、2样品放入锥形瓶中,加适量水溶解, 。(实验中可供选择的试剂:稀硫酸、淀粉溶液、酚酗:试液、C1mol/LKI 溶液、C2mol/LNa 2s2O3 溶液、c3 mol/L 酸fKMnO4溶液)(C.H:犯 s)nCeH ::O*【答案】 一(2)分液漏斗温度过高会导致 HNO3分解,降低NaNO2的产率 b(3)排放气体中NO含量升高 产品NaNO2中NaNO3含量升高(4)用C3 mol/L酸TKMnO4溶液滴定,当溶液由无色恰好变为浅红色,且半分钟内不褪 色时读数,重复以上操作 23次,计算NaNO2的纯度【解析】试题分析:本题考查工业流程的分析,物质的制备,物质纯度测定的实验方案 的设

28、计。(1)木屑的主要成分为纤维素, 酸溶时纤维素发生水解反应生成葡萄糖,反应的化学方程(CeHioO5)n+ nHiOihCeHMe式为纤维素葡后糖。(2)根据仪器的构造特点,仪器 a的名称为分液漏斗。A装置中发生的反应为:C6H12O6 + 12HNO必3H2c2O4+9NO2 T +3NOT +9HO ,控制反 应温度不高于60c的原因是:防止温度过高HNO3分解和挥发,降低 NaNO2的产率。A装置中产生 NO2和NO的混合气体,工业流程中用NaOH溶液吸收混合气制备NaNO2;三种盐溶液只有 Na2CO3溶液呈碱性,装置B中盛放的溶液为Na2CO3溶液,Na2CO3 溶液吸收该混合气体

29、生成 NaNO2的化学方程式为 NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2; NaCl溶 液、NaNO3溶液只能吸收混合气体中的 NO2生成HNO3;答案选b。(3)工业上吸收混合气体生成NaNO2的反应为:NO+NO 2+2NaOH=2NaNO 2+H2O。若n( NO):n( NO 2 )>l: 1 ,发生上述反应后 NO过量,过量的 NO不能被NaOH溶液吸收,则会 导致排放气体中 NO含量升高。若n(NO) : n(NO2)<1:1 ,发生上述反应后 NO2过量,过量的 NO2与 NaOH 发生反应:2NO2+2NaOH=NaNO 3+NaNO2+H2O,贝U会导致产

30、品 NaNO2 中 NaNO3 的含量升高。(4)由于NaNO2产品中含有NaNO3,根据题意,NaNO2有氧化性,在酸性条件下能把I-氧化为 占NaNO2也有还原性,能使酸性 KMnO4溶液褪色;酸性条件下 NaNO3也有氧化 性,也能将氧化为I2; NaNO3与酸性KMnO4溶液不反应;所以选用酸性 KMnO 4溶液进行 滴定实验,由于 KMnO 4溶液本身有颜色,所以滴定时不必使用指示剂。实验方案为:准确 称量适量的NaNO2样品放入锥形瓶中,加适量水溶解,用C3 mol/L酸TKMnO 4溶液滴定,当溶液由无色恰好变为浅红色, 且半分钟内不褪色时读数, 重复以上操作23次,计算NaNO

31、2 的纯度。7 .含硫物质燃烧会产生大量烟气,主要成分是SO2、CO2、N2、。2。某研究性学习小组在实验室利用下列装置制备模拟烟气,并测算模拟烟气通过转化器的脱硫效率。ABC DE模拟烟气的制备测定烟气中302的体积分数烟气通过转化器脱硫请回答下列问题:I.模拟烟气的制备用 装置制SO2,用 装置制CO2(填“A”或"B”)。(2)将制得的气体与一定量空气充分混合,获得模拟烟气用于后续实验。n .测定烟气中so2的体积分数将部分模拟烟气缓慢通过C、D装置,其中C、D中盛有的药品分别是、。(填序号)KMnO4溶液 饱和NaHSO3溶液 饱和 W2CO3溶液饱和NaHCO3溶液写出吸收

32、 SO2时发生反应的离子方程式 。(4)若模拟烟气的流速为 a mL/min , ti min后,测得量筒内液体体积为V mL ,则SO2的体积分数是。m.测算模拟烟气通过转化器的脱硫效率(已转化的SO2占原有SO2的百分比)(5)将模拟烟气通过转化器 E装置,E装置中盛有FeCl2、FeCl3的混合溶液,常温下,该 混合溶液可以催化 SO2与。2的反应,以达到更好脱硫的目的。写出催化剂参与反应过程的 离子方程式: SO2+2H 2O+2Fe3+=SO42-+2Fe2+ +4H +。(6)若模拟烟气仍以a mL/min的流速通过转化器 E装置,t2 min后,向E装置中加入酸 化的 溶液得到白

33、色浑浊液,经一系列操作后,得到 m g固体。若实验的气体体积已折算为标准状况,则该转化器的脱硫效率是 。【答案】(1)A B (2) 5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2+5SO42-+4H +1-V) 为(4) ,4Fe2+O2+4H+=2H2O+4Fe3+22400mt,X 1(H)%(6)BaCl2,【解析】I. (1)实验室制备二氧化硫,可以选用亚硫酸钠固体和硫酸反应,亚硫酸钠易溶 于水,应该选用A装置制SO2,实验室用碳酸钙与盐酸反应制备二氧化碳,碳酸钙难溶于水,可以选用B装置制CO2,故答案为:A; B;n. (3)二氧化硫具有强的还原性,可以用强氧化性的高镒酸钾吸收;二氧化

34、碳在饱和碳酸钠溶液中的溶解度很小,可以用排饱和碳酸氢钠溶液来侧量其体积,高镒酸钾氧化二氧化硫生成硫酸根离子,反应的离子方程式为5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2+5SO42-+4H + ,故答案为:;5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2+5SO42-+4H + ;(4)若模拟烟气的流速为 aml/min , t1分子后测得量筒内液体为 VmL ,则混合气体二氧化 碳、氧气、氮气的体积是 Vml ,则二氧化硫的体积为 t1aml-Vml ,所以二氧化硫的体积分数”, t1amL -VmL100 at1 一V为JM00%= %,故答案为:t1amLat1at1n.SO2+2H2O+2

35、Fe3+ SO2-+2Fe2+4H+在反应中三价铁离子被还原为二价铁离子,要想保持质量、 性质不变,得到的二价铁离子应该被氧气氧化为三价铁离子,反应的方程式为:4Fe2+O2+4H+=2H2O+4Fe3+,故答案为:4Fe2+O2+4H+=2H 2O+4Fe3+;(6)若模拟烟气仍以a mL/min的流速通过转化器 E装置,t2 min后,向E装置中加入酸化 的氯化钢溶液得到硫酸钢沉淀;t2分钟内烟气中含二氧化硫的体积为:100 at1 -VV(SO2)=at2X%;根据上述反应可知各物质之间量的关系为:at1SO2-SO42-BaSO422400ml233g“22400 mV(SO 2)&#

36、39;三;233所以二氧化硫的转化率V(SO2) 'mg所以转化的二氧化硫气体的体积为:V SQ '22400mtiV SO2233t2 at1 -V,故答案为:BaCL;22400mt1。233t2 at1 -V8.废铁、废铝是制取氢气、铁盐、铝盐的廉价原料。I .右图是双钢瓶氢气球机,它具有安全耐用、随开随用、随关随停、优点。气球升力大等制履钢时(1)制氢钢瓶内应加入的试剂为 .a.稀硫酸和铁片b.烧碱溶液和铝片c.明矶溶液和小苏打溶液d.盐酸和锌粒(2)下列物质不能作为干燥室中干燥剂的是 。a.浓硫酸b.碱石灰c.CaCl2 d.硅藻土n.欲从FeSO4溶液中得到绿矶(F

37、eSO4?7H2O),合理操作是 (从下列ad中 选择,下同);欲从NaAlO 2溶液中得到 NaAlO2固体,合理操作是 。a.加热蒸发至剩余少量水后停止加热,靠余热把水蒸干;b.减压低温蒸发c.蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤;d.加入适量乙醇,萃取出溶质m.绿矶高温分解时生成 Fe2O3、SO2、SO3等,为实现该反应并验证各产物,请填写下已知SO3熔点16.8C,沸点44.8 C,下列仪器供挑选。仪器序号仪器中的试剂仪器中的现象仪器或试剂作用FeSO4 7H2O留下红棕色固体实现绿矶的分解,检出生成物Fe2O3CuSO4艾篮检出生成物H2O一有白色粉末聚集检出生成物 SO3品红溶液褪色Na

38、OH溶液一【答案】I. (1) b an . c a出.检出生成物 SO2吸收多余的SO2,防空气污染【解析】I . (1)Fe能溶解于酸,明矶溶液因Al 3+的水解显酸性,则稀硫酸、稀盐酸及明 矶溶液均不能盛放在钢瓶内,故制氢钢瓶内只能装烧碱溶液和铝片,故答案为b;(2)浓硫酸有吸水性,可作气体干燥剂,但吸水稀释后的稀硫酸能溶解Fe,则干燥室中干燥剂不能选择浓硫酸,答案为a;n .通过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤等操作,可从FeSO4溶液中得到绿矶(FeSO4?7H2。),故答案为c; NaAlO 2溶液蒸发结晶后得到的晶体为NaAlO 2,则从NaAlO 2溶液中得到 NaAlO 2固体,

39、合理操作是加热蒸发至剩余少量水后停止加热,靠余热把水蒸干,故答案为a;m.绿矶高温分解时生成 Fe2O3、SO2、SO3及水,可使用装置加热绿矶晶体,加热前需要通入氮气,除去装置内的空气, 避免绿矶被空气中的氧气氧化,生成的产物,利用中盛放的CuSO4粉末检验生成的水气,然后通过装置,利用冰水混合物给混合气体降温, 如中有有白色粉末聚集,可知有SO3生成,再通过中品红溶液,根据品红溶液褪色,可知有SO2气体生成,最后利用装置中的NaOH溶液吸收吸收多余的 SO2,防空气污染。9.亚硝酸钠(NaNO2)是一种工业盐,实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)制备。已知:2NO+Na2O2=2NaNO

40、2; 3NaNO2+3HCl=3NaCl+HNO 3+2NOT +H2O;酸性条 件下,NO和NO2都能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+; Na2O2能使酸性高镒酸钾溶液褪色。(1)加热装置A前,先通一段时间 N2,目的是 。(2)装置A中发生反应的化学方程式为 。实验结 束后,将B瓶中的溶液经蒸发浓缩、 (填操作名称卜过滤可获得CuS04 5H2O。(3)仪器C的名称为 ,其中盛放的药品为 (填名称)。(4)充分反应后,检验装置D中产物的方法是:取产物少许置于试管中,,则产物是 NaNO2(注明试齐I、现象)。(5)为测定亚硝酸钠的含量,称取4.000g样品溶于水配成 250mL溶液,

41、取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol L-1酸,fKMnO4溶液进行滴定,实验所得数据如下表所示:(滴定次数| 1234KMM溶液体初mL20.6020,0220.0019.98第一组实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是 (填代号)。a.酸式滴定管用蒸储水洗净后未用标准液润洗b.锥形瓶洗净后未干燥c.滴定终点时仰视读数根据表中数据,计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数 。【答案】(1)排除装置中的空气(2) C+4HNO 3(M)=CO2 T +4NOT +2HO 冷却结晶(3)干燥管碱石灰(4)加入稀硫酸(或稀盐酸),溶液中有气泡产生且在试管上方变成红棕色气体ac 86.2

42、5%【解析】(1)制备亚硝酸钠需要一氧化氮和过氧化钠反应生成,过氧化钠和二氧化碳、水 蒸气发生反应,所以制备的一氧化氮气体必须纯净干燥,装置中无空气存在,加热A前,先通一段时间N2,目的是把装置中的空气赶净,避免生成的亚硝酸钠混入杂质;(2)装置A中发生反应是浓硝酸和碳加热反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,反应的化学方程式为:C+4HNO 3(浓)CO2 T +4NOT +2HO,装置A中生成的二氧化氮进入装置 B生成硝酸,氧化铜生成硝酸铜、硫酸铜,蒸发浓缩过程硝酸是易挥发性的酸,所以冷却结晶得到晶体为硫酸铜晶体;(3)制备亚硝酸钠需要一氧化氮和过氧化钠反应生成,过氧化钠和二氧化碳、水蒸气发生反

43、应,所以制备的一氧化氮气体必须纯净干燥,仪器 C为干燥管,利用其中的碱石灰用来干燥一氧化氮气体;(4)3NaNO2+3HCl=3NaCl+HNO 3+2NOT +H2O,反应生成的一氧化氮遇到空气会生成红棕色气体二氧化氮,充分反应后,检验装置D中产物的方法是:取产物少许置于试管中加入稀硫酸溶液中有气泡产生且在试管口上方出现红棕色气体,证明产物是NaNO2;(5)第一组实验数据消耗的酸性高镒酸钾溶液体积偏大,会导致测量结果偏高;a.酸式滴定管用蒸储水洗净后未用标准液润洗,导致标准液被稀释,滴定过程中消耗的标准液体积会偏大,故a正确;b.锥形瓶不需要干燥,所以锥形瓶洗净后未干燥,不影响测定结果,故

44、b错误;c.滴定终了仰视读数,导致读数偏大,计算出的标准液体积偏大,故 c正确;故答案为ac20,2 20,00 19.98由于第一组数据偏高,应该舍弃;其它三组消耗标准液平均体积为:mL=20.00mL , 25mL 样品消耗高镒酸钾的物质的量为0.1000mol/L S02L=0.002mol ,则250mL样品溶液会消耗高镒酸钾的物质 的量为 0.002mol >250mL =0.02mol,根据化合价变化可得反应关系式:2MnO4-5NO2-,则4.000g样品中含有亚硝酸钠的物质的量为 0.02mol X5 =0.05mo| ,质量为69g/mol 0.05mol=3.45g

45、,所以反应后的固体中亚硝酸钠的质量分数为:3.45g X100%=86.25% 。4.000g10 .草酸是植物(特别是草本植物)常具有的成分,具有广泛的用途。草酸晶体(H2c204 2H2O)无色,熔点为101C,易溶于水,受热易脱水、升华,170c以上分解。常温下它的电离常数 K=5.4 M0-2, K2=5,4 10-5。回答下列问题:I .拟用下列装置分解草酸制备少量纯净的CO,其合理的连接顺序为 (填字母序号)。n .设计实验证明草酸为弱酸的方案及其现象均正确的有 (填序号)。A.室温下,取0.010mol/L的H2c2。4溶液,测其PH=2;B.室温下,取 0.010mol/L的N

46、aHC2O4溶液,测其pH>7 ;C.室温下,取pH=a(a<3)的H 2c2。4溶液稀释100倍后,测其pHD.标况下,取0.10mol/L的H2c2O4溶液100mL与足量锌粉反应,收集到H2体积为224mLm.医学上常用酸性 KMnO4溶液和草酸(H2c2O4)溶液反应来测血液中血钙的含量。测 定方法是:取 2mL血液用蒸储水稀释后.向其中加入足量的(NH4)2C2O4溶液,反应生成CaC2O4沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到H2c2。4后,再用KMnO4溶液滴定。溶解沉淀时 (填 能”或 不能”)用稀盐酸,原因是 。滴定时,用 (填 酸”或 碱”)式滴定管装 KMnO4溶液,滴

47、定达到终点的现象是 滴定过程中发生的离子反应方程式 。若上述滴定中消耗了 1.0 M0-4mol/LKMnO 4的溶液20mL,则200mL该血液中含钙g。 下列操作会引起测定结果偏高的是 (填序号)A .滴定管在盛装KMnO 4溶液前未润洗B.滴定过程中,锥形瓶振荡的太剧烈,以致部分液体溅出c.滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数D.装待测液的锥形瓶用蒸储水洗涤后,没用待测液冲洗【答案】I . BED n . c出.不能 KMnO 4也能氧化盐酸酸 当加入最后一滴 KMnO 4,溶液变为紫红色且 30s不变 2MnO 4-+5H2C2O4+6H +=2Mn 2+10CO2 +8H2O 0.02

48、 A【解析】试题分析:本题考查气体制备实验装置的连接,氧化还原滴定实验和误差分析,实验方案的设计和评价。I .草酸晶体的熔点为101c低于其分解温度170C,所以气体发生装置选 B;草酸晶体分 解的方程式为H2c2。4 2H2o6coT +CO2T +3H2O,分解得到的CO中混有CO2,要将混合 气通过NaOH溶液除去CO2;由于CO的密度与空气相近,CO难溶于水,所以用排水法收集CO;装置的合理连接顺序为BED。II .A项,草酸是二元弱酸,室温下 0.010mol/L的H2c2O4溶液的pH >2,现象不正确;B 项,常温下草酸的电离常数Ki=5.4 10-2、K2=5.4 M0-

49、5 , HC2O4-水解方程式为 HC2O4- + H2OH2c2O4+OH-,HC2O4-的 水 解 常 数 为Kw/Ki=1 父10-14*(5.4 10-2) =1.85 黑10-13<5.4父10-5, HC2O4-的电离程度大于 HC2O4-的水解程 度,室温下0.010mol/L的NaHC2O4溶液的pH <7,现象不正确;C项,室温下,取pH=a(a<3) 的H2c2O4溶液稀释100倍后测其pH<a+2 ,说明加水稀释过程中H2c2。4继续电离产生 H + ,能说明草酸是弱酸; D项,标况下,取 0.10mol/L的H2c2O4溶液100mL与足量锌粉反

50、应, 收集到H2体积为224mL只能说明草酸是二元酸,不能说明草酸是弱酸;答案选C。III .溶解沉淀时不能用稀盐酸,原因是KMnO 4也能氧化盐酸,反应的离子方程式为2MnO 4-+10Cl -+16H +=2Mn 2+5Cl 2 T +8H2O。滴定时,用酸式滴定管装KMnO 4溶液,因为KMnO 4具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡皮管,所以不能用碱式滴定管。滴定达到终点的现象是当加入最后一滴KMnO 4,溶液变为紫红色且 30s不变。滴定过程中KMnO 4将H2C2O4氧化成CO2,发生的离子反应方程式为 2MnO4-+5H 2C2O4+6H +=2Mn 2+10CO2 T +8H2O

51、。若上述滴定中消耗了 1.0 M0-4mol/LKMnO 4的溶液20mL ,根据关系式5Ca2+5CaC2O45H2c2O42KMnO 4n( Ca) =5/2c( KMnO 4) VKMnO 4(aq)=5/2 父 1.0父 10-4mol/L 父 0.02L=5 父 10-6mol, 200mL 该血液中含钙5 10-6mol40g/mol200mL2mL=0.02g。A项,滴定管在盛装 KMnO 4溶液前未润洗,所耗 KMnO 4溶液体积偏高,测定结果偏高;B项,滴定过程中,锥形瓶振荡的太剧烈,以致部分液体溅出,所耗 KMnO 4溶液体积偏低,测定结果偏低;C项,滴定前读数正确,滴定终

52、点时俯视读数,所耗KMnO 4溶液体积偏低,测定结果偏低;D项,装待测液的锥形瓶用蒸储水洗涤后,没用待测液冲洗,所耗KMnO 4溶液体积偏低,测定结果偏低;引起测定结果偏高的是A,答案选A。点睛:I中制备气体装置的一般连接顺序为:气体发生装置一除杂净化装置一收集装置一尾气吸收装置。II中设计实验方案证明某酸是弱酸常用的方法:测已知浓度酸的pH;测酸对应的强碱盐溶液的pH;测已知pH的酸稀释100倍后的pH。11.用酸性 KMnO4和H2c2。4(草酸)反应研究影响反应速率的因素,离子方程式为:2MnO4-+5H2c2O4+6H + =2Mn2+10CO2 T +8HO。某实验小组欲通过测定单位

53、时间内生成CO2的速率,探究某种影响化学反应速率的因素,设计方案如下(KMnO 4溶液已酸化):实验序号A溶液B溶液20mL 0.lmol L-l H2c2O4溶液30mL 0.01mol.L -l KMnO 4 溶液20mL 0.2mol L-l H2C2O4 溶液30mL 0.01mol.L -l KMnO 4 溶液(1)该实验探究的是 对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是(填实验序号)。(2)若实验在2min末注射器的活塞向右移动到了 b mL的位置,则这段时间的反应速率 可表示为v(CO2)=mL/min。若实验在t min收集了 4.48 10-3L CO

54、2(标准状况下), 则 t min 末 c(MnO4-)=。(3)该小组同学发现反应速率总是如图二,其中tit2时间内速率变快的主要原因可能是:、。(4)已知草酸是一种二元弱酸,其电离常数Ki=5.4>0-2、K2=5.4 M05,写出草酸的电离方程式、 。试从电离平衡移动的角度解释 K1>>K2的原因【答案】(1)草酸的浓度(2)(b-20)/25.2 M0 3mol/L(3)产物”门2+是反应的催化剂反应放热(4)H2c2。4H+ HC2O4HC2O4H+ C2O42前一步电离出的H+对后面的电离有抑制作用【解析】试题分析:本题考查设计实验方案探究外界条件对化学反应速率的

55、影响,化学 反应速率的计算以及外界条件对化学反应速率的影响,多元弱酸的电离平衡。(1)分析实验和实验,所用 KMnO4溶液是等体积、等浓度,所用H2c2O4溶液体积相同、浓度不同,所以该实验的目的是探究H2c2。4的浓度对化学反应速率的影响。由于实验中H 2c2。4溶液的浓度比实验中低,实验的反应速率比实验慢,相同时间内针筒 中所得CO2的体积大小关系是 A。(2)实验向锥形瓶中加入20mL的H2c2O4溶液,活塞会向右移动 20mL,在2min末注射器的活塞向右移动到了b mL的位置,则收集到CO2的体积为(b-20)mL,则这段时间的反应速率可表示为。(CO2)=( b-20) mL + 2min=(b-20)/2mL/min 。若实验在t min收集了4.48 103L CO2(标准状况下),n(CO2)=4.48M0-3L+22.4L/mol=2 Ml04mol,根据离子方程式 反应消耗的 n(MnO4)=4,10-5mo

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