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1、高考化学专题题库:化学反应原理的综合题及详细答案一、化学反应原理1.水合队(N2H4 H2O)又名水合联氨,无色透明,是具有腐蚀性和强还原性的碱性液体,它 是一种重要的化工试剂。利用尿素法生产水合队的原理为:CO(NH2)2+ 2NaOH+NaClO=N2H4 H2O+ Na2CQ + NaCl。A实验 1:制备 NaClO溶液。(已知:3NaClO=2NaCl+NaClO3) (1)如图装置I中烧瓶内发生反应的化学方程式为 (2)用NaOH固体配制溶质质量分数为30%的NaOH溶液时,所需玻璃仪器除量筒外还有(填字母)。a.烧杯b.容量瓶 c玻璃棒d烧瓶(3)图中装置n中用冰水浴控制温度的目

2、的是 。实验2:制取水合肿。(4)图中充分反应后, (填操作名称)A中溶液即可得到水合肿的粗产品。若分液 漏斗滴液速度过快,部分 N2H4 H2O会参与A中反应并产生大量氮气,降低产品产率。写出 该过程反应生成氮气的化学方程式 。实验3:测定微分中水合肿的含量。(5)称取福分3.0g,加入适量NaHCQ固体(滴定过程中,调节溶液的 pH保持在6.5左右), 加水配成250 mL溶液,移出25.00 mL置于锥形瓶中,并滴加 23滴淀粉溶液,用 0.15 mol L 1的碘的标准溶液滴定(已知:N2H4 H2O+2I2=N2 T +4HI+ H2O)。滴定时,碘的标准溶液盛放在 (填酸式或碱式”

3、滴定管中。下列能导致微分中水合肿的含量测定结果偏高的是 (填字母)。a.锥形瓶清洗干净后未干燥b滴定前,滴定管内无气泡,滴定后有气泡c.读数时,滴定前平视,滴定后俯视d.盛标准液的滴定管水洗后,直接装标准液实验测得消耗I2溶液的平均值为20.00mL,微分中水合肿(N2H4 H2O)的质量分数为A【答案】MnO2+ 4HCl脓广MnCl2+ Cl2T + 2H2O a c防止NaClO受热分解,影响水合队的产率 蒸储 N2H4 H2O+2NaClO=N2T +3H2O+2NaCl 酸式 d 25% 【解析】【分析】(1)装置I中烧瓶内浓盐酸与二氧化镒共热反应生成氯化镒、氯气和水;(2)配制30

4、%NaOH溶液时,用天平称量一定质量的氢氧化钠固体,在烧杯中加水溶解, 并用玻璃棒搅拌;(3)由题给信息可知,次氯酸钠受热易分解生成氯化钠和氯酸钠,降温可以防止NaClO受热分解;(4) N2H4?H2O具有强还原性,若分液漏斗滴液速度过快,部分N2H4 H2O与次氯酸钠反应;(5)碘的标准溶液具有氧化性,可以腐蚀橡皮管;依据操作不当对标准溶液体积的影响分析解答;由方程式 N2H4 H2O+2I2=N2 T+4HI+H2O可得如下关系 N2H4 H2。一212,由此计算N2H4 H2O的物质的量和质量分数。 【详解】(1)装置I中烧瓶内浓盐酸与二氧化镒共热反应生成氯化镒、氯气和水,反应的化学方

5、程式AA为 MnO2+4HCl朦)=MnCl2+C12T +2H2O,故答案为: MnO2+4HCl朦广 MnCl2+C12T +2H2O;(2)配制30%NaOH溶液时,用天平称量一定质量的氢氧化钠固体,在烧杯中加水溶解,并用玻璃棒搅拌,需要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒,故答案为:ac;(3)由题给信息可知,次氯酸钠受热易分解生成氯化钠和氯酸钠,图中装置n中用冰水浴控制温度可以防止 NaClO受热分解,影响水合肿的产率,故答案为:防止 NaClO受热分 解,影响水合队的产率;(4)由反应方程式示可知,加热蒸储三颈烧瓶内的溶液可得到水合肿的粗产品;N2H4?H2O具有强还原性,若分液漏斗滴液速度过快

6、,部分N2H4 H2O与次氯酸钠反应生成氮气、氯化钠和水,反应的化学方程式为 N2H4?H2O+2NaClO=N2 T +3H2O+2NaCl,故答案 为:蒸储;N2H4?H2O+2NaClO=N4+3H2O+2NaCl;(5)碘的标准溶液具有氧化性,可以腐蚀橡皮管,应盛放在酸式滴定管中,故答案为: 酸式;a.锥形瓶清洗干净后未干燥,不影响水合肿的物质的量,对实验结果无影响,故错误; b.滴定前,滴定管内无气泡,滴定后有气泡会导致碘的标准溶液体积偏小,所测结果偏 小,故错误;c.读数时,滴定前平视,滴定后俯视会导致碘的标准溶液体积偏小,所测结果偏小,故错 误;d.盛标准液的滴定管水洗后,直接装

7、标准液会稀释碘的标准溶液,导致碘的标准溶液体积 偏大,所测结果偏高,故正确;d正确,故答案为:d; 由方程式N2H4 H2O + 2I2=N2 T+4HI+H2O可得如下关系 N2H4 H2。一2忆 则3.0g微分中n (N2H4 H2。)=1n (I2)x 10=1X0.15 mol L 1X20X 10 3lx 10=0.015 mol ,则微分中水合队(N2H4 H2O)的质量分数为 0.015mo3g50g/mo1 X100%=25%,故答案为:25%。【点睛】由题给信息可知,次氯酸钠受热易分解生成氯化钠和氯酸钠,图中装置n中用冰水浴控制 温度可以防止NaClO受热分解是解答关键,N2

8、H4?H2O具有强还原性,若分液漏斗滴液速度 过快,部分N2H4 H2O与次氯酸钠反应是解答难点。2.叠氮化钠(NaN3)是一种白色剧毒晶体,是汽车安全气囊的主要成分。NaN3易溶于水,微溶于乙醇,水溶液呈弱碱性,能与酸发生反应产生具有爆炸性的有毒气体叠氮化氢。实验室可利用亚硝酸叔丁酯(t-BuNO2,以t-Bu表示叔丁基)与N2H4、氢氧化钠溶液混合反应制备(1)制备亚硝酸叔丁酯取一定NaNO2溶液与50%硫酸混合,发生反应 H2SQ+2NaNO2=2HNO2+Na2SC4。可利用亚硝酸与叔丁醇(t-BuOH)在40c左右制备亚硝酸叔丁酯,试写出该反应的化学方程式:(2)制备叠氮化钠(NaN

9、3)按如图所示组装仪器(加热装置略)进行反应,反应的化学方程式为:t-BuNO2+NaOH+N2H4=NaN3 + 2H2O+ t-BuOH。l-BuNONaOH、NrHq及 助剂混合溶液装置a的名称是;该反应需控制温度在 65 C,采用的实验措施是 ;反应后溶液在 0 C下冷却至有大量晶体析出后过滤。所得晶体使用无水乙醇洗涤。试解释低温下过滤和使用无水乙醇洗涤晶体的原因是(3)产率计算称取2.0g叠氮化钠试样,配成 100mL溶液,并量取10.00mL溶液于锥形瓶中。用滴定管加入 0.10mol L 1六硝酸锦钱(NH4)2Ce(NO3)6溶液40.00mL(假设杂质均不参与反 应)。充分反

10、应后将溶液稀释并酸化,滴入 2滴邻菲罗咻指示液,并用 0.10mol L1硫酸亚铁钱 (NH4)2Fe(SQ)2为标准液,滴定过量的 Ce4+ ,终点时消耗标准溶液 20.00mL(滴定原理:Ce4+ Fe2 =cS + Fe3)。已知六硝酸锦俊(NH4)2Ce(NO3)6与叠氮化钠反应生成硝酸俊、硝酸钠、氮气以及Ce(NO3)3,试写出该反应的化学方程式 ;计算叠氮化钠的 质量分数为 (保留2位有效数字)。若其他操作及读数均正确,滴定到终点后,下 列操作会导致所测定样品中叠氮化钠质量分数偏大的是 (填字母)。A.锥形瓶使用叠氮化钠溶液润洗B.滴加六硝酸铀钱溶液时,滴加前仰视读数,滴加后俯视读

11、数C.滴加硫酸亚铁钱标准溶液时,开始时尖嘴处无气泡,结束时出现气泡D.滴定过程中,将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁钱标准液滴用蒸储水冲进瓶内(4)叠氮化钠有毒,可以使用次氯酸钠溶液对含有叠氮化钠的溶液进行销毁,反应后溶液碱 性明显增强,且产生无色无味的无毒气体,试写出反应的离子方程式:【答案】t-BuOH+ HNO2丝口-BUNO2+H2O恒压滴液漏斗(滴液漏斗)水浴加热 降低叠氮化钠的溶解度,防止产物损失2(NH4)2Ce(NQ)6 + 2NaN3=4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2 T 65% AC ClO+2N3-+H2O=Cl + 2OH + 3N2 T【解析】【分析】

12、【详解】(1)制备亚硝酸叔丁酯的反应物有亚硝酸和叔丁醇,反应类型属于有机的酯化反应,所以方程式为:t-BuOH HNO 2 40c t-BuNO 2 H 2O ;(2)。装置a的名称即为恒压滴液漏斗;反应要控制温度在 65 C ,参考苯的硝化实验,该反应加热时,应当采用水浴加热;题干中提到了叠氮酸钠易溶于水,而微溶于乙醇;因此,洗涤产品时,为了减少洗涤过程中产品的损耗,应当用无水乙醇洗涤;(3)通过题干提示的反应产物分析,可知反应过程中Ce4+和N3中的元素发生了变价,所以反应的方程式为:2(NH 4)2ce(NO3)6 2NaN 3=4NH 4NO3 2NaNO3 2Ce(NO 3)3 3N

13、 2 ;在计算叠1 ,氮化钠的含量时,一定要注意叠氮酸钠溶液配制完成后只取了与过量的六硝酸铀钱反10应,再用Fe2+去滴定未反应完的正四价的 Ce,因此有:12.0gNaN3样品的所消耗的Ce4 Fe2消耗的Ce4 =0.004molCe4,考虑到Fe2+与Ce4+的反应按照1:1进行,所以2.0g叠氮化钠样品中叠氮化钠的物质的量为:n(NaN 3) 10 (0.004 Fe2消耗的Ce4 ) 0.02mol ,所以叠氮化钠样品的质量分数、, m(NaN 3)0.02mol 65g/mol为: w - 100%=65% ;2.0g2.0A.润洗锥形瓶,会使步骤 消耗的六硝酸铀钱的量增加,通过分

14、析可知,会使最终计算 的质量分数偏大,A项正确;B.量取40mL六硝酸铀钱溶液时若前仰后俯,则会量取比40ml更多的六硝酸铀钱溶液,那么步骤 会需要加入更多的 F浮来消耗叠氮酸钠未消耗掉的 Ce4+,通过分析可知,最终会导致计算的质量分数偏低,B项错误;C.步骤用Fe2+标定未反应的Ce4+,若开始尖嘴无气泡,结束后出现气泡,则记录的Fe2+消耗量比实际的偏小,通过分析可知,最终会使质量分数偏大,C正确;D,将挂在锥形瓶壁上的 Fe2+溶液冲入锥形瓶,相当于让溶液混合更均匀,这样做会使结果更准确,D项不符合;答案选 AC;(4)反应后溶液碱性增强,所以推测生成了OH-;产生的无色无味无毒气体,

15、推测只能是氮气,所以离子方程式为:ClO2N3 H 2O=Cl3N22OH 。【点睛】滴定计算类的题目,最常考察的形式之一是配制完待测样品溶液后,只取一部分进行滴定,在做计算时不要忘记乘以相应的系数;此外,常考察的形式也有:用待测物A与过量的B反应,再用C标定未反应的B,在做计算时,要注意 A与C一同消耗的Bo3.研究小组进行图所示实验,试剂A为0.2 mol L1 CuSQ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CuSQ溶液、CuC2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:用砂瓶打磨过的错缭实验 序号试齐【J A实验现象10.2 mol L-1 C

16、uC2 溶液铝条表卸后气泡厂生,并启红色固体析出20.2 mol L-1 CuSQ溶液,再加入f质量的NaCl固体开始铝条表面尢明显变化,力口NaCl后,铝条表向有气泡产生,并有红色固体析出32 mol L-1 CuSQ 溶液铝条表面有少量气泡产生,并有少量红色固体42 mol L-1 CuCb 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C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 go(3)实验3的目的是。(4)经检验知,实验 4中白色固

17、体为 CuCL甲同学认为产生白色固体的原因可能是发生 了 Cu + CuC22CuCl的反应,他设计了右图所示实验证明该反应能够发生。A极的电极材料是。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 CuC2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 C浓度较大的溶液中,生成CuC2络离子,用水 稀释含CuC2的溶液时会重新析出CuCl沉淀。由上述实验及资料可

18、推断,实验 4中溶液呈棕褐色的原因可能是CuC2与 作用的结果。为确证实验4所得的棕褐色溶液中含有CuC2,应补充的实验是 。(6)上述实验说明,铝和 CuSQ溶液、CuC2溶液的反应现象与 有关。【答案】3Cu2+ 2Al2Al3+ + 3Cu 0.117证明增大CuSQ溶液的浓度能够使 Al和CuSQ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+

19、 + 2Al= 2Al3+ + 3Cu;(2)实验1中n(Cl-)=0.005L X 0.2 MdlX 2=0.002moJ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 x 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 CuSQ溶液的浓度能够使 Al和CuSQ的反应发生,故答案为证明增大CuSQ溶液的浓度能够使 Al和CuSQ的反应发生;(4)Cu + CuCl=2CuCl反应中铜被氧化,铜应该做负极,C

20、uC2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;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)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 CuCb与Al3+、Cu2+作用的结果,故答案为 Al3+、Cu2+;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

21、用试剂的种类和浓度以及实验现象可知,铝和CuSC4溶液、CuC2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。4.亚硝酸钠是一种工业盐,外观与食盐非常相似,毒性较强。I.经查: K sp(AgNQ)=2X10 8, Ksp(AgCl)=1.8 X10 1; K a(HNC)=5.1 X10 4。请设计最 简单的方法鉴别 NaN解口 NaCl两种固体n .某小组同学用如下装置(略去夹持仪器)制备亚硝酸钠已知:2NCF N&Q=2NaNQ酸性条件下,NO和NC都能与MnCT反应生成NC 一和M#+。(1)使用铜丝的优点是。(2)装置A中发

22、生反应的化学方程式为 。装置C中盛放的药品是 ;(填字母代号)A.浓硫酸B . NaOHO(C .水 D .四氯化碳(3)该小组称取5.000g制取的样品溶于水配成 250ml溶液,取25.00ml溶液于锥形瓶中,用0.1000mol - L 1酸,fKMn的液进行滴定,实验所得数据如下表所示:滴定次数1234消耗KMn(O液体积/mL20.9020.1220.0019.88第一次实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是 (填字母代号)。a.锥形瓶洗净后未干燥b.酸式滴定管用蒸储水洗净后未用标准液润洗c.滴定终点时仰视读数酸性KMn的液滴定亚硝酸钠溶液的离子方程式为 。该样品中亚硝酸钠的质量

23、分数为 。【答案】分别取两种固体样品少量于试管中加水溶解;再分别滴加酚酬:试液,变红的为NaNO可以控制反应的发生与停止Cu +4HNO(浓尸Cu(NO3) 2+2NOT +2HzOCbc6H +2MnO +5NO=2MrT+5NQ +3H069%【解析】试题分析:I .根据NaNO2为强碱弱酸盐,亚硝酸根离子水解导致溶液显示碱性分析;n .装置A中是浓硝酸和铜加热发生的反应,反应生成二氧化氮、硝酸铜和水,装置 C中是 A装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮;通过装置D中的干燥剂吸收水蒸气,通过装置F中的干燥剂防止水蒸气进入,通过装置E中的过氧化钠与一氧化氮反应,最后通过酸性高镒酸钾溶

24、液除去剩余一氧化氮防止污染空气,据此分析解答。解析:I .酸越弱相应酸根越容易水解,溶液碱性越强,因此鉴别NaNO2和NaCl两种固体的方法是:分别取两种固体样品少量于试管中加水溶解,再分别滴加酚酬:试液,变红的为NaNO2;n.(1)可通过上下移动铜丝控制反应是否进行,所以使用铜丝的优点是可以控制反应的 发生与停止;(2)浓硝酸和铜加热发生反应生成二氧化氮、硝酸铜和水,方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 T +2KO ;通过装置C中的水与二氧化氮反应生成硝酸和一氧化氮;通过装 置F中的干燥剂防止水蒸气进入与过氧化钠反应,所以C中的药品是水,答案选 C;(3)a .锥

25、形瓶洗净后未干燥,待测液的物质的量不变,对V (标准)无影响,根据c (待测)=C(标4)X幅准)/V(待测)可知,c(标准)不变,a错误;b.酸式滴定管用蒸储水洗净后未用标准液润 洗,标准液的浓度偏小,造成V(标准)偏大,根据 c (待测)=c(标注)x Y标7e)/v(待测)可知,c (标准)偏大,b正确;c.滴定终点时仰视读数,造成V (标准)偏大,根据 c (待测)=c(标注)X Y标7d )/V(待测)Ri.矢口, c(标准)偏大,c正确;答案选bc; 该反应中亚硝酸根离子被氧化为硝酸根离子,高镒酸根离子被还原为镒离子,离子方程 式为 6H+2MnO4 +5NO2 =2Mn2+5NO

26、3 +3H2O;根据表中数据可知第一次实验数据误差太大,舍去,消耗高镒酸钾溶液体积的平均值是0.02L,高镒酸钾的物质的量是0.1mol/L X 0.02L=0.002mo则根据方程式 6H+2MnO4 +5NO2一=2Mn+5NO3-+3H2O可知,亚硝酸钠的物质的量是0.002mol M2=0.005mol,则原样品中亚硝酸钠的物质的量是 0.005mol x 100mL25mL=0.02mol ,其质量为0.02mol x 69g/mol=1.38g所以样品中亚硝酸钠的质量分数1.38g/2gx 100%=69.0%.点睛:注意掌握综合实验设计题的解题思路:(1)明确实验的目的和原理。实

27、验原理是解答实验题的核心,是实验设计的依据和起点。实验原理可从题给的化学情景(或题首所给实验目的)并结合元素化合物等有关知识获取。在此基础上,遵循可靠性、简捷性、安全性的 原则,确定符合实验目的、要求的方案。(2)理清实验操作的先后顺序。根据实验原理所确定的实验方案中的实验过程,确定实验操作的方法步骤,把握各步实验操作的要点,理 清实验操作的先后顺序。(3)看准图,分析各项实验装置的作用。有许多综合实验题图文 结合,思考容量大。在分析解答过程中,要认真细致地分析图中所示的各项装置,并结合 实验目的和原理,确定它们在该实验中的作用。(4)细分析,得出正确的实验结论。实验现象(或数据)是化学原理的

28、外在表现。在分析实验现象(或数据)的过程中,要善于找出影响实验成败的关键以及产生误差的原因,或从有关数据中归纳出定量公式,绘制变化曲线5.淀粉水解的产物(C6H12O6)用硝酸氧化可以制备草酸,装置如图1所示(加热、搅拌和仪器固定装置均已略去):实验过程如下:图1图2将1: 1的淀粉水乳液与少许硫酸(98%)加入烧杯中,水浴加热至 85c90C,保持 30min,然后逐渐将温度降至 60 c左右;将一定量的淀粉水解液加入三颈烧瓶中;控制反应液温度在 5560c条件下,边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸(65%HNO3与98%H2SQ的质量比为2: 1.5)溶液;反应3h左右,冷却,减压

29、过滤后再重结晶得草酸晶体,硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应:C6H12O6+12HNO3f3H2C2O4+9NO2 T +3NOT +9H2O03H12O6+8HNO3 - 6CQ+8NOT +10H2O3H2C2O4+2HNO3-6CQ+2NOT +4H2O请回答下列问题:(1)实验加入98%硫酸少许的作用是: ;(2)实验中若混酸滴加过快,将导致草酸产量下降,其原因是 ;(3)检验淀粉是否水解完全所用的试剂为 ;(4)草酸重结晶的减压过滤操作中,除烧杯、玻璃棒外,还必须使用属于硅酸盐材料的仪 器有;(5)将产品在恒温箱内约 90c以下烘干至恒重,得到二水合草酸.用KMnO4标准溶液滴

30、定,该反应的离子方程式为:2MnO 4 +5H2C2O4+6H+=2Mn 2+10CO2 T +8H2O称取该样品 0.12g,加适量水完全溶解,然后用 0.020mol?L,的酸性KMnO4溶液滴定至终点(杂质不参与反应),此时溶液颜色变化为 ,滴定前后滴定管中的液面读数如图2所示,则该草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数为 。【答案】催化剂的作用温度过高,硝酸浓度过大,导致H2C2O4进一步被氧化 碘水 布氏漏斗、吸滤器无色突变为淡紫色且半分钟不褪色84%【解析】【分析】【详解】(1)淀粉水解需要浓硫酸作催化剂,即浓硫酸的作用是提高淀粉水解的速度(或起到催化 剂的作用)。(2)由于温度过高、

31、硝酸浓度过大,会导致产物H2c2O4进一步被氧化,所以不能滴入的过快。(3)由于碘能和淀粉发生显色反应,所以可以用碘水来检验淀粉是否完全水解。(4)减压过滤时需要布氏漏斗、吸滤瓶。(5)由于酸性高镒酸钾溶液是显紫红色的,所以当反应达到终点时,溶液颜色由无色突变 为淡紫色且半分钟不褪色。根据滴定管的读数可知,消耗高镒酸钾溶液是18.50ml2.50ml=16.00ml o根据方程式可知,草酸的物质的量是0.020 mol L-1X0.016L怯为0.0008mol ,则草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数为0.0008 126 100% 84.0% 。0.126.化学学习小组进行如下实验。探究反应

32、速率的影响因素设计了如下的方案并记录实验结果(忽略溶液混合体积变化)。限 选试剂和仪器:0.20 mol L-1H2QO4溶液、0.010 mol L-1KMnO4溶?瞰性)、蒸储水、试管、 量筒、秒表、恒温水浴槽物理量V(0.20 mol 匚1 H2c2O4 溶?夜)/mLV (蒸储水)/mLV (0.010 mol L1KMnO4溶液)/mLT/ C乙2.004.0502.004.0251.004.025(1)上述实验、是探究 对化学反应速率的影响;若上述实验、是探究浓度对化学反应速率的影响,则a为;乙是实验需要测量的物理量,则表格中乙”应填写。测定 H2c2O4 xH2O 中 x 值已知

33、:M (H2c2。4)=90 g mol-1称取1.260 g纯草酸晶体,将其酸制成100.00 mL水溶液为待测液;取25.00mL待测液放入锥形瓶中,再加入适的稀H2SC4;用浓度为 0.05 000 mol L-1的KMnO4标准溶液进行滴定。(2)请写出与滴定有关反应的离子方程式 。某学生的滴定方式(夹持部分略去)如下,最合理的是 (选填a、b)。(4)由图可知消耗 KMnO4溶液体积为 mLo(5)滴定过程中眼睛应注视 。(6)通过上述数据,求得 x=。以标准KMnO4溶液滴定样品溶液的浓度,未用标准KMnO4溶液润洗滴定管,引起实验结果 (偏大、偏小或没有影响)。【答案】温度1.0

34、 溶液褪色时间 /s 5H2c2O4 + 2MnO4-+ 6H+=10CO2 T+2Mn2+8H2O b20.00锥形瓶中颜色变色2偏小【解析】【分析】【详解】(1)探究影响化学反应速率因素,要求其他条件不变,即 探究温度对化学反应速率的影响;混合溶液的总体积都是6.0mL,因此a=1.0;反应的快慢是通过酸性高镒酸钾溶液的褪色快慢来确定的,因此乙中要测定的物理量是溶液褪色时间,单位为s;(2)草酸具有还原性,高镒酸钾具有强氧化性,把 C转化成CQ,本身被还原成 Mn2+, 根据化合价升降法,进行配平,因此离子反应方程式为:5H2C2O4+ 2MnO4 + 6H+ =10CC2 T+ 2Mn2

35、+8H2O;(3)酸式滴定管盛放酸性溶液和氧化性物质,碱式滴定管只能盛放碱性溶液,即b正确;(4)滴定前刻度为 0.90ml ,滴定后刻度是 20.90ml,消耗高镒酸钾的体积为 (20.90- 0.90)mL=20.00mL;(5)滴定过程中,眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色变化;(6)100mL 溶液中草酸物质的量为20 X 103x 0.05 X 5X 100/(2 X 25)mol=0.01 由60 + (9018x)=0.01,解得x=2;未用待盛液润洗滴定管,稀释标准液,消耗高镒酸钾体积增大,草 酸的质量增大,x偏小。7.方法与规律提炼:(1)某同学利用原电池装置证明了反应Ag+ Fe2

36、+=Ag+Fe3+能够发生,设计的装置如下图所示。为达到目的,其中石墨为 极,甲溶液是 ,证明反应 Ag+Fe2+=Ag + Fe3+能够发生的实验操作及现象是 (2)用零价铁(Fe止除水体中的硝酸盐(Nd )已成为环境修复研究的热点之一。Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。上图中作负极的物质是 。正极的电极反应式是 (3)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种 新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如下图所示:阴极区的电极反应式为L(标准X犬况)。(4)KClQ也可采用 电解法”制备,装置如图所示。写出电解时阴极的电极反应式 电解过程中通过阳

37、离子交换膜的离子主要为, 其迁移方向是 (填 ab 或 b一a)。学法题:通过此题的解答,请归纳总结书写电极反应式的方法 【答案】负FeSQ或FeC2溶液 分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加KSCN容液,后者红色加深铁 NQ- + 8e-+ 10H+=NH4+3H2O Fc3+e = Fe2+5.6L 2H+ +2e = H2 f K+ a-b原电池中先确定原电池的正负极,列出正负极上的反应物质,并标出相同数目电子的得失;注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。电解池中电极反应式的书写看阳极材料,如果阳极是惰性电极( Pt、Au、石墨),则应是电解质溶液中

38、的离子放电,应根据离子的放电顺序进行书写。【解析】【分析】根据原电池原理,负极发生氧化反应;根据电解池原理,阴极发生还原反应,通过物质的化合价变化判断反应发生原理,阳离子移动方向与电子移动方向相同,据此回答问题。【详解】 已知电池总反应为反应 Ag+ + Fe2+=Ag+Fe3+,银离子化合价降低,得到电子,作正极,故石墨一侧仅为导电材料,作负极,甲溶液是含Fe2+的溶液,可以为 FeSQ或FeC2溶液。证明反应能够发生,实际上即证明有Fe3+生成,实验操作及现象是分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加KSCN溶液,后者红色加深。(2)由图可知,电子从铁电极移到外侧,故铁电极

39、失去电子,发生氧化反应,做负极。正极NO3-得到电子变为 NHJ, NOr+8e +10H +=NH4+3H2O;(3)由题可知,HCl失去电子变为C12,发生氧化反应,做阳极。阴极区的电极反应式为Fe3+ e= Fe2+,外侧Fe2+与氧气反应4Fe2+O2+4H+= 4Fe3+2H2O,电路中转移1 mol电子,需消 耗氧气0.25mol,即5.6L(标准大况)。(4)由图可知,阴极溶液为KOH,根据阳离子放电顺序 H+K+,即电解时阴极的电极反应式 为2H+ + 2e-= H2 K阴极得到电子,阳离子向阴极移动,即电解过程中通过阳离子交换膜 的离子主要为K+,其迁移方向是 a-b。归纳电

40、极反应式的书写方法:原电池中先确定原电池的正负极,列出正负极上的反应物 质,并标出相同数目电子的得失;注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是 否共存。电解池中电极反应式的书写看阳极材料,如果阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨),则应是电解质溶液中的离子放电,应根据离子的放电顺序进行书写。8.无水三氯化铭 CrCl3为紫色单斜晶体,极易潮解和升华,常用作其他铭盐的合成原料。某课题小组利用 CbO3(浅绿色粉末)、木炭粉和CL制备无水CrCl3并测定其纯度, 制备时用到的实验装置如下。1上述装置的连接顺序为a (填装置接口处的小写字母)f o2试剂X、Y可分别选用下列试剂中的 、(填序号)

41、。装置丁中酒精灯 的作用是。NaOH溶液 无水CaCl2碱石灰酸fKMnO 4溶液 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测定样品中三氯化铭的含量。称取0.6096gCrCl3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20.00mL0.0200mol L1的EDTA Na2H2丫溶液,充分反应后,加入指示剂,用0.0100mol L 1的ZnCl2标准溶液滴定至终点时,消耗标准溶液的体积为5.00mL(已知:_32_ 22_CrH2YCrY 2H、Zn H2YZnHzY)。该样品中C

42、rCl3的质量分数为 (计算结果精确到1%)。若滴定至终点时,发现滴定管尖嘴处有气泡,则测定结果 (填褊高偏低”或 无影响”)。【答案】k j i hdebc 除去尾气中的可燃性气体 CO, 防止空气污染 防止CrCl3堵塞导管 C12O3+3C+3c2昌加2CrC3+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 CrCb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铭,产 品极易升华,得到的为气态的CrC3,用乙进行收集,最后的尾气吸收,尾气包括了多余的Cl2,用

43、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,Cl?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铭,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,试剂丫为饱和食盐水;制备时发生的反应为:Cr2O3+3C+3c2 1a.2CrC3+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:;除去尾气中的可燃性气体CO,防止空气污染;Cr

44、Cl33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堵塞导管;故答案为:防止 CrCl3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:Cr2O3+3C+3c2高端2CrC3+3CO;故答案为:Cr2O3+3C+3c2匚1iIO _. -. ._ _ _2CrC3+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;650.00mLCrCl3溶液中CrC的物质的量为:20.00 10 3L 0.0200mol / L 0.0100mol /L 5.00 10 3L 3.5 104mol ,则该样

45、品4. 500mL158.5g/ mol100% 91%;3.5 10 mol中CrCl 3的质量分数为: 50mL0.6096gZnCl2溶液体积偏小,则与故答案为:91%;若滴定至终点时,发现滴定管尖嘴处有气泡,则消耗的标准CrCl3反应的EDTA量偏高,测定结果偏高;故答案为:偏高。9.某化学兴趣小组对加碘食盐中碘酸钾进行研究,查阅资料得知:碘酸钾是一种白色粉 末,常温下很稳定,加热至 560 c开始分解。在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂与 HI、H2O2等物质作用,被还原为单质碘。(1)学生甲设计实验测出加碘食盐中碘元素的含量,步骤如下:称取wg加碘盐,加适量蒸储水溶解。用稀硫酸酸

46、化所得的溶液,再加入过量KI溶液,写出该步反应的离子方程式:O以淀粉为指示剂,用物质的量浓度为 1.00 X 10-3mol?L-1的Na2s2O3溶液滴定(滴定时的反 应方程式为I2 2s2。2 2I S4O2),滴定时Na2SO3溶液应放在(填酸式滴 定管”或碱式滴定管”),滴定至终点的现象为 。(2)学生乙对纯净的 NaCl(不含KI。)进行了下列实验:顺序步骤实验现象取少量纯净的NaCl,加适量蒸储水溶解溶液无变化滴入少量淀粉-KI溶液,振荡溶液无变化然后再滴加稀硫酸,振荡溶液艾盅色请推测实验中产生蓝色现象的可能原因: ;根据学生乙的实验结果可推测学生甲的实验结果可能 (填 偏大”、偏

47、小”或 无影响”。)(3)学生丙设计实验证明加碘食盐样品中碘元素的存在形式是IO3-而不是I-,进行如下实验。写出实验步骤、预期现象和结论。限选试剂:稀硫酸、稀硝酸、3% H2O2溶液、新制氯水、1%淀粉溶液、蒸储水。实验步骤预期现象和结论步骤1:取少量食盐样品于试管中,加适量蒸储水使其完全溶解,步骤2:另取少量食盐样品于试管中,加适量蒸储水使其完全溶解,滴入适量的稀硫酸酸化,【答案】IO3 6H 5I3I2 3H2O 碱式滴定管 溶液由蓝色变成无色,且半分钟内不变色 在酸性条件下能被溶解在溶液中的氧气氧化成I2偏大 加入几滴新制的氯水,再加入1-2滴1%淀粉溶液,充分振荡;溶液不呈蓝色,则溶

48、液中无 I,碘元素的存在形式不是再加入少量3%H2O2溶液和1-2滴1%淀粉溶液,充分振荡溶液呈蓝色,则溶液中存在IO3-,碘元素的存在形式为IO3-【解析】【分析】(1)用稀硫酸酸化所得的溶液,再加入过量KI溶液,反应生成碘单质;Na2S2O3为强碱弱酸盐,&O32-水解使溶液呈弱碱性;滴定结束前溶液为蓝色,L反应完毕时溶液蓝色褪色;(2)酸性条件下,碘离子被氧气氧化生成碘单质;甲同学的实验中,若用稀硫酸酸化,再 加入过量KI溶液,由于碘单质的量增大;(3)步骤1:氯气氧化性大于碘单质,用氯水检验食盐中存不存在碘离子,步骤2:用双氧水和淀粉检验食盐中含有碘酸根离子;【详解】(1)用稀硫酸酸化

49、所得的溶液,再加入过量KI溶液,反应生成碘单质,反应的离子方程式为:IO3 6H 5I3I2 3H 2O;Na2S2O3为强碱弱酸盐,因为硫代硫酸根离子水解,Na2S2O3溶液呈弱碱性,所以滴定时Na2S2O3溶液应放在碱性滴定管中;滴定结束前溶液为蓝色,I2反应完毕时溶液蓝色褪色,则滴定终点现象为:溶液由蓝色变成无色,且半分钟内不变色;(2)酸性条件下,碘离子被氧气氧化生成碘单质,离子反应方程式为:4I 4HO2 2I2 2H 2O ,在酸性条件下,过量的碘离子易被空气中氧气氧化生成碘单质;甲同学的实验中,若用稀硫酸酸化,再加入过量KI溶液,由于碘单质的量增大,导致测定结果偏大;(3)步骤1:氯气氧化性大于碘单质,用氯水检验食盐中存不存在碘离子,操作方法及现 象为:取少量食盐样品于试管中,加适量蒸储水使其完全溶解,加入几滴新制的氯水,再 加入1-2滴1%淀粉溶液,充分振荡,若溶液不呈蓝色,则溶液中无 I-,碘元素的存在形式 不是I-;步骤2:用双氧水和淀粉检验食盐中含有碘酸根离子,操作方法及现象为:另取少量食盐样品于试管中,加适量蒸储水使其完全溶解,滴入适量的稀硫酸酸化,再加入少量3%H2O2溶液和1-2滴1%淀粉溶液,充分振荡,若溶液呈蓝色,则溶液中存在IO。碘元素的存在形式为IO3-。10.氯化铁是常见的水处理剂,利用废铁屑可制备无水氯化铁,实验室制备

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