2023年高考真题变式分类汇编:配制一定物质的量浓度的溶液1
2023年高考真题变式分类汇编:配制一定物质的量浓度的溶液1
一、选择题
1.(2023·全国甲卷)实验室将粗盐提纯并配制的溶液。下列仪器中,本实验必须用到的有
①天平②温度计③坩埚④分液漏斗⑤容量瓶⑥烧杯⑦滴定管⑧酒精灯
A.①②④⑥ B.①④⑤⑥ C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧
【答案】D
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】由粗盐提纯并配置一定物质的量浓度的氯化钠溶液,主要分为过滤、蒸发、称量、一定物质的量浓度配置几个过程,需要实验仪器有:漏斗、玻璃棒、烧杯、蒸发皿、酒精灯、天平、钥匙、容量瓶、胶体滴管等,
故答案为D。
【分析】首先弄清楚实验步骤,思考每一个步骤需要的仪器即可。
2.(2021·广东)测定浓硫酸试剂中 含量的主要操作包括:①量取一定量的浓硫酸,稀释;②转移定容得待测液;③移取 待测液,用 的 溶液滴定。上述操作中,不需要用到的仪器为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定
【解析】【解答】A.配制一定物质的量浓度的溶液,需用到容量瓶,该实验要配制250mL溶液,因此需用到250mL容量瓶,A不符合题意;
B.分液漏斗常用于分液操作,该实验中不需用到分液漏斗,B符合题意;
C.进行酸碱中和滴定时,待测液应盛装在锥形瓶内,因此该实验需用到锥形瓶,C不符合题意;
D.移取NaOH溶液时,需用到碱性滴定管,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】此题是对一定物质的量浓度溶液配制和中和滴定的考查,解答此类题型时,应结合溶液配制过程和中和滴定实验过程进行分析。
3.(2023·徐汇模拟)实验室用98%的浓硫酸配制的稀硫酸。下列说法错误的是
A.应选用200mL容量瓶 B.可选用量筒量取浓硫酸
C.在烧杯中稀释浓硫酸 D.定容时应选用胶头滴管
【答案】A
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】A.实验室没有200mL容量瓶,应选用250mL容量瓶,故A符合题意;
B.浓硫酸为液体,量取浓硫酸可以选用量筒,故B不符合题意;
C.稀释浓硫酸在烧杯中进行,具体操作为:将浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,故C不符合题意;
D.定容时应用胶头滴管逐滴滴加蒸馏水至容量瓶的刻度线,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】配制溶液的仪器有钥匙、托盘天平(或量筒)、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管,容量瓶应该根据配制溶液的体积选择,常用规格有100mL、250mL、500mL、1000mL。
4.(2023·山西模拟)下列实验操作能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 测定新制氯水的pH 将干燥的pH试纸放在玻璃片上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取新制氯水,点在pH试纸上
B 制取干燥纯净的CO2气体 将含少量HCl杂质的CO2气体依次通过饱和NaHCO3溶液和浓硫酸
C 配制0.4000 mol·L-1的NaOH溶液 用滤纸称取4.0 g固体NaOH于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,转移至250 mL容量瓶中定容
D 鉴定CH3CH2Br中的溴元素 将CH3CH2Br与NaOH水溶液共热后,滴加AgNO3溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;制备实验方案的设计;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A. 氯水中含有HClO,HClO具有漂白性,无法用pH试纸测pH,A项不符合题意;
B. HCl与NaHCO3发生反应NaHCO3+HCl=CO2↑+NaCl+H2O,再用浓硫酸进行干燥,B项符合题意;
C. 具有腐蚀性的物质用烧杯盛装称量,C项不符合题意;
D. OH-与Ag+发生反应干扰实验,需先用硝酸酸化再加入AgNO3检验Br-,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.新制氯水中含有HClO,HClO能漂白pH试纸;
B.HCl极易溶于水,且二氧化碳为酸性气体,可用浓硫酸干燥;
C.NaOH具有腐蚀性,应放在烧杯中称量;
D.水解后应先加稀硝酸酸化,再滴加硝酸银溶液。
5.(2022·奉贤模拟)配制 NaOH溶液时浓度偏小的原因可能是( )
A.未洗涤烧杯和玻璃棒 B.未冷却至室温就定容
C.容量瓶中残留水 D.摇匀后液面低于刻度线
【答案】A
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】A.未洗涤溶解NaOH的烧杯,溶质的质量减少,浓度偏小,故A符合题意;
B.NaOH刚刚溶解完全就立即转入容量瓶中,这是热溶液体积大,一旦冷却下来,液面下降低于刻度线,溶液浓度偏大,故B不符合题意;
C.容量瓶不需要干燥,容量瓶中残留水对测定结果无关,故C不符合题意;
D.摇匀后液面低于刻度线,对测定结果无关,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】依据判断。
6.(2022·烟台模拟)利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到实验目的的是( )
A.用甲装置配制溶液
B.用乙装置制备少量的胶体
C.用丙装置稀释浓硫酸
D.用丁装置证明苯与溴发生取代反应
【答案】C
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液时,应在烧杯中进行溶解,不可直接在容量瓶中溶解,故A项不能达到实验目的;
B.制备Fe(OH)3胶体时,应向沸水中滴加饱和的氯化铁溶液,并加热至液体呈红褐色,故B项不能达到实验目的;
C.浓硫酸稀释时,常将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌,使稀释产生的热量及时散出,故C项能达到实验目的;
D.反应生成的HBr以及挥发出来的Br2均能够与硝酸银溶液反应,因此不能证明苯与溴发生取代反应,故D项不能达到实验目的;
故答案为:C。
【分析】A.不能在容量瓶中溶解固体;
B.应向沸水中滴加饱和的氯化铁溶液制备Fe(OH)3胶体;
D.溴易挥发,挥发的溴能与硝酸银反应生成AgBr沉淀。
7.(2022·济宁模拟)某同学进行配制一定物质的量浓度稀硫酸实验,操作如下:计算后用10mL量筒量取5.4mL浓硫酸;将其沿小烧杯壁缓缓倒入蒸馏水中,用玻璃棒不断搅拌;将稀释后的溶液用玻璃棒引流转移至100mL容量瓶中;用蒸馏水洗涤量筒、烧杯和玻璃棒2-3次,并将洗涤液转移入容量瓶;振荡摇匀;继续加蒸馏水至离刻度线1-2cm处,改用胶头滴管滴加,直至凹液面最低处与刻度线相平;盖上玻璃塞,左手掌心拖住瓶底,右手食指紧按住玻璃塞,其余四指轻拢瓶颈,进行上下颠倒摇匀;把溶液倒入试剂瓶,贴好标签。实验中存在的错误有几处( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;化学实验方案的评价
【解析】【解答】浓硫酸稀释后,冷却到室温,再转移到容量瓶中;不能用蒸馏水洗涤量筒;实验中存在的不符合题意有2处,
故答案为:B。
【分析】根据配制溶液的步骤进行判断即可
8.(2022·衡阳模拟)下列实验装置或操作能达到目的的是( )
A B C D
制取乙烯 提高HClO浓度 配制250mL0.10mol·L-1NaOH溶液 除去乙烯中的少量SO2
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.实验室制取乙烯的反应原理为: CH3CH2OH CH2=CH2↑ +H2O,乙醇发生消去反应生成乙烯的反应中,温度必须控制在170℃,温度计的作用是控制反应温度在170℃,而图中缺少温度计,故A不符合题意;
B.氯水含有盐酸、次氯酸,盐酸可与碳酸钙反应,次氯酸与碳酸钙不反应,可增大次氯酸的浓度,故B符合题意;
C.容量瓶不能用于溶解、稀释和长期贮存溶液,故C不符合题意;
D.乙烯也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,应用氢氧化钠溶液除去乙烯中的SO2,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.乙醇发生消去反应生成乙烯的温度为170℃,装置中缺少温度计测量温度;
B.氯水含有盐酸、次氯酸,盐酸与碳酸钙反应,次氯酸与碳酸钙不反应;
C.不能在容量瓶中溶解固体;
D.乙烯能与酸性高锰酸钾反应。
9.(2021·宁波模拟)下列说法正确的是( )
A.食醋总酸含量测定时若没有控制好滴定终点,溶液显深红色,则必须重做实验
B.配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,用移液管量取浓硫酸可以提高实验精度
C.探究温度对硫代硫酸钠与酸反应速率的影响时,应先将两种溶液混合后,再用水浴加热至设定温度
D.在两支试管中分别加1mL无水乙醇和1.5g苯酚固体,再加等量等体积的钠,比较乙醇、苯酚羟基上氢原子的活泼性
【答案】B
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定;探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A.在食醋总酸含量的测定中,没有控制好滴定终点,溶液显深红色,是因为氢氧化钠滴入过量,可以用待测液反滴,再记下消耗的食醋的体积即可,无需重做试验,故A不符合题意;
B.移液管比量筒的准确度高,可提高实验精度,故B符合题意;
C.该实验要求开始时温度相同,然后改变温度,探究温度对反应速率的影响,应先分别水浴加热硫代硫酸钠溶液、硫酸溶液到一定温度后再混合,若是先将两种溶液混合后再用水浴加热,热量散失偏多,测得的实验误差较大,故C不符合题意;
D.苯酚固体与Na不反应,应用钠与乙醇、苯酚液体的反应来比较羟基上H的活泼性,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.可以利用反滴的方式进行弥补
C.一般分别把两种液体分别加热到相应温度,然后再混合水浴加热,这样可以减小误差
D.固体苯酚与钠不发生反应,必须为液体
10.(2021·诸暨模拟)用浓硫酸配制950mL2.50mol/L稀硫酸,包括计算、量取、稀释、转移、定容等多个步骤,下列说法不恰当的是( )
A.图1仪器的规格应选择1000mL
B.图2稀释过程中应将浓硫酸加入水中
C.图3洗涤后需将洗涤液转入容量瓶
D.按图4操作加水至溶液凹液面与刻度线相平
【答案】D
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】A.浓硫酸配制950mL2.50mol/L稀硫酸,实验室没有950mL规格的容量瓶,所以应该选择1000mL的容量瓶,故A不符合题意;
B.浓硫酸稀释过程中会释放大量的热,所以应将浓硫酸缓慢加入水中,并不断搅拌,故B不符合题意;
C.洗涤后的洗涤液中含有溶质,所以需将洗涤液转入容量瓶,故C不符合题意;
D.定容时当液面距刻度线1-2cm时,改用胶头滴管继续定容至凹液面与刻度线相平,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.配制950mL的硫酸溶液,由于没有950mL的容量瓶应该选择容量为1000mL
B.稀释时将浓硫酸加入水中并不断的进行搅拌,防止液体溅出
C.转移溶液时需要将洗涤液转移到容量瓶中防止配制浓度偏小
D.定容时不是直接用烧杯加水而是接近刻度线1-2cm时,利用胶头滴管进行滴加
11.(2021·浙江模拟)配置一定物质的量浓度的溶液操作中一般不需要用到的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】A. 是烧瓶,一般用于液体和固体或液体间的反应器,
B. 是量筒,配制一定物质的量浓度的溶液时量取一定体积的液体,故不选B;
C. 是容量瓶,配制一定物质的量浓度的溶液时,用于定容,故不选B;
D. 是胶头滴管,配制一定物质的量浓度的溶液时,最后用胶头滴管加水定容,故不选D;
故答案为:A;
【分析】配制一定物质的量浓度的溶液,需要用到烧杯、量筒、一定容积的容量瓶、胶头滴管等仪器
12.(2021·青岛模拟)如图是用EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定法测定油菜样品中Ca2+含量的流程。下列说法正确的是(已知:Ca2++H2Y2-=CaY2-+2H+)( )
A.稀硝酸的作用是溶解,操作1是过滤
B.配制溶液用到的玻璃仪器有容量瓶、烧杯、玻璃棒
C.滴定过程中眼睛要注视滴定管内液面的变化
D.平行滴定三次,平均消耗23.30mLEDTA溶液,则测得Ca2+含量为0.155%
【答案】A
【知识点】硝酸的化学性质;配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】A.油菜中本身含有较多磷元素,油菜灰中的钙元素可能以磷酸钙等难溶于水的钙盐形式存在,可以用稀硝酸来溶解,因此稀硝酸的作用是溶解,操作1是为了把未溶解的固体和溶液分离开,为过滤操作,A项符合题意;
B.由步骤知,配置100 mL溶液,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管,B项不符合题意;
C.滴定过程中眼睛应观察滴定所用锥形瓶中的颜色变化,而不是注视滴定管内液面的变化,C项不符合题意;
D.若平均消耗23.30 mL的EDTA溶液,由反应Ca2++H2Y2-=CaY2-+2H+可知,100 mL济液中所含Ca2+的质量为m=0.0233 L ×0.005 mol/L× 40 g/mol× 10=0.0466 g,因此Ca2+含量为0.0466 g÷3g× 100%=1.55%,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、稀硝酸的作用是溶解,操作1是过滤,用于除去难溶性固体;
B、根据溶液的配制过程确定所需的仪器;
C、滴定过程中,眼睛应注意锥形瓶内颜色的变化,以确定滴定终点;
D、根据滴定过程中发生的反应进行计算;
13.(2021·和平模拟)下列图示实验正确的是 ( )
A.洗涤烧杯并将洗涤液转入容量瓶中 B.制备并观察 的颜色 C.实验室快速制备 D.实验室制备乙酸乙酯
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】氨的性质及用途;铁的氧化物和氢氧化物;配制一定物质的量浓度的溶液;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】A.用玻璃棒引流时要伸入容量瓶的刻度线以下,故A不符合题意;
B.用Fe作阳极,且为防止 被空气中的氧气氧化,用汽油隔绝空气,故B符合题意;
C.氨气的收集采用向下排空气法,在试管口放一团棉花,防止发生对流,使收集的氨气不纯,但不能封闭,故C不符合题意;
D.NaOH溶液会将得到的乙酸乙酯水解,不能用氢氧化钠溶液,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.玻璃棒的下端位置放错
B.符合制取氢氧化亚铁的流程
C.不能形成对流,易使塞子冲出
D.收集试管中应用饱和Na2CO3溶液
14.(2021·保定模拟) 时,按下表配制两份溶液。
一元弱酸溶液 加入的 溶液 混合后所得溶液
溶液Ⅰ
溶液Ⅱ
下列说法错误的是( )
A.溶液Ⅰ中:
B.溶液Ⅱ比溶液Ⅰ的pH小1.0,说明
C.混合溶液Ⅰ和溶液Ⅱ:
D.混合溶液Ⅰ和溶液Ⅱ:
【答案】A
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的原理;离子浓度大小的比较;配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】A.溶液Ⅰ为等浓度的HA和NaA混合溶液,由电荷守恒可知溶液Ⅰ中 ,pH=5.0,则 且二者含量均很低,因此 ,A符合题意;
B.Ⅰ为等浓度的HA和NaA混合溶液,溶液Ⅱ为HB和NaB的混合溶液,溶液Ⅰ的 ,溶液Ⅱ的 ,则HB的电离常数大于HA的电离常数, ,B不符合题意;
C.由电荷守恒可知混合Ⅰ和Ⅱ有 ,C不符合题意;
D.Ⅰ为等浓度的HA和NaA混合溶液,溶液Ⅱ为HB和NaB的混合溶液,HA和HB初始浓度相同,由于HB的电离常数大于HA的电离常数,则混合Ⅰ和Ⅱ后有: ,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】根据酸碱用量可知溶液Ⅰ为等浓度的HA和NaA混合溶液,溶液Ⅱ为HB和NaB的混合溶液,且溶液Ⅰ和溶液Ⅱ中HA、NaA、HB、NaB的浓度相等。
15.(2021·丰台模拟)下列实验过程可以达到实验目的的是( )
编号 实验过程 实验目的
A 称取11.7g固体NaCl置于500mL容量瓶中,加入适量蒸馏水溶解,定容 配制0.4 mol/L的NaCl溶液
B 常温下,测定等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液的pH 证明相同条件下,在水溶液中HCl电离程度大于CH3COOH
C 向Na2SO3溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3,观察实验现象 检验Na2SO3溶液是否变质
D 无水乙醇与浓H2SO4共热至170℃,将产生的气体通入溴水,观察溴水是否褪色 证明乙烯跟溴水发生反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】电解质在水溶液中的电离;乙烯的化学性质;配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】A.不能在容量瓶中进行溶解操作,A不符合题意;
B.若等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,醋酸的pH较大,说明醋酸的电离程度较小,B符合题意;
C.即便亚硫酸钠没有变质,稀硝酸也会将亚硫酸根氧化成硫酸根,所以无法检验亚硫酸钠是否变质,C不符合题意;
D.浓硫酸具有强氧化性,反应过程中会生成二氧化硫,二氧化硫也可以使溴水褪色,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.配制溶液时应该在烧杯中溶解冷却后再转移到容量瓶中
B.符合比较酸性溶液强弱的方法
C.先加入盐酸再加入氯化钡溶液即可检验是否变质
D.考虑浓硫酸具有氧化性乙醇具有还原性发生氧化还原反应得到二氧化硫气体产生干扰,应该先通入氢氧化钠溶液再通入溴水中检验
16.(2021·东城模拟)配制 溶液的操作如下所示。下列说法错误的是( )
A.操作1前称取 的质量为4.0g
B.操作2前 溶液需恢复至室温
C.操作3和操作4分别为洗涤和定容
D.操作5后液面下降,需补充少量水至刻度线
【答案】D
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】A. , ,A不符合题意;
B.转移到容量瓶前应冷却至室温,B不符合题意;
C.操作3为洗涤,操作4为定容,C不符合题意;
D.定容并摇匀后,容量瓶内部,瓶塞处会粘有部分液体,造成液面下降,但是溶液浓度没有变化,若再加入水会使浓度偏小,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】操作1是进行溶解氢氧化钠固体,进行操作1之前需要用托片天平称量氢氧化钠,操作1后需要待冷却后转移到容量瓶中,并且进行定容,需要用蒸馏水将烧杯等润洗几次将溶液转移到容量瓶中,待接近刻度线1-2cm时用胶头滴管进行定容,定容完全后需要进行摇匀即可。
17.(2020·陕西模拟)下列有关实验原理或操作正确的是( )
A.用20 mL量筒量取15 mL酒精,加水5 mL,配制质量分数为75%酒精溶液
B.在200 mL某硫酸盐溶液中,含有1.5NA个硫酸根离子,同时含有NA个金属离子,则该硫酸盐的物质的量浓度为2.5 mol·L-1
C.实验中需用2.0 mol·L-1的Na2CO3溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na2CO3的质量分别为950 mL、201.4 g
D.实验室配制500 mL 0.2 mol·L-1的硫酸亚铁溶液,其操作是:用天平称15.2 g绿矾(FeSO4·7H2O),放入小烧杯中加水溶解,转移到500 mL容量瓶,洗涤、稀释、定容、摇匀
【答案】B
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;溶液中溶质的质量分数及相关计算
【解析】【解答】A.配制质量分数为75%的酒精,题目中为体积分数为75%的酒精,故A不符合题意
B. 含有1.5NA个硫酸根离子,同时含有NA个金属离子 ,则该金属盐可表示为M2(SO4)3,故含0..5NA,浓度为2.5mol/L,故B符合题意
C.无950mL的容量瓶,故C不符合题意
D.质量m=nM=0.1*(152+126)=27.8g,故D不符合题意
故答案为:B
【分析】易错项D,绿矾中包括结晶水。
18.(2020·温州模拟)实验室用Na2CO3固体和蒸馏水准确配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液,以下仪器中不是必需用到的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】常用仪器及其使用;配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】A. 配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液中,溶解过程需要烧杯,A必需用到;
B. 配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液中,不需要量取液体的体积,B不是必需用到;
C. 配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液中,需要用容量瓶来固定溶液的体积,C必需用到;
D. 配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液中,溶解和转移的过程中要使用玻璃琫,D必需用到。
故答案为:B。
【分析】配制一定物质的量浓度的溶液所需要的的仪器有容量瓶、天平(或量筒)、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
19.(2020·绍兴模拟)配制一定物质的量浓度的溶液的实验中可不选用的仪器是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】常用仪器及其使用;配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】
A. 为容量瓶,配制溶液时必须使用,故A不符合题意;
B. 为量筒,用液体配制溶液时需要,用固体配制溶液时不需要量筒,即配制溶液时量筒不是必须使用的仪器,故B符合题意;
C. 为烧杯,配制溶液时溶解稀释必须使用的仪器,故C不符合题意;
D. 为玻璃棒,配制溶液时搅拌及转移操作时必须使用的仪器,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】配制一定物质的量浓度的溶液所需要的的仪器有容量瓶、天平(或量筒)、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
20.(2020·宁波模拟)配制0.1mol·L-1NaCl溶液不需要用到的仪器是( )
A B C D
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】常用仪器及其使用;配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】A.配制溶液用不到锥形瓶,A符合题意;
B.待冷却后将溶液转移到容量瓶中,配制过程用到容量瓶,B不符合题意;
C.溶解过程用到烧杯,C不符合题意;
D.定容时用到胶头滴管,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】配制一定质量分数的溶液需要的仪器是天平、量筒、容量瓶、玻璃棒、烧杯、胶头滴管
21.(2020·普陀模拟)可能引起实验结果偏小的操作是( )
A.测定 NaOH 溶液浓度:锥形瓶水洗后没有润洗
B.硫酸铜晶体中结晶水含量测定:加热时晶体溅出
C.常温常压下 1 摩尔H2 体积测定:反应的镁条有氧化膜
D.配制 0.1mol·L-1NaOH 溶液:俯视凹液面最低处与容量瓶刻度线相切
【答案】C
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定;探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】A.测定 NaOH 溶液浓度:锥形瓶水洗后没有润洗,待测液的浓度降低,但氢氧化钠的总物质的量没有变化,消耗标准液的体积不变,对测定的结果无影响,A不符合题意;
B.硫酸铜晶体中结晶水含量测定:加热时晶体溅出,溅出的晶体的质量被计入结晶水的质量中,导致结晶水的质量偏大,则测定结晶水的含量结果偏大,B不符合题意;
C.常温常压下 1 摩尔H2 体积测定:反应的镁条有氧化膜,酸中一部分氢离子消耗氧化镁,导致产生氢气的体积偏小,则测定的摩尔体积偏小,C符合题意;
D.配制 0.1mol·L-1NaOH 溶液:俯视凹液面最低处与容量瓶刻度线相切,导致容量瓶内溶液的体积偏小,根据c= ,最终配制的溶液浓度偏大,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A.锥形瓶内的少量水不影响测定结果;
B.注意损失的晶体等于增加了水的量;
C.MgO+2H+=Mg2++H2O,氧化镁和酸反应不能产生H2;
D.俯视液面,导致加水不足,浓度偏大。
22.(2020·金华模拟)通过稀释浓硫酸配制 100mL 0.1 mol L-1 稀硫酸,不需要用到的仪器是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】常用仪器及其使用;配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】通过稀释浓硫酸配制 100mL 0.1 mol L-1 稀硫酸,需要先用量取所需浓硫酸的体积,然后用烧杯和玻璃棒稀释浓硫酸,冷却后转移到100mL容量瓶中,洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,把洗涤液也转移到容量瓶中,向容量瓶中加蒸馏水到离刻度线1~2cm处,改用胶头滴管加水至刻度线,最后盖好瓶塞,上下颠倒摇匀。所以不需要用到的仪器是托盘天平,
故答案为:A。
【分析】通过稀释浓溶液得到所需稀溶液的操作方法,需要使用到的仪器分别是量筒、烧杯、容量瓶、玻璃棒和胶头滴管等。
二、多选题
23.(2021·山东)为完成下列各组实验,所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑存放试剂的容器)( )
实验目的 玻璃仪器 试剂
A 配制100mL一定物质的量浓度的NaCl溶液 100mL容量瓶、胶头滴管、烧杯、量筒、玻璃棒 蒸馏水、NaCl固体
B 制备Fe(OH)3胶体 烧杯、酒精灯、胶头滴管 蒸馏水、饱和FeCl3溶液
C 测定NaOH溶液浓度 烧杯、锥形瓶、胶头滴管、酸式滴定管 待测NaOH溶液、已知浓度的盐酸、甲基橙试剂
D 制备乙酸乙酯 试管、量筒、导管、酒精灯 冰醋酸、无水乙醇、饱和Na2CO3溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】A,B
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定;制取氢氧化铁、氢氧化亚铁;乙酸乙酯的制取;物质的量浓度
【解析】【解答】A.配制100mL一定物质的量浓度的氯化钠溶液,需要的玻璃仪器是 100mL容量瓶、胶头滴管、烧杯、量筒、玻璃棒 ,需要的试剂是 蒸馏水、NaCl固体 ,故A符合题意
B.制备氢氧化铁是是将几滴饱和的氯化铁溶液加入沸水中加热至出现红褐色即可,需要的仪器是 烧杯、酒精灯、胶头滴管 ,需要的试剂为 蒸馏水、饱和FeCl3溶液 ,故B符合题意
C.用标准稀盐酸溶液滴定待测氢氧化钠溶液即可测定出氢氧化钠的浓度,需要用的仪器是 烧杯、锥形瓶、胶头滴管、酸式滴定管 、碱式滴定管,需要用的试剂是 待测NaOH溶液、已知浓度的盐酸、甲基橙试剂 ,故C不符合题意
D.制备乙酸乙酯是利用浓硫酸和乙酸和乙醇进行反应得到乙酸乙酯,需要的玻璃仪器是 试管、量筒、导管、酒精灯 ,需要的试剂是 冰醋酸、无水乙醇、饱和Na2CO3溶 液、浓硫酸,故D不符合题意
故答案为:AB
【分析】A.仪器和试剂均符合配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液
B.试剂和仪器均符合制取氢氧化铁胶体的操作
C.缺少碱式滴定管量取氢氧化钠
D.缺少催化剂浓硫酸
三、非选择题
24.(2022·广东)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用 表示)。 的应用与其电离平衡密切相关。25℃时, 的 。
(1)配制 的 溶液,需 溶液的体积为 mL。
(2)下列关于250mL容量瓶的操作,正确的是 。
(3)某小组研究25℃下 电离平衡的影响因素。
提出假设 稀释 溶液或改变 浓度, 电离平衡会发生移动。
设计方案并完成实验 用浓度均为 的 和 溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液;测定 ,记录数据。
序号
Ⅰ 40.00 / / 0 2.86
Ⅱ 4.00 / 36.00 0 3.36
…
Ⅶ 4.00 a b 3∶4 4.53
Ⅷ 4.00 4.00 32.00 1∶1 4.65
①根据表中信息,补充数据: , 。
②由实验Ⅰ和Ⅱ可知,稀释 溶液,电离平衡 (填”正”或”逆”)向移动;结合表中数据,给出判断理由: 。
③由实验Ⅱ~VIII可知,增大 浓度, 电离平衡逆向移动。
实验结论 假设成立。
(4)小组分析上表数据发现:随着 的增加, 的值逐渐接近 的 。
查阅资料获悉:一定条件下,按 配制的溶液中, 的值等于 的 。
对比数据发现,实验VIII中 与资料数据 存在一定差异;推测可能由物质浓度准确程度不够引起,故先准确测定 溶液的浓度再验证。
(ⅰ)移取 溶液,加入2滴酚酞溶液,用 溶液滴定至终点,消耗体积为 ,则该 溶液的浓度为 。在答题卡虚线框中,画出上述过程的滴定曲线示意图并标注滴定终点 。
(ⅱ)用上述 溶液和 溶液,配制等物质的量的 与 混合溶液,测定pH,结果与资料数据相符。
(5)小组进一步提出:如果只有浓度均约为 的 和 溶液,如何准确测定 的 ?小组同学设计方案并进行实验。请完成下表中Ⅱ的内容。
Ⅰ 移取 溶液,用 溶液滴定至终点,消耗 溶液
Ⅱ ,测得溶液的pH为4.76
实验总结 得到的结果与资料数据相符,方案可行。
(6)根据 可以判断弱酸的酸性强弱。写出一种无机弱酸及其用途 。
【答案】(1)5.0
(2)C
(3)3.00;33.00;正;实验II相较于实验I,醋酸溶液稀释了10倍,而实验II的pH增大值小于1
(4)0.1104;
(5)向滴定后的混合液中加入20mL HAc溶液
(6)HClO:漂白剂和消毒液(或H2SO3:还原剂、防腐剂或H3PO4:食品添加剂、制药、生产肥料)
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定;性质实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】(1)溶液稀释前后,溶质的物质的量不变,假设稀释前溶液的体积为V,则250mL×0.1mol/L=V×5mol/L,所以V=5.0mL。
(2)A.不能用手触碰容量瓶的瓶口,以防污染试剂,A不符合题意;
B.定容时,视线应与溶液凹液面的最低处相切,B不符合题意;
C.转移液体时要用玻璃棒引流,且其下端一般应靠在容量瓶内壁的刻度线以下部位,C符合题意;
D.摇匀过程中,左手食指抵住瓶塞,防止瓶塞脱落,右手扶住容量瓶底部,防止容量瓶从左手掉落,D不符合题意;
故答案为:C。
(3)①根据表格信息,实验VII中n(NaAc):n(HAc)=3:4,V(HAc)=4.00mL,且c(NaAc)=n(HAc),根据n=cV,则V(NaAc)=3.00mL,即a=3.00。由实验I可知,溶液最终的体积为40.00mL,所以V(H2O)=40.00mL-4.00mL-3.00mL=33.00mL,即b=33.00。
②根据表格信息,对比实验I和实验II可知,实验II中c(HAc)为实验I的,若不考虑电离平衡移动,则实验II溶液的pH=2.86+1=3.86,但实际pH=3.36,说明稀释过程中,溶液中c(H+)增大,即电离平衡正向移动。
(4)①涉及反应是HAc+NaOH=NaAc+H2O,滴定至终点时,n(HAc)=n(NaOH),根据n=cV,则22.08mL×0.1mol/L=20.00mL×c(HAc),所以c(HAc)=0.1104mol/L。滴定过程中,当V(NaOH)=0时,为HAc溶液,c(H+)=,pH=2.88;当V(NaOH)=11.04mL时,所得溶液为NaAc和HAc 的混合液,且n(NaAc)=n(HAc),则Ka=c(H+),所以 pH=4.76;当V(NaOH)=22.08mL时,达到滴定终点,所得溶液为NaAc溶液,Ac-发生水解,溶液呈弱碱性;当NaOH溶液过量较多时,c(NaOH)无限接近0.1mol/L,溶液pH接近13,因此滴定曲线图是。
(5)向20.00mL的HAc溶液中加入V1mL NaOH溶液达到滴定终点,此时所得溶液中溶质为NaAc,当n(NaAc)=n(HAc)时,溶液中c(H+)=Ka,所以可再向溶液中加入20.00mL HAc溶液。
(6)如弱酸HClO具有强氧化性,在生活中可用于漂白和消毒;弱酸H2SO3具有还原性,可用作还原剂,在葡萄酒中添加适量H2SO3可用作防腐剂等等。
【分析】(1)根据溶液稀释前后,n(溶质)不变,即c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)进行分析,注意单位统一。
(2)根据配制一定物质的量浓度溶液的步骤进行分析。
(3)①根据控制变量法,结合n=cV进行分析。
②通过对比实验I和实验II的数据信息可知,实验II中c(HAc)为实验I的,再根据稀释过程中溶液中c(H+)是否增大进行分析。
(4)涉及反应是HAc+NaOH=NaAc+H2O,滴定至终点时,n(HAc)=n(NaOH),根据n=cV进行分析。滴定曲线示意图中横坐标为V(NaOH),纵坐标为溶液的pH,通过计算V(NaOH)分别为0、11.04mL[此时n(NaAc)=n(HAc)]、22.08mL(达到滴定终点)时对应的pH,然后把主要坐标点之间用曲线相连,注意NaOH溶液过量时,c(NaOH)无限接近0.1mol/L,溶液pH接近13。
(5)Ka=,当c(Ac-)=c(HAc),即n(NaAc)=n(HAc)时,Ka=c(H+),此时溶液pH=-lg c(H+)=-lg Ka=4.76,据此分析。
(6)根据无机弱酸的性质及用途进行分析。
25.(2020·新课标Ⅰ)为验证不同化合价铁的氧化还原能力,利用下列电池装置进行实验。
回答下列问题:
(1)由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L 1 FeSO4溶液,需要的仪器有药匙、玻璃棒、 (从下列图中选择,写出名称)。
(2)电池装置中,盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应,并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据,盐桥中应选择 作为电解质。
阳离子 u∞×108/(m2·s 1·V 1) 阴离子 u∞×108/(m2·s 1·V 1)
Li+ 4.07 4.61
Na+ 5.19 7.40
Ca2+ 6.59 Cl 7.91
K+ 7.62 8.27
(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知,盐桥中的阳离子进入 电极溶液中。
(4)电池反应一段时间后,测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02 mol·L 1。石墨电极上未见Fe析出。可知,石墨电极溶液中c(Fe2+)= 。
(5)根据(3)、(4)实验结果,可知石墨电极的电极反应式为 ,铁电极的电极反应式为 。因此,验证了Fe2+氧化性小于 ,还原性小于 。
(6)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液,将铁电极浸泡一段时间,铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是 。
【答案】(1)烧杯、量筒、托盘天平
(2)KCl
(3)石墨
(4)0.09mol/L
(5)Fe3++e-=Fe2+;Fe-2e-=Fe2+;Fe3+;Fe
(6)取活化后溶液少许于试管中,加入KSCN溶液,若溶液不出现血红色,说明活化反应完成
【知识点】铁的化学性质;铁盐和亚铁盐的相互转变;配制一定物质的量浓度的溶液;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)由FeSO4·7H2O固体配制0.10mol·L-1FeSO4溶液的步骤为计算、称量、溶解并冷却至室温、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴标签,由FeSO4·7H2O固体配制0.10mol·L-1FeSO4溶液需要的仪器有药匙、托盘天平、合适的量筒、烧杯、玻璃棒、合适的容量瓶、胶头滴管,故答案为:烧杯、量筒、托盘天平。(2)Fe2+、Fe3+能与 反应,Ca2+能与 反应,FeSO4、Fe2(SO4)3都属于强酸弱碱盐,水溶液呈酸性,酸性条件下 能与Fe2+反应,根据题意“盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应”,盐桥中阴离子不可以选择 、 ,阳离子不可以选择Ca2+,另盐桥中阴、阳离子的迁移率(u∞)应尽可能地相近,根据表中数据,盐桥中应选择KCl作为电解质,故答案为:KCl。(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极,则铁电极为负极,石墨电极为正极,盐桥中阳离子向正极移动,则盐桥中的阳离子进入石墨电极溶液中,故答案为:石墨。(4)根据(3)的分析,铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,石墨电极上未见Fe析出,石墨电极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+,电池反应一段时间后,测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol/L,根据得失电子守恒,石墨电极溶液中c(Fe2+)增加0.04mol/L,石墨电极溶液中c(Fe2+)=0.05mol/L+0.04mol/L=0.09mol/L,故答案为:0.09mol/L。(5)根据(3)、(4)实验结果,可知石墨电极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+,铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;电池总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,根据同一反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物、还原剂的还原性强于还原产物,则验证了Fe2+氧化性小于Fe3+,还原性小于Fe,故答案为:Fe3++e-=Fe2+ ,Fe-2e-=Fe2+ ,Fe3+,Fe。(6)在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液,将铁电极浸泡一段时间,铁电极表面被刻蚀活化,发生的反应为Fe+ Fe2(SO4)3=3FeSO4,要检验活化反应完成,只要检验溶液中不含Fe3+即可,检验活化反应完成的方法是:取活化后溶液少许于试管中,加入KSCN溶液,若溶液不出现血红色,说明活化反应完成,故答案为:取活化后溶液少许于试管中,加入KSCN溶液,若溶液不变红,说明活化反应完成。
【分析】(1)根据物质的量浓度溶液的配制步骤选择所用仪器;(2)~(5)根据题给信息选择合适的物质,根据原电池工作的原理书写电极反应式,并进行计算,由此判断氧化性、还原性的强弱;(6)根据刻蚀活化的原理分析作答。
26.(2022·光明模拟)碘化钾常用作合成有机化合物的原料。某实验小组设计实验探究KI的还原性。
(1)I.配制KI溶液
配制500mL的KI溶液,需要称取KI的质量为 g。
(2)下列关于配制KI溶液的操作错误的是____(填序号)。
A. B.
C. D.
(3)II.探究不同条件下空气中氧气氧化KI的速率。
组别 温度 KI溶液 溶液 蒸馏水 淀粉溶液
c(KI) V V
1 298K 5mL 5mL 10mL 3滴
2 313K mL 5mL 10mL 3滴
3 298K 10mL 5mL 5mL 3滴
酸性条件下KI能被空气中氧气氧化,发生反应的离子方程式为 。
(4)通过实验组别1和组别2探究温度对氧化速率的影响。其中a= ,b= 。
(5)设计实验组别3的目的是 。
(6)III.探究反应“”为可逆反应。
试剂:KI溶液,溶液,淀粉溶液,溶液,KSCN溶液。实验如下:
甲同学通过试管i和试管ii中现象结合可证明该反应为可逆反应,则试管i中现象为 ;乙同学认为该现象无法证明该反应为可逆反应,原因为 。
(7)请选择上述试剂重新设计实验,证明该反应为可逆反应: 。
【答案】(1)8.3
(2)A;C
(3)
(4)5;0.1
(5)探究硫酸的浓度对氧化速率的影响
(6)产生黄色沉淀;含的溶液中加入也能产生黄色沉淀
(7)向5mL(过量)溶液中加入3mL(少量)溶液,再向其中加入KSCN溶液,溶液变红,说明含有过量的溶液中存在,即可证明该反应为可逆反应
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;探究影响化学反应速率的因素;性质实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)配制500mL的KI溶液,需要称取KI的质量。
(2)A.使用托盘天平时,应左盘盛放药品,右盘盛放砝码,A项不正确;
B.向容量瓶转移液体时,用玻璃棒引流,玻璃棒下端位于刻度线以下,同时玻璃棒不能接触容量瓶瓶口,B项正确;
C.定容时视线应平视溶液凹液面,C项不正确;
D.定容完成后,盖好瓶塞,将容量瓶来回颠倒,将溶液摇匀,颠倒过程左手食指抵住瓶塞,右手扶住容量瓶底部,D项正确。
(3)酸性条件下KI能被空气中氧气氧化,发生反应的离子方程式为O2+4I-+4H+=2I2+2H2O。
(4)根据控制单一变量的原则可知a=5,b=0.1。
(5)设计实验组别3的目的是为了与组别1对比,从而探究硫酸的浓度对氧化速率的影响。
(6)由题意可知实验i中现象为产生黄色沉淀;乙同学认为该现象无法证明该反应为可逆反应,原因为含的溶液中加入也能产生黄色沉淀。
(7)向5mL溶液中加入3mL(少量)溶液,再向其中加入KSCN溶液,溶液变红,说明含有过量的溶液中存在,即可证明该反应为可逆反应[或向溶液中加入5mL(过量)溶液,再向其中加入KSCN溶液,溶液变红,说明含有过量的溶液中存在,即可证明该反应为可逆反应]。
【分析】(1)根据n=cV=进行分析。注意单位的统一。
(2)A.使用托盘天平时注意“左物右码”的原则。
B.向容量瓶转移液体时,注意玻璃棒下端位于刻度线以下。
C.定容时视线应与溶液凹液面的最低处相平。
D.定容后盖好瓶塞,将容量瓶来回颠倒,将溶液摇匀。
(3)酸性条件下KI能被空气中氧气氧化生成I2和H2O,注意离子方程式中单质、氧化物写化学式。
(4)根据控制变量法进行分析。
(5)设计实验组别3的目的是为了与组别1对比。
(6)根据 ,I-能与Ag+反应生成AgI黄色沉淀,注意含的溶液中含有I-。
(7)向过量的KI溶液中加入少量 Fe2(SO4)3溶液,再向其中加入KSCN溶液,溶液变红,说明含有过量的溶液中存在,即可证明该反应为可逆反应。
27.(2022·成都模拟)过氧化氢与尿素通过氢键形成加合物[CO(NH2)2·H2O2],这是一种高效、安全的固态过氧化氢形式,既解决了储藏运输等困难,也提高了高活性高含量氧在水溶液中的稳定性。
(1)Ⅰ.加合物的制备
量取6.8mL30%H2O2溶液放于反应容器中,再加入2.4g尿素。控制60℃下加热几分钟,得到无色溶液。继续加热,观察到针状晶体在溶液中逐渐生长,至只有极少量水时,停止加热,冷却至室温。晶体置于滤纸上几分钟,称重记录3.6g。
制备时,加入过氧化氢略过量,其目的是 。
(2)控制温度60℃左右所采用的加热方式是 ,过程中监测温度的方法为 ;制备时的反应容器是一种便于结晶的陶瓷仪器,该仪器为下列 (填序号)。
A.圆底蒸发皿 B.坩埚 C.烧杯 D.瓷制研钵
(3)尿素中常含有少量铁、铜等离子杂质,需加入稳定剂以提高加合物的产率。不加稳定剂时,铁、铜等离子导致产品稳定性以及产率降低的可能原因是 。
(4)Ⅱ.产品纯度测定
实验步骤:填写下述测定步骤中的空白。
取ag产品至50mL烧杯中, ,将溶液转移至100mL容量瓶中定容并摇匀。吸取10.0mL溶液于 中,加入100mL水和20mL10%硫酸,用cmol/LKMnO4溶液(不与尿素反应)滴定至粉红色,30s不褪色。共重复平行测定三次,平均消耗bmLKMnO4溶液。
数据分析:
(5)酸性KMnO4溶液滴定H2O2时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ,据此计算产品的纯度为 %。
【答案】(1)提高尿素的转化率
(2)水浴加热;用温度计监测水浴温度;A
(3)铁、铜离子催化H2O2分解
(4)加适量水溶解,恢复至室温;锥形瓶
(5)2:5;
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定
【解析】【解答】(1)利用过氧化氢与尿素通过氢键形成加合物,加入稍过量的过氧化氢,将尿素尽可能转化成加合物,提高尿素的转化率;故答案为提高尿素转化率;
(2)控制温度在60℃左右所采用的加热方式为水浴加热,过程中监测温度的方法为用温度计测定水浴温度;根据题意反应容器是便于结晶的陶瓷仪器,烧杯属于玻璃仪器,不属于陶瓷仪器,瓷制研钵用于固体研磨,不能用于结晶,坩埚不利于蒸发结晶,蒸发皿常用于蒸发结晶,且蒸发皿为陶瓷仪器,选项A符合题意;故答案为水浴加热;温度计测定水浴温度;A;
(3)铁、铜离子可以催化H2O2分解,导致产品稳定性及产率降低;故答案为铁、铜离子催化H2O2分解;
(4)将产品称量后,放置在烧杯中,加水溶解,恢复至室温状态,然后将溶液移至100mL容量瓶中定容并摇匀;滴定过程中一般待测液盛放在锥形瓶中,标准液用滴定管盛装,因此吸取10.0mL溶液于锥形瓶中;故答案为加水溶解,恢复至室温;锥形瓶;
(5)利用高锰酸钾的强氧化性,将H2O2氧化成氧气,利用得失电子数目守恒,n(KMnO4)×(7-2)=n(H2O2)×2×1,n(KMnO4)∶n(H2O2)=2∶5;根据信息建立关系式为2CO(NH2)2·H2O2~5H2O2~2KMnO4样品的纯度为
×100%=
%;故答案为2∶5;
%。
【分析】(1)一种反应物过量可以提高另一种反应物的转化率;
(2)温度低于100 ℃ 宜采用水浴加热,要用温度计检测水浴的温度,保持 60℃60℃ ;结晶要用到蒸发皿;
(3)过氧化氢不稳定,易分解,铜、铁离子可以催化其分解;
(4)一定物质的量浓度的溶液的配制,先加适量水溶解,再冷却后才转移,滴定操作的反应容器要用到锥形瓶;
(5)根据得失电子守恒判断氧化剂和还原剂的物质的量之比,根据高锰酸钾的物质的量算过氧化氢的物质的量,最后计算纯度。
28.(2021·福州模拟)某化学兴趣小组探究84消毒液(含10.5%NaClO和少量NaOH)与75%医用酒精能否反应,进行如下实验:
(1)将25mL无水乙醇配成75%医用酒精,下列仪器中不需要使用的有 (填名称)。
(2)实验Ⅰ的淀粉碘化钾试纸在3min时变蓝,21min后蓝色褪去,实验Ⅱ则在8min时变蓝,49min后褪色。
①实验中,使淀粉碘化钾试纸变蓝的物质是 ,而后碘被 (填“氧化”或“还原”)导致蓝色褪去。
②对比实验Ⅰ和Ⅱ的现象可以说明乙醇被NaClO氧化,理由是 。
③实验过程,测得实验Ⅰ中混合溶液的pH由12.38逐渐增大至12.80,说明乙醇与NaClO反应可能生成 。
(3)为了测定84消毒液与医用酒精1:1反应后溶液中剩余NaClO含量:取5.00mL反应后溶液(密度约1g·mL-1)于锥形瓶,加入过量KI溶液和适量硫酸,在冷暗处静置4-5min后,再加入少量淀粉指示剂,用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准液滴定,消耗标准液体积为14.80mL。
①滴定前,将锥形瓶置于“冷暗处”的目的是 ,写出NaClO与KI反应的离子方程式 。
②滴定终点溶液的颜色是 ,84消毒液与医用酒精1:1反应后溶液中NaClO的质量分数= (结果保留3位有效数字;I2+2S2O =2I-+S4O )。
【答案】(1)100mL容量瓶、托盘天平
(2)Cl2;氧化;实验I中淀粉碘化钾试纸变蓝及褪色的时间更短,说明乙醇将NaClO还原为Cl2;NaOH
(3)避免碘单质升华;ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O;无色;1.10%
【知识点】氧化还原反应;配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定
【解析】【解答】(1)将无水乙醇配成75%医用酒精,需要加一定量的水稀释,故所用仪器为量筒和烧杯,不需要100mL容量瓶、托盘天平,故答案为:100mL容量瓶、托盘天平;
(2)①能使淀粉碘化钾试纸变蓝,说明反应生成了I2,结合乙醇具有还原性,NaClO具有强氧化性,则该实验原理为:首先乙醇和NaClO反应生成了Cl2,然后发生Cl2+2KI=2KCl+ I2,I2遇淀粉溶液变蓝,过量的Cl2又将I2氧化,导致蓝色褪去,故答案为:Cl2;氧化;
②对比实验Ⅰ和Ⅱ的现象,实验I中淀粉碘化钾试纸变蓝及褪色的时间更短,说明乙醇将NaClO还原为Cl2,故答案为:实验I中淀粉碘化钾试纸变蓝及褪色的时间更短,说明乙醇将NaClO还原为Cl2;
③实验过程,测得实验Ⅰ中混合溶液的pH由12.38逐渐增大至12.80,溶液碱性增强,说明乙醇与NaClO反应可能生成NaOH,故答案为:NaOH;
(3)①单质碘在常温下易升华,因此滴定前,要将锥形瓶置于“冷暗处”;NaClO与KI反应时,I-被ClO-氧化生成I2,ClO-本身被还原为Cl-,根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒配平,反应的离子方程式为:ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O,故答案为:避免碘单质升华;ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O;
②滴定前溶液为蓝色,滴定终点时I2被消耗完,溶液的颜色变为无色;
根据ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O,I2+2S2O =2I-+S4O ,得到关系式:ClO-~2I-~ I2~2S2O ,n(ClO-)= n(S2O )= 0.1000mol·L-1 14.80 10-3L=7.40 10-4mol,则m(NaClO)= 7.40 10-4mol 74.5g/mol=0.05513g,5.00mL的反应后溶液的质量为1g·mL-1 5.00mL=5.00g,则 NaClO的质量分数= 100%=1.10%,故答案为:无色;1.10%。
【分析】(1)液体配制液体需要的是量筒以及烧杯
(2)① 乙醇具有还原性,次氯酸钠具有氧化性,被还原为氯气,碘离子被氯气氧化变成碘单质此时变为蓝色,氯气又继续将碘单质氧化,导致碘单质消失颜色消失 ② 通过比较时间的长短进行比较即可③根据pH变大可能产生的是碱
(3)① 考虑到碘易升华,因此需要低温处理,根据反应物和生成物即可写出方程式②碘单质被消耗完全此时反应完全,颜色消失,根据方程式即可计算出次氯酸钠的物质的量即可计算出质量分数
29.(2021·成都模拟)资料显示某地区的酸雨主要为硫酸型和盐酸型酸雨。某兴趣小组对酸雨进行实验研究。
(1)提出合理的假设:该酸雨中的溶质除H2SO4、HCl外,该小组同学根据硫酸型酸雨的形成过程,预测主要溶质还有 。
(2)设计实验方案验证以上假设。在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。
限选试剂及仪器:盐酸、硝酸、BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、AgNO3溶液、紫色石蕊试液、品红溶液、烧杯、试管、胶头滴管。
实验步骤 预期现象和结论
步骤1:取适量酸雨于A、B两支洁净试管中,待用 无明显现象
步骤2:往A试管中加入过量的Ba(OH)2溶液,静置,过滤 有白色沉淀
步骤3:取少量步骤2得到的滤渣加入过量盐酸 滤渣不能完全溶解,说明酸雨中含有硫酸
步骤4:取适量步骤2得到的滤液,
步骤5:往B试管中加入 ,振荡
(3)酸雨部分组成测定:
①标准溶液配制:实验室用1.000mol·L-1较浓的碘水配制250mL0.02000mol·L-1的碘水溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管(一种能精确量取一定体积液体的仪器)外,还需要的仪器有 、 。
②滴定:准确量取25.00mL该酸雨于锥形瓶中,加入几滴 溶液作指示剂,将0.02000mol·L-1碘水装入50mL酸式滴定管,滴定终点现象为 ,记录数据,重复滴定2次,平均消耗碘水VmL。
【答案】(1)SO2(或H2SO3)
(2)先加入过量硝酸酸化,然后加入AgNO3溶液;产生白色沉淀,说明酸雨中含盐酸;少量品红溶液,振荡 品红溶液褪色,说明酸雨中含SO2或亚硫酸;250mL容量瓶
(3)胶头滴管;淀粉;碘水;溶液由无色变为蓝色,且半分钟不褪色
【知识点】常见的生活环境的污染及治理;含硫物质的性质及综合应用;配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定;探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】(1)硫酸型酸雨的形成主要过程为:含硫化合物燃烧(或含硫矿石冶炼)→SO2 SO3 H2SO4以及含硫化合物燃烧(或含硫矿石冶炼)→SO2 H2SO3 H2SO4,一方面,二氧化硫与水反应生成亚硫酸为可逆反应,另一方面亚硫酸转化为硫酸需要一定的时间,因此酸雨溶质中会含有SO2(或H2SO3),故答案为:SO2(或H2SO3);
(2)实验目的是要验证酸雨中含H2SO4、HCl、SO2(或H2SO3),涉及硫酸根离子、氯离子、二氧化硫的检验:
步骤2:往A试管中加入过量的Ba(OH)2溶液,静置,过滤,滤渣至少有BaSO4、BaSO3的1种,滤液含Ba(OH)2、可能含BaCl2:
步骤3已检验了硫酸;
步骤4目的应是检验氯离子,若步骤2得到的滤液含氯离子,则酸雨含HCl,因此:取适量步骤2得到的滤液,先加入过量硝酸酸化,然后加入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,说明酸雨中含盐酸;
步骤5的目的是检验SO2(或H2SO3),可用品红检验,因此:往B试管中加入少量品红溶液,振荡,若品红溶液褪色,说明酸雨中含SO2或亚硫酸(因存在SO2+H2O H2SO3,因此此处可说含亚硫酸或SO2);
故答案为:先加入过量硝酸酸化,然后加入AgNO3溶液;产生白色沉淀,说明酸雨中含盐酸;少量品红溶液,振荡;品红溶液褪色,说明酸雨中含SO2或亚硫酸;
(3)酸雨部分组成测定:
①标准溶液配制:实验室用1.000mol·L-1较浓的碘水配制250mL0.02000mol·L-1的碘水溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管(一种能精确量取一定体积液体的仪器)外,还需要的仪器有主要仪器250mL容量瓶,定容需要用到胶头滴管,故答案为:250mL容量瓶;胶头滴管;
②到达滴定终点时,溶液中将略剩余碘单质,因此可加几滴淀粉溶液作指示剂;酸雨为无色,因此滴定终点现象为滴入一滴碘水,溶液由无色变为蓝色,且半分钟不褪色,故答案为:淀粉;滴入一滴碘水,溶液由无色变为蓝色,且半分钟不褪色。
【分析】(2)检验酸雨中的硫酸可通过检验硫酸根实现,检验酸雨中盐酸可通过检验氯离子实现,检验二氧化硫或亚硫酸用品红。
30.(2021·沧州模拟)过氧乙酸是具有重要用途的有机合成氧化剂和化工原料,实验室拟合成过氧乙酸并测定其含量。
(1)浓缩
在图示装置(加热装置已省略)中,由分液漏斗向冷凝管1中滴加30% 溶液,最终得到质量分数约68%的 溶液。
①冷凝管1、冷凝管2中进水接口依次为 、 (填字母);冷凝效果更好的是 (填“冷凝管1”或“冷凝管2”)。
②加热温度不宜超过60℃的原因是 。
(2)合成过氧乙酸
向带有搅拌装置及温度计的500mL三口烧瓶中先加入16g冰醋酸,在搅拌下滴加90g68% 溶液,最后加入4.1mL浓硫酸,搅拌5h,静置20h。
(已知: )
①用浓缩的68% 溶液代替常见的30% 浴液的目的是 ;浓硫酸的作用是 。
②充分搅拌的目的是 。
(3)过氧乙酸含量的测定
步骤a:称取5.0g过氧乙酸试样(液体),配制成100mL溶液A。
步骤b:在碘量瓶中加入 溶液、3滴 溶液、5.0mL溶液A,摇匀,用0.01mol/L的 溶液滴定至溶液呈微红色。
步骤c:向滴定后的溶液中再加1.0gKI ( ),摇匀,置于暗处5min,用蒸馏水冲洗瓶盖及四周,加钼酸铵催化剂2.0mL,摇匀,用淀粉溶液作指示剂,用0.05mol/L的 标准溶液滴定至蓝色刚好褪去( )。重复步骤b、步骤c三次,测得平均消耗 标准溶液的体积为20.00mLmL。
①步骤a中配制溶液A时,需要用到的玻璃仪器除烧杯、100mL容量瓶、玻璃棒和量筒外,还需要 。
②设计步骤b的目的是 。
③过氧乙酸的质量分数为 %。
【答案】(1)b;d;冷凝管1;温度超过60℃, 会分解
(2)增大过氧化氢浓度有利于平衡向生成过氧乙酸的方向移动;作催化剂和吸水剂;使反应物充分接触,提高原料利用率
(3)胶头滴管;除去其中的 ;15.2
【知识点】化学平衡移动原理;配制一定物质的量浓度的溶液;探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)①为了充分冷凝溶液,冷凝水下进上出,则冷凝管1、冷凝管2中进水接口依次为b、d;冷凝管1是球形冷凝管,其冷凝效果更好;
②升温会加快H2O2分解速率,温度超过60℃,H2O2会分解;
(2)①该反应为可逆反应,增大反应物的浓度,平衡向正反应方向移动,用68%的H2O2溶液代替30%的H2O2溶液,可增大过氧化氢的浓度,有利于平衡向生成过氧乙酸的方向移动;浓硫酸的作用是作催化剂和吸水剂;
②充分搅拌,能使反应物充分接触,提高提高原料利用率;
(3)①配制100mL过氧乙酸溶液,配制步骤为:计算、称量(量取)、溶解、冷却、转移、洗涤、定容,称量时用到仪器是天平,溶解时用到烧杯、玻璃棒、量筒,转移溶液时用到烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶,定容时还需胶头滴管,其中属于玻璃仪器的是100mL容量瓶、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、量筒,故还需要的玻璃仪器有胶头滴管;
②过氧化氢在酸性条件下可以氧化碘离子,为了避免此反应的发生,设计步骤b的目的是除去其中的H2O2;
③由 得:
。
【分析】通过反应: ,合成过氧乙酸,将30% 溶液浓缩得到质量分数约68%的 溶液,可增大过氧化氢的浓度,有利于平衡向生成过氧乙酸的方向移动,浓硫酸在该反应中作催化剂和吸水剂,可提高反应速率,促进平衡向生成过氧乙酸的方向移动,最后通过氧化还原滴定测定制得的过氧乙酸的含量。
31.(2020·汉中模拟)环境问题是广大群众关注的热点话题之一,化工厂排放的废水、废渣一般利用化学原理可以进行排放物达标检测与无害化处理。某皮革厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下:
已知:①酸浸后的溶液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
②常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:
阳离子 Fe3+ Mg2+ Al3+ Cr3+
沉淀完全时的pH 3.7 11.1 5.4 9
沉淀溶解时的pH — — >8溶解 >9溶解
(1)如需配制480 mL酸浸环节所需的硫酸,需要用量筒量取18.4
mol·L-1的浓硫酸 mL;配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外,还需哪些仪器 。
(2)经氧化环节滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72-,写出此反应的离子方程式: 。
(3)调pH=8环节,既可以将溶液中某些杂质离子转化为沉淀,同时又可以将Cr2O72-转化为某种含铬元素微粒,溶液颜色由橙色变为黄色,请解释该颜色变化的原因 。
(4)钠离子交换树脂的反应原理为Mn++nNaR MRn+nNa+,则利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有 。
(5)请写出流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式: 。
(6)沉淀滴定法是测定粒子浓度的方法之一,为了测定某废水中SCN-的浓度,可用标准AgNO3溶液滴定待测液,已知:
银盐性质 AgCl AgI AgCN Ag2CrO4 AgSCN
颜色 白 黄 白 砖红 白
Ksp 1.8×10-10 8.3×10-17 1.2×10-16 3.5×10-11 1.0×10-12
①滴定时可选为滴定指示剂的是 (填编号),
A.NaCl
B.K2CrO4 C.KI D.NaCN
②如何确定该滴定过程的终点: 。
【答案】(1)54.3;500 mL容量瓶、胶头滴管
(2)2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+
(3)Cr2O72-+2OH- 2CrO42-+H2O当pH增大时该平衡向右移动,溶液中Cr2O72-浓度减小、CrO42-离子浓度增大,颜色由橙色变为黄色
(4)Mg2+、Ca2+
(5)2CrO42-+3SO2+12H2O=2Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-
(6)B;当滴入最后一滴标准液时,出现砖红色沉淀,且半分钟内沉淀颜色不改变
【知识点】化学平衡移动原理;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;配制一定物质的量浓度的溶液;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)根据c1V1=c2V2列等式,18.4×V1×10-3=2×500×10-3,V1=54.3;配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外,还需用玻璃仪器为500mL容量瓶、胶头滴管;(2)根据电子得失守恒、原子守恒和电荷守恒,可知反应的离子方程式为2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+;(3)溶液颜色由橙色变为黄色说明Cr2O72-转化为CrO42-,反应的离子方程式为Cr2O72-+2OH- 2CrO42-+H2O,当pH增大时该平衡向右移动,溶液中Cr2O72-浓度减小、CrO42-离子浓度增大,所以颜色由橙色变为黄色;(4)根据阳离子互换原则确定,利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有Mg2+、Ca2+;(5)流程中用SO2进行还原时,被氧化为SO42-,根据电子得失守恒、原子守恒和电荷守恒,可知发生反应的离子方程式为2CrO42-+3SO2+12H2O=2Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-;(6)①指示剂选择原则为颜色变化明显、Ksp略微大于Ksp(AgSCN),根据表中数据可知K2CrO4作为指示剂,故答案为:B;②滴定终点现象是当滴入最后一滴标准液时,沉淀由白色变为砖红色,且半分钟内沉淀颜色不再改变。
【分析】向含铬污泥中加入稀硫酸和水并将溶液pH调节为1,根据信息①知,硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+,然后过滤,向滤液中加入双氧水,Cr3+被氧化生成Cr2O72-,然后向溶液中加入NaOH溶液并调节溶液的pH=8,根据表中数据知,溶液中Fe3+、Al3+生成沉淀,且溶液中Cr2O72-转化为CrO42-,然后过滤,向滤液中加入钠离子交换树脂,除去Ca2+和Mg2+,最后向溶液中通入二氧化硫,发生反应2CrO42-+3SO2+12H2O=2Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-,以此解答该题。
32.(2020·柯桥模拟)目前锂电池的应用日益广泛,而废旧锂电池的回收利用是十分重要的课题。回收利用废旧锂电池的流程如下:
已知:①锂电池废料的主要成分是 LiCoO2、铝、炭黑及其他杂质。
②“溶液 A”中主要金属离子是 Co2+、Li+,还含有少量 Fe3+、Al3+、Cu2+。
请回答:
(1)步骤Ⅰ中铝溶解的离子方程式为 ;
步骤Ⅲ中 LiCoO2 固体溶解的化学方程式为 ;
(2)关于步骤Ⅱ,下列实验操作或说法合理的是
A.灼烧前,灼烧使用的蒸发皿洗净后不需要擦干,然后加入固体 X 进行灼烧
B.灼烧时需要用玻璃棒不断搅拌
C.灼烧至恒重是指前后两次称量所得质量之差不得超过一定的允许误差,这个允许误差一定为 0.01g
D.在电解熔融的Al2O3 制备金属铝时,通常需加入冰晶石(NaAlF6)以增强其导电性
(3)步骤Ⅳ中除杂时可加入氨水调节溶液的
pH,实验表明溶液A 中各种金属离子的沉淀率随 pH 的变化如右下图所示,则步骤Ⅳ中可除去的杂质离子是 。
(4)步骤Ⅴ可采用酸碱滴定法测定碳酸锂的纯度。滴定原理如下:碳酸锂能够与盐酸反应生成氯化锂和二氧化碳,在碳酸锂未完全反应时,溶液保持中性(pH=7)。反应完全后,随着盐酸的继续滴入,溶液PH 下降,以甲基红—溴甲粉绿为指示剂,用盐酸标准液滴定试样,用消耗盐酸标准滴定溶液的量来计算碳酸锂的含量。
①配制约 0.30mol L﹣1 盐酸溶液不需要用到的仪器有 (填编号)
a.
量筒 b.电子天平 c. 漏斗
d. 烧杯 e. 容量瓶 f. 玻璃棒 g. 胶头滴管
②用 0.3000mol L﹣1 盐酸标准溶液滴定,其中正确操作步骤的顺序为
a.
加入 0.1-0.2mL 甲基红—溴甲粉绿作指示剂;
b.
煮沸去除 CO2,再冷却到室温;
c.
将试样置于 250mL 锥形瓶中,加入 20mL 水溶解;
d.
用盐酸标准液滴定至试液由绿色变成酒红色;
e.
继续滴定至酒红色(滴定突跃区域)即为终点
③碳酸锂的纯度可用下式计算:ω= ×100%
其中:ω—碳酸锂试样的纯度; m—碳酸锂试样的质量(g);
c—盐酸标准液的浓度(mol L﹣1)
V1—试样滴定时消耗盐酸的体积(mL);
V0—滴定空白溶液(指不加试样进行滴定)时标准盐酸消耗的体积(mL)0.03694—与 1.00mL 标准盐酸(c=1.000 mol L﹣1)相当的碳酸锂的质量(g) 滴定空白溶液的目的是
上述滴定操作中,缺少“煮沸去除 CO2,再冷却到室温”这个步骤,测定结果将
(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)
【答案】(1)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑或 2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]- +3H2↑;2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O
(2)B
(3)Fe3+、Al3+
(4)bc;cadbe;以消除实验中的试剂、操作等综合因素造成的滴定误差;偏小
【知识点】物质的分离与提纯;配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)步骤Ⅰ中,铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑或2Al+2OH-+6H2O==2[Al(OH)4]-+3H2↑;
步骤Ⅲ中,反应物有LiCoO2、双氧水、硫酸,生成物有Li2SO4和CoSO4,LiCoO2中Co化合价降低,则H2O2化合价升高生成O2,所以化学方程式为2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O;
(2)步骤Ⅱ将氢氧化铝,灼烧、电解后得到铝,
A.蒸发皿一般用于蒸发溶液,氢氧化铝为固体,一般用坩埚灼烧,A错误;
B.灼烧时需要用玻璃棒不断搅拌,避免局部过热,引起蹦溅,B正确;
C.在重量分析法中,经烘干或灼烧的坩埚或沉淀,前后两次称重之差小于0.2mg,C错误;
D.在电解熔融的Al2O3制备金属铝时,通常需加入冰晶石(NaAlF6),目的是降低氧化铝的熔点,D错误。
(3)如图可知pH<5.0时,Co2+不生成沉淀,而Fe3+、Al3+易生成沉淀而除去,所以可除去的杂质离子是Fe3+、Al3+;
(4)①配制约0.30mol L-1盐酸溶液需要的仪器有量筒、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管,则不需要用到的仪器有bc;
②用0.3000mol L-1盐酸标准溶液滴定,大体步骤为:取样于锥形瓶中,加水溶解;加入指示剂;用盐酸标准液滴定至指示剂变色;煮沸去除CO2,再冷却;继续滴定至指示剂变色即为滴定终点,所以顺序为cadbe;
③滴定空白溶液的目的是消除实验中的试剂、操作等综合因素造成的滴定误差;上述滴定操作中,如缺少煮沸去除CO2,则CO2溶于水使溶液呈酸性,所加盐酸体积偏少,所以测定结果将偏小。
【分析】锂电池废料中含有LiCoO2、铝、炭黑,将废料先用碱液浸泡,将Al充分溶解,过滤后得到的滤液中含有偏铝酸钠,在浸出液中加入稀硫酸生成氢氧化铝,灼烧、电解可得到铝。滤渣中含有LiCoO2,将滤渣用双氧水、硫酸处理后生成Li2SO4、CoSO4,反应的离子方程式为:2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O。根据题给信息可知A溶液主要的金属离子是Co2+、Li+,还含有少量Fe3+、Al3+、Cu2+,经除杂后加入草酸铵,可得到CoC2O4固体。母液中含有Li+,加入饱和碳酸钠溶液后过滤,最后得到碳酸锂固体,据此分析解答。
33.(2020·哈尔滨模拟)Na2SO3是一种白色粉末,工业上可用作还原剂、防腐剂等。某化学小组探究不同pH的Na2SO3溶液与同浓度AgNO3溶液反应的产物,进行如下实验。
(1)①溶解:准确称取一定质量的Na2SO3晶体,用煮沸的蒸馏水溶解。蒸馏水需煮沸的原因是 。
②移液:将上述溶解后的Na2SO3溶液在烧杯中冷却后转入仪器A中,则仪器A为 ,同时洗涤 (填仪器名称)2~3次,将洗涤液一并转入仪器A中;
③定容:加水至刻度线1~2cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切,盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
Ⅱ.探究不同pH的Na2SO3溶液与pH=4的AgNO3溶液反应的产物
查阅资料:i.Ag2SO3为白色固体,不溶于水,溶于过量Na2SO3溶液
ii.Ag2O,棕黑色固体,不溶于水,可与浓氨水反应
(2)将pH=8的Na2SO3溶液滴入pH=4的AgNO3溶液中,至产生白色沉淀。
假设一:该白色沉淀为Ag2SO3
假设二:该白色沉淀为Ag2SO4
假设三:该白色沉淀为Ag2SO3和Ag2SO4的混合物
①写出假设一的离子方程式 ;
②提出假设二的可能依据是 ;
③验证假设三是否成立的实验操作是 。
(3)将pH=4的AgNO3溶液逐滴滴入足量的pH=11的Na2SO3溶液中,开始产生白色沉淀A,然后变成棕黑色物质。为了研究白色固体A的成分,取棕黑色固体进行如下实验:
①已知反应(b)的化学方程式为Ag(NH3)2OH+3HCl=AgCl↓+2NH4Cl+H2O,则反应(a)的化学方程式为 ;
②生成白色沉淀A的反应为非氧化还原反应,则A的主要成分是 (写化学式)。
(4)由上述实验可知,盐溶液间的反应存在多样性。经验证,(2)中实验假设一成立,则(3)中实验的产物不同于(2)实验的条件是 。
【答案】(1)去除蒸馏水中的氧气,防止亚硫酸钠被氧化;500mL容量瓶;烧杯、玻璃棒
(2)SO32-+2Ag+=Ag2SO3↓;Na2SO3被酸化的NO3-氧化成Na2SO4,Na2SO4与AgNO3溶液反应生成Ag2SO4沉淀;取固体少许加入足量Na2SO3溶液(或向试管中继续滴加Na2SO3溶液)
(3)Ag2O+4NH3·H2O=2Ag(NH3)2OH+3H2O或Ag2O+4NH3+H2O=2Ag(NH3)2OH;AgOH
(4)Na2SO3溶液滴加顺序不同(或用量不同),溶液酸碱性不同(或浓度不同)
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;配制一定物质的量浓度的溶液;离子方程式的书写
【解析】【解答】Ⅰ.(1)配制500mL一定浓度的Na2SO3溶液
①溶解时:Na2SO3晶体易被溶液中溶解的氧气氧化,故需煮沸,防止亚硫酸钠被氧化;
②移液时:配置一定物质的量浓度的溶液时需要使用500mL的容量瓶,移液时需要洗涤烧杯和玻璃棒2~3次;
③定容:加水至刻度线1~2cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切,盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。 (2)将pH=8的Na2SO3溶液滴入pH=4的AgNO3溶液中,至产生白色沉淀。
①假设一是银离子与亚硫酸根离子反应生成亚硫酸银SO32-+2Ag+= Ag2SO3↓;
②将pH=8的Na2SO3溶液滴入pH=4的AgNO3溶液中,酸性溶液中存在氢离子,氢离子和硝酸根相当于硝酸,具有氧化性,可能会将亚硫酸根离子氧化成硫酸根;
③.Ag2SO3为白色固体,不溶于水,溶于过量Na2SO3溶液,故可以取固体少许加入足量Na2SO3溶液(或向试管中继续滴加Na2SO3溶液),看是否继续溶解,若继续溶解一部分,说明假设三成立;(3)①Ag2O,棕黑色固体,不溶于水,可与浓氨水反应,反应a为Ag2O + 4NH3·H2O =2Ag(NH3)2OH + 3H2O;
②将pH=4的AgNO3溶液逐滴滴入足量的pH=11的Na2SO3溶液中,由于亚硫酸银易溶于亚硫酸钠,故生成的白色沉淀不是亚硫酸银,溶液呈碱性,也不是硫酸银,银离子在碱性条件下,例如银离子和氨水反应可以生成氢氧化银,是白色沉淀,A为AgOH;(4)实验(2)将pH=8的Na2SO3溶液滴入pH=4的AgNO3溶液中,实验(3)将pH=4的AgNO3溶液逐滴滴入足量的pH=11的Na2SO3溶液中,对比两次实验可以看出,滴加顺序不同(或用量不同),所给盐溶液酸碱性不同(或浓度不同)。
【分析】配置一定物质的量浓度的溶液时,①溶解时:Na2SO3晶体易被溶液中溶解的氧气氧化,故需煮沸;②移液时:配置一定物质的量浓度的溶液时需要使用容量瓶,移液时需要洗涤烧杯和玻璃棒;
实验Ⅱ 探究不同pH的Na2SO3溶液与pH=4的AgNO3溶液反应的产物
①假设一是银离子与亚硫酸根离子反应生成亚硫酸银;
②考虑加入的酸性的硝酸银溶液具有氧化性,将亚硫酸银氧化成硫酸银;
③由于Ag2SO3溶于过量Na2SO3溶液,可以加入Na2SO3溶液验证溶液中是否有Ag2SO3;
34.(2020·邵阳模拟)实验室需配制90mL 1.0mol/L的NaOH溶液,请完善表格中的相关实验设计。
实验原理 m=cVM
实验仪器 药匙、烧杯、托盘天平、玻璃棒、 、胶头滴管
实验步骤 ⑴计算:需要称取NaOH固体 g。 ⑵称量:用托盘天平称取所需NaOH固体。 ⑶溶解:将称好的NaOH固体用适量蒸馏水溶解。 ⑷转移、 :将烧杯中的溶液冷却至室温后,注入仪器①中,并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁2~3次,洗涤液也都注入仪器①中。 ⑸定容:将蒸馏水注入仪器至液面离刻度线1~2cm时,改用 滴加蒸馏水至液面与刻度线相切。 ⑹摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,然后静置。
思考与讨论 如果省去实验操作③,配出来的溶液浓度 (填“>”、“=”或“<”)1.0mol/L。
【答案】100mL容量瓶;4.0;洗涤;胶头滴管;<
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】①题中配制90mL 1.0mol/L的NaOH溶液,而实际实验室中没有90mL规格的容量瓶,根据临近较大原则,应选用100mL容量瓶。
②计算时应按照配制100mL 1.0mol/L的NaOH溶液进行。根据公式m=cVM,共需要称取0.1L×1.0mol/L×40g/mol=4.0g氢氧化钠固体。
⑤若省去洗涤步骤,会造成部分溶质没有充分转移,使最终配出的溶液浓度低于1.0mol/L。
【分析】容量瓶必须有对应的规格;配制溶液时,溶质的质量要根据容量瓶的规格进行计算。定容时,要用胶头滴管一滴滴的慢慢滴加蒸馏水。配制过程中,导致溶质减少会使所配置溶液浓度偏小,反之则偏大。
35.(2019·长宁模拟)绿矾FeSO4 7H2O广泛用于医药和工业领域。以下是FeSO4 7H2O的实验室制备流程图。根据题意完成下列填空:
(1)碳酸钠溶液能除去酯类油污,是因为 (用离子方程式表示),反应Ⅰ需要加热数分钟,其原因是 。
(2)废铁屑中含氧化铁,反应II的离子方程式 ,判断反应II完成的现象是:
。
【答案】(1)CO32-+H2O HCO3-+OH-、HCO3-+H2O H2CO3+OH-;升温,促进水解,溶液碱性增强,使反应充分进行
(2)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑;铁屑不再溶解,表面无气泡产生
【知识点】物质的分离与提纯;配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】本题考查了FeSO
4 7H
2O的实验室制备流程的知识。涉及盐的水解的应用、水解的影响因素、离子方程式的书写、反应现象的描述等,体现了学以致用的教学思想,难度不大。
【分析】废铁屑中含有酯类油污,Na2CO3为强碱弱酸盐,CO32-水解生成HCO3-和OH-,升温促进CO32-水解,碱促进油脂水解,然后过滤洗涤 加入稀硫酸,发生反应II为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,趁热过滤、冷却结晶,过滤洗涤得到 FeSO4 7H2O 。
2023年高考真题变式分类汇编:配制一定物质的量浓度的溶液1
一、选择题
1.(2023·全国甲卷)实验室将粗盐提纯并配制的溶液。下列仪器中,本实验必须用到的有
①天平②温度计③坩埚④分液漏斗⑤容量瓶⑥烧杯⑦滴定管⑧酒精灯
A.①②④⑥ B.①④⑤⑥ C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧
2.(2021·广东)测定浓硫酸试剂中 含量的主要操作包括:①量取一定量的浓硫酸,稀释;②转移定容得待测液;③移取 待测液,用 的 溶液滴定。上述操作中,不需要用到的仪器为( )
A. B. C. D.
3.(2023·徐汇模拟)实验室用98%的浓硫酸配制的稀硫酸。下列说法错误的是
A.应选用200mL容量瓶 B.可选用量筒量取浓硫酸
C.在烧杯中稀释浓硫酸 D.定容时应选用胶头滴管
4.(2023·山西模拟)下列实验操作能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 测定新制氯水的pH 将干燥的pH试纸放在玻璃片上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取新制氯水,点在pH试纸上
B 制取干燥纯净的CO2气体 将含少量HCl杂质的CO2气体依次通过饱和NaHCO3溶液和浓硫酸
C 配制0.4000 mol·L-1的NaOH溶液 用滤纸称取4.0 g固体NaOH于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,转移至250 mL容量瓶中定容
D 鉴定CH3CH2Br中的溴元素 将CH3CH2Br与NaOH水溶液共热后,滴加AgNO3溶液
A.A B.B C.C D.D
5.(2022·奉贤模拟)配制 NaOH溶液时浓度偏小的原因可能是( )
A.未洗涤烧杯和玻璃棒 B.未冷却至室温就定容
C.容量瓶中残留水 D.摇匀后液面低于刻度线
6.(2022·烟台模拟)利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到实验目的的是( )
A.用甲装置配制溶液
B.用乙装置制备少量的胶体
C.用丙装置稀释浓硫酸
D.用丁装置证明苯与溴发生取代反应
7.(2022·济宁模拟)某同学进行配制一定物质的量浓度稀硫酸实验,操作如下:计算后用10mL量筒量取5.4mL浓硫酸;将其沿小烧杯壁缓缓倒入蒸馏水中,用玻璃棒不断搅拌;将稀释后的溶液用玻璃棒引流转移至100mL容量瓶中;用蒸馏水洗涤量筒、烧杯和玻璃棒2-3次,并将洗涤液转移入容量瓶;振荡摇匀;继续加蒸馏水至离刻度线1-2cm处,改用胶头滴管滴加,直至凹液面最低处与刻度线相平;盖上玻璃塞,左手掌心拖住瓶底,右手食指紧按住玻璃塞,其余四指轻拢瓶颈,进行上下颠倒摇匀;把溶液倒入试剂瓶,贴好标签。实验中存在的错误有几处( )
A.1 B.2 C.3 D.4
8.(2022·衡阳模拟)下列实验装置或操作能达到目的的是( )
A B C D
制取乙烯 提高HClO浓度 配制250mL0.10mol·L-1NaOH溶液 除去乙烯中的少量SO2
A.A B.B C.C D.D
9.(2021·宁波模拟)下列说法正确的是( )
A.食醋总酸含量测定时若没有控制好滴定终点,溶液显深红色,则必须重做实验
B.配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,用移液管量取浓硫酸可以提高实验精度
C.探究温度对硫代硫酸钠与酸反应速率的影响时,应先将两种溶液混合后,再用水浴加热至设定温度
D.在两支试管中分别加1mL无水乙醇和1.5g苯酚固体,再加等量等体积的钠,比较乙醇、苯酚羟基上氢原子的活泼性
10.(2021·诸暨模拟)用浓硫酸配制950mL2.50mol/L稀硫酸,包括计算、量取、稀释、转移、定容等多个步骤,下列说法不恰当的是( )
A.图1仪器的规格应选择1000mL
B.图2稀释过程中应将浓硫酸加入水中
C.图3洗涤后需将洗涤液转入容量瓶
D.按图4操作加水至溶液凹液面与刻度线相平
11.(2021·浙江模拟)配置一定物质的量浓度的溶液操作中一般不需要用到的是( )
A. B. C. D.
12.(2021·青岛模拟)如图是用EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定法测定油菜样品中Ca2+含量的流程。下列说法正确的是(已知:Ca2++H2Y2-=CaY2-+2H+)( )
A.稀硝酸的作用是溶解,操作1是过滤
B.配制溶液用到的玻璃仪器有容量瓶、烧杯、玻璃棒
C.滴定过程中眼睛要注视滴定管内液面的变化
D.平行滴定三次,平均消耗23.30mLEDTA溶液,则测得Ca2+含量为0.155%
13.(2021·和平模拟)下列图示实验正确的是 ( )
A.洗涤烧杯并将洗涤液转入容量瓶中 B.制备并观察 的颜色 C.实验室快速制备 D.实验室制备乙酸乙酯
A.A B.B C.C D.D
14.(2021·保定模拟) 时,按下表配制两份溶液。
一元弱酸溶液 加入的 溶液 混合后所得溶液
溶液Ⅰ
溶液Ⅱ
下列说法错误的是( )
A.溶液Ⅰ中:
B.溶液Ⅱ比溶液Ⅰ的pH小1.0,说明
C.混合溶液Ⅰ和溶液Ⅱ:
D.混合溶液Ⅰ和溶液Ⅱ:
15.(2021·丰台模拟)下列实验过程可以达到实验目的的是( )
编号 实验过程 实验目的
A 称取11.7g固体NaCl置于500mL容量瓶中,加入适量蒸馏水溶解,定容 配制0.4 mol/L的NaCl溶液
B 常温下,测定等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液的pH 证明相同条件下,在水溶液中HCl电离程度大于CH3COOH
C 向Na2SO3溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3,观察实验现象 检验Na2SO3溶液是否变质
D 无水乙醇与浓H2SO4共热至170℃,将产生的气体通入溴水,观察溴水是否褪色 证明乙烯跟溴水发生反应
A.A B.B C.C D.D
16.(2021·东城模拟)配制 溶液的操作如下所示。下列说法错误的是( )
A.操作1前称取 的质量为4.0g
B.操作2前 溶液需恢复至室温
C.操作3和操作4分别为洗涤和定容
D.操作5后液面下降,需补充少量水至刻度线
17.(2020·陕西模拟)下列有关实验原理或操作正确的是( )
A.用20 mL量筒量取15 mL酒精,加水5 mL,配制质量分数为75%酒精溶液
B.在200 mL某硫酸盐溶液中,含有1.5NA个硫酸根离子,同时含有NA个金属离子,则该硫酸盐的物质的量浓度为2.5 mol·L-1
C.实验中需用2.0 mol·L-1的Na2CO3溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na2CO3的质量分别为950 mL、201.4 g
D.实验室配制500 mL 0.2 mol·L-1的硫酸亚铁溶液,其操作是:用天平称15.2 g绿矾(FeSO4·7H2O),放入小烧杯中加水溶解,转移到500 mL容量瓶,洗涤、稀释、定容、摇匀
18.(2020·温州模拟)实验室用Na2CO3固体和蒸馏水准确配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液,以下仪器中不是必需用到的是( )
A. B. C. D.
19.(2020·绍兴模拟)配制一定物质的量浓度的溶液的实验中可不选用的仪器是( )
A. B. C. D.
20.(2020·宁波模拟)配制0.1mol·L-1NaCl溶液不需要用到的仪器是( )
A B C D
A.A B.B C.C D.D
21.(2020·普陀模拟)可能引起实验结果偏小的操作是( )
A.测定 NaOH 溶液浓度:锥形瓶水洗后没有润洗
B.硫酸铜晶体中结晶水含量测定:加热时晶体溅出
C.常温常压下 1 摩尔H2 体积测定:反应的镁条有氧化膜
D.配制 0.1mol·L-1NaOH 溶液:俯视凹液面最低处与容量瓶刻度线相切
22.(2020·金华模拟)通过稀释浓硫酸配制 100mL 0.1 mol L-1 稀硫酸,不需要用到的仪器是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
23.(2021·山东)为完成下列各组实验,所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑存放试剂的容器)( )
实验目的 玻璃仪器 试剂
A 配制100mL一定物质的量浓度的NaCl溶液 100mL容量瓶、胶头滴管、烧杯、量筒、玻璃棒 蒸馏水、NaCl固体
B 制备Fe(OH)3胶体 烧杯、酒精灯、胶头滴管 蒸馏水、饱和FeCl3溶液
C 测定NaOH溶液浓度 烧杯、锥形瓶、胶头滴管、酸式滴定管 待测NaOH溶液、已知浓度的盐酸、甲基橙试剂
D 制备乙酸乙酯 试管、量筒、导管、酒精灯 冰醋酸、无水乙醇、饱和Na2CO3溶液
A.A B.B C.C D.D
三、非选择题
24.(2022·广东)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用 表示)。 的应用与其电离平衡密切相关。25℃时, 的 。
(1)配制 的 溶液,需 溶液的体积为 mL。
(2)下列关于250mL容量瓶的操作,正确的是 。
(3)某小组研究25℃下 电离平衡的影响因素。
提出假设 稀释 溶液或改变 浓度, 电离平衡会发生移动。
设计方案并完成实验 用浓度均为 的 和 溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液;测定 ,记录数据。
序号
Ⅰ 40.00 / / 0 2.86
Ⅱ 4.00 / 36.00 0 3.36
…
Ⅶ 4.00 a b 3∶4 4.53
Ⅷ 4.00 4.00 32.00 1∶1 4.65
①根据表中信息,补充数据: , 。
②由实验Ⅰ和Ⅱ可知,稀释 溶液,电离平衡 (填”正”或”逆”)向移动;结合表中数据,给出判断理由: 。
③由实验Ⅱ~VIII可知,增大 浓度, 电离平衡逆向移动。
实验结论 假设成立。
(4)小组分析上表数据发现:随着 的增加, 的值逐渐接近 的 。
查阅资料获悉:一定条件下,按 配制的溶液中, 的值等于 的 。
对比数据发现,实验VIII中 与资料数据 存在一定差异;推测可能由物质浓度准确程度不够引起,故先准确测定 溶液的浓度再验证。
(ⅰ)移取 溶液,加入2滴酚酞溶液,用 溶液滴定至终点,消耗体积为 ,则该 溶液的浓度为 。在答题卡虚线框中,画出上述过程的滴定曲线示意图并标注滴定终点 。
(ⅱ)用上述 溶液和 溶液,配制等物质的量的 与 混合溶液,测定pH,结果与资料数据相符。
(5)小组进一步提出:如果只有浓度均约为 的 和 溶液,如何准确测定 的 ?小组同学设计方案并进行实验。请完成下表中Ⅱ的内容。
Ⅰ 移取 溶液,用 溶液滴定至终点,消耗 溶液
Ⅱ ,测得溶液的pH为4.76
实验总结 得到的结果与资料数据相符,方案可行。
(6)根据 可以判断弱酸的酸性强弱。写出一种无机弱酸及其用途 。
25.(2020·新课标Ⅰ)为验证不同化合价铁的氧化还原能力,利用下列电池装置进行实验。
回答下列问题:
(1)由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L 1 FeSO4溶液,需要的仪器有药匙、玻璃棒、 (从下列图中选择,写出名称)。
(2)电池装置中,盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应,并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据,盐桥中应选择 作为电解质。
阳离子 u∞×108/(m2·s 1·V 1) 阴离子 u∞×108/(m2·s 1·V 1)
Li+ 4.07 4.61
Na+ 5.19 7.40
Ca2+ 6.59 Cl 7.91
K+ 7.62 8.27
(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知,盐桥中的阳离子进入 电极溶液中。
(4)电池反应一段时间后,测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02 mol·L 1。石墨电极上未见Fe析出。可知,石墨电极溶液中c(Fe2+)= 。
(5)根据(3)、(4)实验结果,可知石墨电极的电极反应式为 ,铁电极的电极反应式为 。因此,验证了Fe2+氧化性小于 ,还原性小于 。
(6)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液,将铁电极浸泡一段时间,铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是 。
26.(2022·光明模拟)碘化钾常用作合成有机化合物的原料。某实验小组设计实验探究KI的还原性。
(1)I.配制KI溶液
配制500mL的KI溶液,需要称取KI的质量为 g。
(2)下列关于配制KI溶液的操作错误的是____(填序号)。
A. B.
C. D.
(3)II.探究不同条件下空气中氧气氧化KI的速率。
组别 温度 KI溶液 溶液 蒸馏水 淀粉溶液
c(KI) V V
1 298K 5mL 5mL 10mL 3滴
2 313K mL 5mL 10mL 3滴
3 298K 10mL 5mL 5mL 3滴
酸性条件下KI能被空气中氧气氧化,发生反应的离子方程式为 。
(4)通过实验组别1和组别2探究温度对氧化速率的影响。其中a= ,b= 。
(5)设计实验组别3的目的是 。
(6)III.探究反应“”为可逆反应。
试剂:KI溶液,溶液,淀粉溶液,溶液,KSCN溶液。实验如下:
甲同学通过试管i和试管ii中现象结合可证明该反应为可逆反应,则试管i中现象为 ;乙同学认为该现象无法证明该反应为可逆反应,原因为 。
(7)请选择上述试剂重新设计实验,证明该反应为可逆反应: 。
27.(2022·成都模拟)过氧化氢与尿素通过氢键形成加合物[CO(NH2)2·H2O2],这是一种高效、安全的固态过氧化氢形式,既解决了储藏运输等困难,也提高了高活性高含量氧在水溶液中的稳定性。
(1)Ⅰ.加合物的制备
量取6.8mL30%H2O2溶液放于反应容器中,再加入2.4g尿素。控制60℃下加热几分钟,得到无色溶液。继续加热,观察到针状晶体在溶液中逐渐生长,至只有极少量水时,停止加热,冷却至室温。晶体置于滤纸上几分钟,称重记录3.6g。
制备时,加入过氧化氢略过量,其目的是 。
(2)控制温度60℃左右所采用的加热方式是 ,过程中监测温度的方法为 ;制备时的反应容器是一种便于结晶的陶瓷仪器,该仪器为下列 (填序号)。
A.圆底蒸发皿 B.坩埚 C.烧杯 D.瓷制研钵
(3)尿素中常含有少量铁、铜等离子杂质,需加入稳定剂以提高加合物的产率。不加稳定剂时,铁、铜等离子导致产品稳定性以及产率降低的可能原因是 。
(4)Ⅱ.产品纯度测定
实验步骤:填写下述测定步骤中的空白。
取ag产品至50mL烧杯中, ,将溶液转移至100mL容量瓶中定容并摇匀。吸取10.0mL溶液于 中,加入100mL水和20mL10%硫酸,用cmol/LKMnO4溶液(不与尿素反应)滴定至粉红色,30s不褪色。共重复平行测定三次,平均消耗bmLKMnO4溶液。
数据分析:
(5)酸性KMnO4溶液滴定H2O2时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ,据此计算产品的纯度为 %。
28.(2021·福州模拟)某化学兴趣小组探究84消毒液(含10.5%NaClO和少量NaOH)与75%医用酒精能否反应,进行如下实验:
(1)将25mL无水乙醇配成75%医用酒精,下列仪器中不需要使用的有 (填名称)。
(2)实验Ⅰ的淀粉碘化钾试纸在3min时变蓝,21min后蓝色褪去,实验Ⅱ则在8min时变蓝,49min后褪色。
①实验中,使淀粉碘化钾试纸变蓝的物质是 ,而后碘被 (填“氧化”或“还原”)导致蓝色褪去。
②对比实验Ⅰ和Ⅱ的现象可以说明乙醇被NaClO氧化,理由是 。
③实验过程,测得实验Ⅰ中混合溶液的pH由12.38逐渐增大至12.80,说明乙醇与NaClO反应可能生成 。
(3)为了测定84消毒液与医用酒精1:1反应后溶液中剩余NaClO含量:取5.00mL反应后溶液(密度约1g·mL-1)于锥形瓶,加入过量KI溶液和适量硫酸,在冷暗处静置4-5min后,再加入少量淀粉指示剂,用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准液滴定,消耗标准液体积为14.80mL。
①滴定前,将锥形瓶置于“冷暗处”的目的是 ,写出NaClO与KI反应的离子方程式 。
②滴定终点溶液的颜色是 ,84消毒液与医用酒精1:1反应后溶液中NaClO的质量分数= (结果保留3位有效数字;I2+2S2O =2I-+S4O )。
29.(2021·成都模拟)资料显示某地区的酸雨主要为硫酸型和盐酸型酸雨。某兴趣小组对酸雨进行实验研究。
(1)提出合理的假设:该酸雨中的溶质除H2SO4、HCl外,该小组同学根据硫酸型酸雨的形成过程,预测主要溶质还有 。
(2)设计实验方案验证以上假设。在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。
限选试剂及仪器:盐酸、硝酸、BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、AgNO3溶液、紫色石蕊试液、品红溶液、烧杯、试管、胶头滴管。
实验步骤 预期现象和结论
步骤1:取适量酸雨于A、B两支洁净试管中,待用 无明显现象
步骤2:往A试管中加入过量的Ba(OH)2溶液,静置,过滤 有白色沉淀
步骤3:取少量步骤2得到的滤渣加入过量盐酸 滤渣不能完全溶解,说明酸雨中含有硫酸
步骤4:取适量步骤2得到的滤液,
步骤5:往B试管中加入 ,振荡
(3)酸雨部分组成测定:
①标准溶液配制:实验室用1.000mol·L-1较浓的碘水配制250mL0.02000mol·L-1的碘水溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管(一种能精确量取一定体积液体的仪器)外,还需要的仪器有 、 。
②滴定:准确量取25.00mL该酸雨于锥形瓶中,加入几滴 溶液作指示剂,将0.02000mol·L-1碘水装入50mL酸式滴定管,滴定终点现象为 ,记录数据,重复滴定2次,平均消耗碘水VmL。
30.(2021·沧州模拟)过氧乙酸是具有重要用途的有机合成氧化剂和化工原料,实验室拟合成过氧乙酸并测定其含量。
(1)浓缩
在图示装置(加热装置已省略)中,由分液漏斗向冷凝管1中滴加30% 溶液,最终得到质量分数约68%的 溶液。
①冷凝管1、冷凝管2中进水接口依次为 、 (填字母);冷凝效果更好的是 (填“冷凝管1”或“冷凝管2”)。
②加热温度不宜超过60℃的原因是 。
(2)合成过氧乙酸
向带有搅拌装置及温度计的500mL三口烧瓶中先加入16g冰醋酸,在搅拌下滴加90g68% 溶液,最后加入4.1mL浓硫酸,搅拌5h,静置20h。
(已知: )
①用浓缩的68% 溶液代替常见的30% 浴液的目的是 ;浓硫酸的作用是 。
②充分搅拌的目的是 。
(3)过氧乙酸含量的测定
步骤a:称取5.0g过氧乙酸试样(液体),配制成100mL溶液A。
步骤b:在碘量瓶中加入 溶液、3滴 溶液、5.0mL溶液A,摇匀,用0.01mol/L的 溶液滴定至溶液呈微红色。
步骤c:向滴定后的溶液中再加1.0gKI ( ),摇匀,置于暗处5min,用蒸馏水冲洗瓶盖及四周,加钼酸铵催化剂2.0mL,摇匀,用淀粉溶液作指示剂,用0.05mol/L的 标准溶液滴定至蓝色刚好褪去( )。重复步骤b、步骤c三次,测得平均消耗 标准溶液的体积为20.00mLmL。
①步骤a中配制溶液A时,需要用到的玻璃仪器除烧杯、100mL容量瓶、玻璃棒和量筒外,还需要 。
②设计步骤b的目的是 。
③过氧乙酸的质量分数为 %。
31.(2020·汉中模拟)环境问题是广大群众关注的热点话题之一,化工厂排放的废水、废渣一般利用化学原理可以进行排放物达标检测与无害化处理。某皮革厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下:
已知:①酸浸后的溶液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
②常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:
阳离子 Fe3+ Mg2+ Al3+ Cr3+
沉淀完全时的pH 3.7 11.1 5.4 9
沉淀溶解时的pH — — >8溶解 >9溶解
(1)如需配制480 mL酸浸环节所需的硫酸,需要用量筒量取18.4
mol·L-1的浓硫酸 mL;配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外,还需哪些仪器 。
(2)经氧化环节滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72-,写出此反应的离子方程式: 。
(3)调pH=8环节,既可以将溶液中某些杂质离子转化为沉淀,同时又可以将Cr2O72-转化为某种含铬元素微粒,溶液颜色由橙色变为黄色,请解释该颜色变化的原因 。
(4)钠离子交换树脂的反应原理为Mn++nNaR MRn+nNa+,则利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有 。
(5)请写出流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式: 。
(6)沉淀滴定法是测定粒子浓度的方法之一,为了测定某废水中SCN-的浓度,可用标准AgNO3溶液滴定待测液,已知:
银盐性质 AgCl AgI AgCN Ag2CrO4 AgSCN
颜色 白 黄 白 砖红 白
Ksp 1.8×10-10 8.3×10-17 1.2×10-16 3.5×10-11 1.0×10-12
①滴定时可选为滴定指示剂的是 (填编号),
A.NaCl
B.K2CrO4 C.KI D.NaCN
②如何确定该滴定过程的终点: 。
32.(2020·柯桥模拟)目前锂电池的应用日益广泛,而废旧锂电池的回收利用是十分重要的课题。回收利用废旧锂电池的流程如下:
已知:①锂电池废料的主要成分是 LiCoO2、铝、炭黑及其他杂质。
②“溶液 A”中主要金属离子是 Co2+、Li+,还含有少量 Fe3+、Al3+、Cu2+。
请回答:
(1)步骤Ⅰ中铝溶解的离子方程式为 ;
步骤Ⅲ中 LiCoO2 固体溶解的化学方程式为 ;
(2)关于步骤Ⅱ,下列实验操作或说法合理的是
A.灼烧前,灼烧使用的蒸发皿洗净后不需要擦干,然后加入固体 X 进行灼烧
B.灼烧时需要用玻璃棒不断搅拌
C.灼烧至恒重是指前后两次称量所得质量之差不得超过一定的允许误差,这个允许误差一定为 0.01g
D.在电解熔融的Al2O3 制备金属铝时,通常需加入冰晶石(NaAlF6)以增强其导电性
(3)步骤Ⅳ中除杂时可加入氨水调节溶液的
pH,实验表明溶液A 中各种金属离子的沉淀率随 pH 的变化如右下图所示,则步骤Ⅳ中可除去的杂质离子是 。
(4)步骤Ⅴ可采用酸碱滴定法测定碳酸锂的纯度。滴定原理如下:碳酸锂能够与盐酸反应生成氯化锂和二氧化碳,在碳酸锂未完全反应时,溶液保持中性(pH=7)。反应完全后,随着盐酸的继续滴入,溶液PH 下降,以甲基红—溴甲粉绿为指示剂,用盐酸标准液滴定试样,用消耗盐酸标准滴定溶液的量来计算碳酸锂的含量。
①配制约 0.30mol L﹣1 盐酸溶液不需要用到的仪器有 (填编号)
a.
量筒 b.电子天平 c. 漏斗
d. 烧杯 e. 容量瓶 f. 玻璃棒 g. 胶头滴管
②用 0.3000mol L﹣1 盐酸标准溶液滴定,其中正确操作步骤的顺序为
a.
加入 0.1-0.2mL 甲基红—溴甲粉绿作指示剂;
b.
煮沸去除 CO2,再冷却到室温;
c.
将试样置于 250mL 锥形瓶中,加入 20mL 水溶解;
d.
用盐酸标准液滴定至试液由绿色变成酒红色;
e.
继续滴定至酒红色(滴定突跃区域)即为终点
③碳酸锂的纯度可用下式计算:ω= ×100%
其中:ω—碳酸锂试样的纯度; m—碳酸锂试样的质量(g);
c—盐酸标准液的浓度(mol L﹣1)
V1—试样滴定时消耗盐酸的体积(mL);
V0—滴定空白溶液(指不加试样进行滴定)时标准盐酸消耗的体积(mL)0.03694—与 1.00mL 标准盐酸(c=1.000 mol L﹣1)相当的碳酸锂的质量(g) 滴定空白溶液的目的是
上述滴定操作中,缺少“煮沸去除 CO2,再冷却到室温”这个步骤,测定结果将
(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)
33.(2020·哈尔滨模拟)Na2SO3是一种白色粉末,工业上可用作还原剂、防腐剂等。某化学小组探究不同pH的Na2SO3溶液与同浓度AgNO3溶液反应的产物,进行如下实验。
(1)①溶解:准确称取一定质量的Na2SO3晶体,用煮沸的蒸馏水溶解。蒸馏水需煮沸的原因是 。
②移液:将上述溶解后的Na2SO3溶液在烧杯中冷却后转入仪器A中,则仪器A为 ,同时洗涤 (填仪器名称)2~3次,将洗涤液一并转入仪器A中;
③定容:加水至刻度线1~2cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切,盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
Ⅱ.探究不同pH的Na2SO3溶液与pH=4的AgNO3溶液反应的产物
查阅资料:i.Ag2SO3为白色固体,不溶于水,溶于过量Na2SO3溶液
ii.Ag2O,棕黑色固体,不溶于水,可与浓氨水反应
(2)将pH=8的Na2SO3溶液滴入pH=4的AgNO3溶液中,至产生白色沉淀。
假设一:该白色沉淀为Ag2SO3
假设二:该白色沉淀为Ag2SO4
假设三:该白色沉淀为Ag2SO3和Ag2SO4的混合物
①写出假设一的离子方程式 ;
②提出假设二的可能依据是 ;
③验证假设三是否成立的实验操作是 。
(3)将pH=4的AgNO3溶液逐滴滴入足量的pH=11的Na2SO3溶液中,开始产生白色沉淀A,然后变成棕黑色物质。为了研究白色固体A的成分,取棕黑色固体进行如下实验:
①已知反应(b)的化学方程式为Ag(NH3)2OH+3HCl=AgCl↓+2NH4Cl+H2O,则反应(a)的化学方程式为 ;
②生成白色沉淀A的反应为非氧化还原反应,则A的主要成分是 (写化学式)。
(4)由上述实验可知,盐溶液间的反应存在多样性。经验证,(2)中实验假设一成立,则(3)中实验的产物不同于(2)实验的条件是 。
34.(2020·邵阳模拟)实验室需配制90mL 1.0mol/L的NaOH溶液,请完善表格中的相关实验设计。
实验原理 m=cVM
实验仪器 药匙、烧杯、托盘天平、玻璃棒、 、胶头滴管
实验步骤 ⑴计算:需要称取NaOH固体 g。 ⑵称量:用托盘天平称取所需NaOH固体。 ⑶溶解:将称好的NaOH固体用适量蒸馏水溶解。 ⑷转移、 :将烧杯中的溶液冷却至室温后,注入仪器①中,并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁2~3次,洗涤液也都注入仪器①中。 ⑸定容:将蒸馏水注入仪器至液面离刻度线1~2cm时,改用 滴加蒸馏水至液面与刻度线相切。 ⑹摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,然后静置。
思考与讨论 如果省去实验操作③,配出来的溶液浓度 (填“>”、“=”或“<”)1.0mol/L。
35.(2019·长宁模拟)绿矾FeSO4 7H2O广泛用于医药和工业领域。以下是FeSO4 7H2O的实验室制备流程图。根据题意完成下列填空:
(1)碳酸钠溶液能除去酯类油污,是因为 (用离子方程式表示),反应Ⅰ需要加热数分钟,其原因是 。
(2)废铁屑中含氧化铁,反应II的离子方程式 ,判断反应II完成的现象是:
。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】由粗盐提纯并配置一定物质的量浓度的氯化钠溶液,主要分为过滤、蒸发、称量、一定物质的量浓度配置几个过程,需要实验仪器有:漏斗、玻璃棒、烧杯、蒸发皿、酒精灯、天平、钥匙、容量瓶、胶体滴管等,
故答案为D。
【分析】首先弄清楚实验步骤,思考每一个步骤需要的仪器即可。
2.【答案】B
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定
【解析】【解答】A.配制一定物质的量浓度的溶液,需用到容量瓶,该实验要配制250mL溶液,因此需用到250mL容量瓶,A不符合题意;
B.分液漏斗常用于分液操作,该实验中不需用到分液漏斗,B符合题意;
C.进行酸碱中和滴定时,待测液应盛装在锥形瓶内,因此该实验需用到锥形瓶,C不符合题意;
D.移取NaOH溶液时,需用到碱性滴定管,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】此题是对一定物质的量浓度溶液配制和中和滴定的考查,解答此类题型时,应结合溶液配制过程和中和滴定实验过程进行分析。
3.【答案】A
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】A.实验室没有200mL容量瓶,应选用250mL容量瓶,故A符合题意;
B.浓硫酸为液体,量取浓硫酸可以选用量筒,故B不符合题意;
C.稀释浓硫酸在烧杯中进行,具体操作为:将浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,故C不符合题意;
D.定容时应用胶头滴管逐滴滴加蒸馏水至容量瓶的刻度线,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】配制溶液的仪器有钥匙、托盘天平(或量筒)、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管,容量瓶应该根据配制溶液的体积选择,常用规格有100mL、250mL、500mL、1000mL。
4.【答案】B
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;制备实验方案的设计;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A. 氯水中含有HClO,HClO具有漂白性,无法用pH试纸测pH,A项不符合题意;
B. HCl与NaHCO3发生反应NaHCO3+HCl=CO2↑+NaCl+H2O,再用浓硫酸进行干燥,B项符合题意;
C. 具有腐蚀性的物质用烧杯盛装称量,C项不符合题意;
D. OH-与Ag+发生反应干扰实验,需先用硝酸酸化再加入AgNO3检验Br-,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.新制氯水中含有HClO,HClO能漂白pH试纸;
B.HCl极易溶于水,且二氧化碳为酸性气体,可用浓硫酸干燥;
C.NaOH具有腐蚀性,应放在烧杯中称量;
D.水解后应先加稀硝酸酸化,再滴加硝酸银溶液。
5.【答案】A
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】A.未洗涤溶解NaOH的烧杯,溶质的质量减少,浓度偏小,故A符合题意;
B.NaOH刚刚溶解完全就立即转入容量瓶中,这是热溶液体积大,一旦冷却下来,液面下降低于刻度线,溶液浓度偏大,故B不符合题意;
C.容量瓶不需要干燥,容量瓶中残留水对测定结果无关,故C不符合题意;
D.摇匀后液面低于刻度线,对测定结果无关,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】依据判断。
6.【答案】C
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液时,应在烧杯中进行溶解,不可直接在容量瓶中溶解,故A项不能达到实验目的;
B.制备Fe(OH)3胶体时,应向沸水中滴加饱和的氯化铁溶液,并加热至液体呈红褐色,故B项不能达到实验目的;
C.浓硫酸稀释时,常将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌,使稀释产生的热量及时散出,故C项能达到实验目的;
D.反应生成的HBr以及挥发出来的Br2均能够与硝酸银溶液反应,因此不能证明苯与溴发生取代反应,故D项不能达到实验目的;
故答案为:C。
【分析】A.不能在容量瓶中溶解固体;
B.应向沸水中滴加饱和的氯化铁溶液制备Fe(OH)3胶体;
D.溴易挥发,挥发的溴能与硝酸银反应生成AgBr沉淀。
7.【答案】B
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;化学实验方案的评价
【解析】【解答】浓硫酸稀释后,冷却到室温,再转移到容量瓶中;不能用蒸馏水洗涤量筒;实验中存在的不符合题意有2处,
故答案为:B。
【分析】根据配制溶液的步骤进行判断即可
8.【答案】B
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.实验室制取乙烯的反应原理为: CH3CH2OH CH2=CH2↑ +H2O,乙醇发生消去反应生成乙烯的反应中,温度必须控制在170℃,温度计的作用是控制反应温度在170℃,而图中缺少温度计,故A不符合题意;
B.氯水含有盐酸、次氯酸,盐酸可与碳酸钙反应,次氯酸与碳酸钙不反应,可增大次氯酸的浓度,故B符合题意;
C.容量瓶不能用于溶解、稀释和长期贮存溶液,故C不符合题意;
D.乙烯也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,应用氢氧化钠溶液除去乙烯中的SO2,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.乙醇发生消去反应生成乙烯的温度为170℃,装置中缺少温度计测量温度;
B.氯水含有盐酸、次氯酸,盐酸与碳酸钙反应,次氯酸与碳酸钙不反应;
C.不能在容量瓶中溶解固体;
D.乙烯能与酸性高锰酸钾反应。
9.【答案】B
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定;探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A.在食醋总酸含量的测定中,没有控制好滴定终点,溶液显深红色,是因为氢氧化钠滴入过量,可以用待测液反滴,再记下消耗的食醋的体积即可,无需重做试验,故A不符合题意;
B.移液管比量筒的准确度高,可提高实验精度,故B符合题意;
C.该实验要求开始时温度相同,然后改变温度,探究温度对反应速率的影响,应先分别水浴加热硫代硫酸钠溶液、硫酸溶液到一定温度后再混合,若是先将两种溶液混合后再用水浴加热,热量散失偏多,测得的实验误差较大,故C不符合题意;
D.苯酚固体与Na不反应,应用钠与乙醇、苯酚液体的反应来比较羟基上H的活泼性,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.可以利用反滴的方式进行弥补
C.一般分别把两种液体分别加热到相应温度,然后再混合水浴加热,这样可以减小误差
D.固体苯酚与钠不发生反应,必须为液体
10.【答案】D
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】A.浓硫酸配制950mL2.50mol/L稀硫酸,实验室没有950mL规格的容量瓶,所以应该选择1000mL的容量瓶,故A不符合题意;
B.浓硫酸稀释过程中会释放大量的热,所以应将浓硫酸缓慢加入水中,并不断搅拌,故B不符合题意;
C.洗涤后的洗涤液中含有溶质,所以需将洗涤液转入容量瓶,故C不符合题意;
D.定容时当液面距刻度线1-2cm时,改用胶头滴管继续定容至凹液面与刻度线相平,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.配制950mL的硫酸溶液,由于没有950mL的容量瓶应该选择容量为1000mL
B.稀释时将浓硫酸加入水中并不断的进行搅拌,防止液体溅出
C.转移溶液时需要将洗涤液转移到容量瓶中防止配制浓度偏小
D.定容时不是直接用烧杯加水而是接近刻度线1-2cm时,利用胶头滴管进行滴加
11.【答案】A
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】A. 是烧瓶,一般用于液体和固体或液体间的反应器,
B. 是量筒,配制一定物质的量浓度的溶液时量取一定体积的液体,故不选B;
C. 是容量瓶,配制一定物质的量浓度的溶液时,用于定容,故不选B;
D. 是胶头滴管,配制一定物质的量浓度的溶液时,最后用胶头滴管加水定容,故不选D;
故答案为:A;
【分析】配制一定物质的量浓度的溶液,需要用到烧杯、量筒、一定容积的容量瓶、胶头滴管等仪器
12.【答案】A
【知识点】硝酸的化学性质;配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】A.油菜中本身含有较多磷元素,油菜灰中的钙元素可能以磷酸钙等难溶于水的钙盐形式存在,可以用稀硝酸来溶解,因此稀硝酸的作用是溶解,操作1是为了把未溶解的固体和溶液分离开,为过滤操作,A项符合题意;
B.由步骤知,配置100 mL溶液,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管,B项不符合题意;
C.滴定过程中眼睛应观察滴定所用锥形瓶中的颜色变化,而不是注视滴定管内液面的变化,C项不符合题意;
D.若平均消耗23.30 mL的EDTA溶液,由反应Ca2++H2Y2-=CaY2-+2H+可知,100 mL济液中所含Ca2+的质量为m=0.0233 L ×0.005 mol/L× 40 g/mol× 10=0.0466 g,因此Ca2+含量为0.0466 g÷3g× 100%=1.55%,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、稀硝酸的作用是溶解,操作1是过滤,用于除去难溶性固体;
B、根据溶液的配制过程确定所需的仪器;
C、滴定过程中,眼睛应注意锥形瓶内颜色的变化,以确定滴定终点;
D、根据滴定过程中发生的反应进行计算;
13.【答案】B
【知识点】氨的性质及用途;铁的氧化物和氢氧化物;配制一定物质的量浓度的溶液;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】A.用玻璃棒引流时要伸入容量瓶的刻度线以下,故A不符合题意;
B.用Fe作阳极,且为防止 被空气中的氧气氧化,用汽油隔绝空气,故B符合题意;
C.氨气的收集采用向下排空气法,在试管口放一团棉花,防止发生对流,使收集的氨气不纯,但不能封闭,故C不符合题意;
D.NaOH溶液会将得到的乙酸乙酯水解,不能用氢氧化钠溶液,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.玻璃棒的下端位置放错
B.符合制取氢氧化亚铁的流程
C.不能形成对流,易使塞子冲出
D.收集试管中应用饱和Na2CO3溶液
14.【答案】A
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的原理;离子浓度大小的比较;配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】A.溶液Ⅰ为等浓度的HA和NaA混合溶液,由电荷守恒可知溶液Ⅰ中 ,pH=5.0,则 且二者含量均很低,因此 ,A符合题意;
B.Ⅰ为等浓度的HA和NaA混合溶液,溶液Ⅱ为HB和NaB的混合溶液,溶液Ⅰ的 ,溶液Ⅱ的 ,则HB的电离常数大于HA的电离常数, ,B不符合题意;
C.由电荷守恒可知混合Ⅰ和Ⅱ有 ,C不符合题意;
D.Ⅰ为等浓度的HA和NaA混合溶液,溶液Ⅱ为HB和NaB的混合溶液,HA和HB初始浓度相同,由于HB的电离常数大于HA的电离常数,则混合Ⅰ和Ⅱ后有: ,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】根据酸碱用量可知溶液Ⅰ为等浓度的HA和NaA混合溶液,溶液Ⅱ为HB和NaB的混合溶液,且溶液Ⅰ和溶液Ⅱ中HA、NaA、HB、NaB的浓度相等。
15.【答案】B
【知识点】电解质在水溶液中的电离;乙烯的化学性质;配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】A.不能在容量瓶中进行溶解操作,A不符合题意;
B.若等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,醋酸的pH较大,说明醋酸的电离程度较小,B符合题意;
C.即便亚硫酸钠没有变质,稀硝酸也会将亚硫酸根氧化成硫酸根,所以无法检验亚硫酸钠是否变质,C不符合题意;
D.浓硫酸具有强氧化性,反应过程中会生成二氧化硫,二氧化硫也可以使溴水褪色,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.配制溶液时应该在烧杯中溶解冷却后再转移到容量瓶中
B.符合比较酸性溶液强弱的方法
C.先加入盐酸再加入氯化钡溶液即可检验是否变质
D.考虑浓硫酸具有氧化性乙醇具有还原性发生氧化还原反应得到二氧化硫气体产生干扰,应该先通入氢氧化钠溶液再通入溴水中检验
16.【答案】D
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】A. , ,A不符合题意;
B.转移到容量瓶前应冷却至室温,B不符合题意;
C.操作3为洗涤,操作4为定容,C不符合题意;
D.定容并摇匀后,容量瓶内部,瓶塞处会粘有部分液体,造成液面下降,但是溶液浓度没有变化,若再加入水会使浓度偏小,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】操作1是进行溶解氢氧化钠固体,进行操作1之前需要用托片天平称量氢氧化钠,操作1后需要待冷却后转移到容量瓶中,并且进行定容,需要用蒸馏水将烧杯等润洗几次将溶液转移到容量瓶中,待接近刻度线1-2cm时用胶头滴管进行定容,定容完全后需要进行摇匀即可。
17.【答案】B
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;溶液中溶质的质量分数及相关计算
【解析】【解答】A.配制质量分数为75%的酒精,题目中为体积分数为75%的酒精,故A不符合题意
B. 含有1.5NA个硫酸根离子,同时含有NA个金属离子 ,则该金属盐可表示为M2(SO4)3,故含0..5NA,浓度为2.5mol/L,故B符合题意
C.无950mL的容量瓶,故C不符合题意
D.质量m=nM=0.1*(152+126)=27.8g,故D不符合题意
故答案为:B
【分析】易错项D,绿矾中包括结晶水。
18.【答案】B
【知识点】常用仪器及其使用;配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】A. 配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液中,溶解过程需要烧杯,A必需用到;
B. 配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液中,不需要量取液体的体积,B不是必需用到;
C. 配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液中,需要用容量瓶来固定溶液的体积,C必需用到;
D. 配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液中,溶解和转移的过程中要使用玻璃琫,D必需用到。
故答案为:B。
【分析】配制一定物质的量浓度的溶液所需要的的仪器有容量瓶、天平(或量筒)、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
19.【答案】B
【知识点】常用仪器及其使用;配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】
A. 为容量瓶,配制溶液时必须使用,故A不符合题意;
B. 为量筒,用液体配制溶液时需要,用固体配制溶液时不需要量筒,即配制溶液时量筒不是必须使用的仪器,故B符合题意;
C. 为烧杯,配制溶液时溶解稀释必须使用的仪器,故C不符合题意;
D. 为玻璃棒,配制溶液时搅拌及转移操作时必须使用的仪器,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】配制一定物质的量浓度的溶液所需要的的仪器有容量瓶、天平(或量筒)、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
20.【答案】A
【知识点】常用仪器及其使用;配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】A.配制溶液用不到锥形瓶,A符合题意;
B.待冷却后将溶液转移到容量瓶中,配制过程用到容量瓶,B不符合题意;
C.溶解过程用到烧杯,C不符合题意;
D.定容时用到胶头滴管,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】配制一定质量分数的溶液需要的仪器是天平、量筒、容量瓶、玻璃棒、烧杯、胶头滴管
21.【答案】C
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定;探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】A.测定 NaOH 溶液浓度:锥形瓶水洗后没有润洗,待测液的浓度降低,但氢氧化钠的总物质的量没有变化,消耗标准液的体积不变,对测定的结果无影响,A不符合题意;
B.硫酸铜晶体中结晶水含量测定:加热时晶体溅出,溅出的晶体的质量被计入结晶水的质量中,导致结晶水的质量偏大,则测定结晶水的含量结果偏大,B不符合题意;
C.常温常压下 1 摩尔H2 体积测定:反应的镁条有氧化膜,酸中一部分氢离子消耗氧化镁,导致产生氢气的体积偏小,则测定的摩尔体积偏小,C符合题意;
D.配制 0.1mol·L-1NaOH 溶液:俯视凹液面最低处与容量瓶刻度线相切,导致容量瓶内溶液的体积偏小,根据c= ,最终配制的溶液浓度偏大,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A.锥形瓶内的少量水不影响测定结果;
B.注意损失的晶体等于增加了水的量;
C.MgO+2H+=Mg2++H2O,氧化镁和酸反应不能产生H2;
D.俯视液面,导致加水不足,浓度偏大。
22.【答案】A
【知识点】常用仪器及其使用;配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】通过稀释浓硫酸配制 100mL 0.1 mol L-1 稀硫酸,需要先用量取所需浓硫酸的体积,然后用烧杯和玻璃棒稀释浓硫酸,冷却后转移到100mL容量瓶中,洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,把洗涤液也转移到容量瓶中,向容量瓶中加蒸馏水到离刻度线1~2cm处,改用胶头滴管加水至刻度线,最后盖好瓶塞,上下颠倒摇匀。所以不需要用到的仪器是托盘天平,
故答案为:A。
【分析】通过稀释浓溶液得到所需稀溶液的操作方法,需要使用到的仪器分别是量筒、烧杯、容量瓶、玻璃棒和胶头滴管等。
23.【答案】A,B
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定;制取氢氧化铁、氢氧化亚铁;乙酸乙酯的制取;物质的量浓度
【解析】【解答】A.配制100mL一定物质的量浓度的氯化钠溶液,需要的玻璃仪器是 100mL容量瓶、胶头滴管、烧杯、量筒、玻璃棒 ,需要的试剂是 蒸馏水、NaCl固体 ,故A符合题意
B.制备氢氧化铁是是将几滴饱和的氯化铁溶液加入沸水中加热至出现红褐色即可,需要的仪器是 烧杯、酒精灯、胶头滴管 ,需要的试剂为 蒸馏水、饱和FeCl3溶液 ,故B符合题意
C.用标准稀盐酸溶液滴定待测氢氧化钠溶液即可测定出氢氧化钠的浓度,需要用的仪器是 烧杯、锥形瓶、胶头滴管、酸式滴定管 、碱式滴定管,需要用的试剂是 待测NaOH溶液、已知浓度的盐酸、甲基橙试剂 ,故C不符合题意
D.制备乙酸乙酯是利用浓硫酸和乙酸和乙醇进行反应得到乙酸乙酯,需要的玻璃仪器是 试管、量筒、导管、酒精灯 ,需要的试剂是 冰醋酸、无水乙醇、饱和Na2CO3溶 液、浓硫酸,故D不符合题意
故答案为:AB
【分析】A.仪器和试剂均符合配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液
B.试剂和仪器均符合制取氢氧化铁胶体的操作
C.缺少碱式滴定管量取氢氧化钠
D.缺少催化剂浓硫酸
24.【答案】(1)5.0
(2)C
(3)3.00;33.00;正;实验II相较于实验I,醋酸溶液稀释了10倍,而实验II的pH增大值小于1
(4)0.1104;
(5)向滴定后的混合液中加入20mL HAc溶液
(6)HClO:漂白剂和消毒液(或H2SO3:还原剂、防腐剂或H3PO4:食品添加剂、制药、生产肥料)
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定;性质实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】(1)溶液稀释前后,溶质的物质的量不变,假设稀释前溶液的体积为V,则250mL×0.1mol/L=V×5mol/L,所以V=5.0mL。
(2)A.不能用手触碰容量瓶的瓶口,以防污染试剂,A不符合题意;
B.定容时,视线应与溶液凹液面的最低处相切,B不符合题意;
C.转移液体时要用玻璃棒引流,且其下端一般应靠在容量瓶内壁的刻度线以下部位,C符合题意;
D.摇匀过程中,左手食指抵住瓶塞,防止瓶塞脱落,右手扶住容量瓶底部,防止容量瓶从左手掉落,D不符合题意;
故答案为:C。
(3)①根据表格信息,实验VII中n(NaAc):n(HAc)=3:4,V(HAc)=4.00mL,且c(NaAc)=n(HAc),根据n=cV,则V(NaAc)=3.00mL,即a=3.00。由实验I可知,溶液最终的体积为40.00mL,所以V(H2O)=40.00mL-4.00mL-3.00mL=33.00mL,即b=33.00。
②根据表格信息,对比实验I和实验II可知,实验II中c(HAc)为实验I的,若不考虑电离平衡移动,则实验II溶液的pH=2.86+1=3.86,但实际pH=3.36,说明稀释过程中,溶液中c(H+)增大,即电离平衡正向移动。
(4)①涉及反应是HAc+NaOH=NaAc+H2O,滴定至终点时,n(HAc)=n(NaOH),根据n=cV,则22.08mL×0.1mol/L=20.00mL×c(HAc),所以c(HAc)=0.1104mol/L。滴定过程中,当V(NaOH)=0时,为HAc溶液,c(H+)=,pH=2.88;当V(NaOH)=11.04mL时,所得溶液为NaAc和HAc 的混合液,且n(NaAc)=n(HAc),则Ka=c(H+),所以 pH=4.76;当V(NaOH)=22.08mL时,达到滴定终点,所得溶液为NaAc溶液,Ac-发生水解,溶液呈弱碱性;当NaOH溶液过量较多时,c(NaOH)无限接近0.1mol/L,溶液pH接近13,因此滴定曲线图是。
(5)向20.00mL的HAc溶液中加入V1mL NaOH溶液达到滴定终点,此时所得溶液中溶质为NaAc,当n(NaAc)=n(HAc)时,溶液中c(H+)=Ka,所以可再向溶液中加入20.00mL HAc溶液。
(6)如弱酸HClO具有强氧化性,在生活中可用于漂白和消毒;弱酸H2SO3具有还原性,可用作还原剂,在葡萄酒中添加适量H2SO3可用作防腐剂等等。
【分析】(1)根据溶液稀释前后,n(溶质)不变,即c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)进行分析,注意单位统一。
(2)根据配制一定物质的量浓度溶液的步骤进行分析。
(3)①根据控制变量法,结合n=cV进行分析。
②通过对比实验I和实验II的数据信息可知,实验II中c(HAc)为实验I的,再根据稀释过程中溶液中c(H+)是否增大进行分析。
(4)涉及反应是HAc+NaOH=NaAc+H2O,滴定至终点时,n(HAc)=n(NaOH),根据n=cV进行分析。滴定曲线示意图中横坐标为V(NaOH),纵坐标为溶液的pH,通过计算V(NaOH)分别为0、11.04mL[此时n(NaAc)=n(HAc)]、22.08mL(达到滴定终点)时对应的pH,然后把主要坐标点之间用曲线相连,注意NaOH溶液过量时,c(NaOH)无限接近0.1mol/L,溶液pH接近13。
(5)Ka=,当c(Ac-)=c(HAc),即n(NaAc)=n(HAc)时,Ka=c(H+),此时溶液pH=-lg c(H+)=-lg Ka=4.76,据此分析。
(6)根据无机弱酸的性质及用途进行分析。
25.【答案】(1)烧杯、量筒、托盘天平
(2)KCl
(3)石墨
(4)0.09mol/L
(5)Fe3++e-=Fe2+;Fe-2e-=Fe2+;Fe3+;Fe
(6)取活化后溶液少许于试管中,加入KSCN溶液,若溶液不出现血红色,说明活化反应完成
【知识点】铁的化学性质;铁盐和亚铁盐的相互转变;配制一定物质的量浓度的溶液;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)由FeSO4·7H2O固体配制0.10mol·L-1FeSO4溶液的步骤为计算、称量、溶解并冷却至室温、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴标签,由FeSO4·7H2O固体配制0.10mol·L-1FeSO4溶液需要的仪器有药匙、托盘天平、合适的量筒、烧杯、玻璃棒、合适的容量瓶、胶头滴管,故答案为:烧杯、量筒、托盘天平。(2)Fe2+、Fe3+能与 反应,Ca2+能与 反应,FeSO4、Fe2(SO4)3都属于强酸弱碱盐,水溶液呈酸性,酸性条件下 能与Fe2+反应,根据题意“盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应”,盐桥中阴离子不可以选择 、 ,阳离子不可以选择Ca2+,另盐桥中阴、阳离子的迁移率(u∞)应尽可能地相近,根据表中数据,盐桥中应选择KCl作为电解质,故答案为:KCl。(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极,则铁电极为负极,石墨电极为正极,盐桥中阳离子向正极移动,则盐桥中的阳离子进入石墨电极溶液中,故答案为:石墨。(4)根据(3)的分析,铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,石墨电极上未见Fe析出,石墨电极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+,电池反应一段时间后,测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol/L,根据得失电子守恒,石墨电极溶液中c(Fe2+)增加0.04mol/L,石墨电极溶液中c(Fe2+)=0.05mol/L+0.04mol/L=0.09mol/L,故答案为:0.09mol/L。(5)根据(3)、(4)实验结果,可知石墨电极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+,铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;电池总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,根据同一反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物、还原剂的还原性强于还原产物,则验证了Fe2+氧化性小于Fe3+,还原性小于Fe,故答案为:Fe3++e-=Fe2+ ,Fe-2e-=Fe2+ ,Fe3+,Fe。(6)在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液,将铁电极浸泡一段时间,铁电极表面被刻蚀活化,发生的反应为Fe+ Fe2(SO4)3=3FeSO4,要检验活化反应完成,只要检验溶液中不含Fe3+即可,检验活化反应完成的方法是:取活化后溶液少许于试管中,加入KSCN溶液,若溶液不出现血红色,说明活化反应完成,故答案为:取活化后溶液少许于试管中,加入KSCN溶液,若溶液不变红,说明活化反应完成。
【分析】(1)根据物质的量浓度溶液的配制步骤选择所用仪器;(2)~(5)根据题给信息选择合适的物质,根据原电池工作的原理书写电极反应式,并进行计算,由此判断氧化性、还原性的强弱;(6)根据刻蚀活化的原理分析作答。
26.【答案】(1)8.3
(2)A;C
(3)
(4)5;0.1
(5)探究硫酸的浓度对氧化速率的影响
(6)产生黄色沉淀;含的溶液中加入也能产生黄色沉淀
(7)向5mL(过量)溶液中加入3mL(少量)溶液,再向其中加入KSCN溶液,溶液变红,说明含有过量的溶液中存在,即可证明该反应为可逆反应
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;探究影响化学反应速率的因素;性质实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)配制500mL的KI溶液,需要称取KI的质量。
(2)A.使用托盘天平时,应左盘盛放药品,右盘盛放砝码,A项不正确;
B.向容量瓶转移液体时,用玻璃棒引流,玻璃棒下端位于刻度线以下,同时玻璃棒不能接触容量瓶瓶口,B项正确;
C.定容时视线应平视溶液凹液面,C项不正确;
D.定容完成后,盖好瓶塞,将容量瓶来回颠倒,将溶液摇匀,颠倒过程左手食指抵住瓶塞,右手扶住容量瓶底部,D项正确。
(3)酸性条件下KI能被空气中氧气氧化,发生反应的离子方程式为O2+4I-+4H+=2I2+2H2O。
(4)根据控制单一变量的原则可知a=5,b=0.1。
(5)设计实验组别3的目的是为了与组别1对比,从而探究硫酸的浓度对氧化速率的影响。
(6)由题意可知实验i中现象为产生黄色沉淀;乙同学认为该现象无法证明该反应为可逆反应,原因为含的溶液中加入也能产生黄色沉淀。
(7)向5mL溶液中加入3mL(少量)溶液,再向其中加入KSCN溶液,溶液变红,说明含有过量的溶液中存在,即可证明该反应为可逆反应[或向溶液中加入5mL(过量)溶液,再向其中加入KSCN溶液,溶液变红,说明含有过量的溶液中存在,即可证明该反应为可逆反应]。
【分析】(1)根据n=cV=进行分析。注意单位的统一。
(2)A.使用托盘天平时注意“左物右码”的原则。
B.向容量瓶转移液体时,注意玻璃棒下端位于刻度线以下。
C.定容时视线应与溶液凹液面的最低处相平。
D.定容后盖好瓶塞,将容量瓶来回颠倒,将溶液摇匀。
(3)酸性条件下KI能被空气中氧气氧化生成I2和H2O,注意离子方程式中单质、氧化物写化学式。
(4)根据控制变量法进行分析。
(5)设计实验组别3的目的是为了与组别1对比。
(6)根据 ,I-能与Ag+反应生成AgI黄色沉淀,注意含的溶液中含有I-。
(7)向过量的KI溶液中加入少量 Fe2(SO4)3溶液,再向其中加入KSCN溶液,溶液变红,说明含有过量的溶液中存在,即可证明该反应为可逆反应。
27.【答案】(1)提高尿素的转化率
(2)水浴加热;用温度计监测水浴温度;A
(3)铁、铜离子催化H2O2分解
(4)加适量水溶解,恢复至室温;锥形瓶
(5)2:5;
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定
【解析】【解答】(1)利用过氧化氢与尿素通过氢键形成加合物,加入稍过量的过氧化氢,将尿素尽可能转化成加合物,提高尿素的转化率;故答案为提高尿素转化率;
(2)控制温度在60℃左右所采用的加热方式为水浴加热,过程中监测温度的方法为用温度计测定水浴温度;根据题意反应容器是便于结晶的陶瓷仪器,烧杯属于玻璃仪器,不属于陶瓷仪器,瓷制研钵用于固体研磨,不能用于结晶,坩埚不利于蒸发结晶,蒸发皿常用于蒸发结晶,且蒸发皿为陶瓷仪器,选项A符合题意;故答案为水浴加热;温度计测定水浴温度;A;
(3)铁、铜离子可以催化H2O2分解,导致产品稳定性及产率降低;故答案为铁、铜离子催化H2O2分解;
(4)将产品称量后,放置在烧杯中,加水溶解,恢复至室温状态,然后将溶液移至100mL容量瓶中定容并摇匀;滴定过程中一般待测液盛放在锥形瓶中,标准液用滴定管盛装,因此吸取10.0mL溶液于锥形瓶中;故答案为加水溶解,恢复至室温;锥形瓶;
(5)利用高锰酸钾的强氧化性,将H2O2氧化成氧气,利用得失电子数目守恒,n(KMnO4)×(7-2)=n(H2O2)×2×1,n(KMnO4)∶n(H2O2)=2∶5;根据信息建立关系式为2CO(NH2)2·H2O2~5H2O2~2KMnO4样品的纯度为
×100%=
%;故答案为2∶5;
%。
【分析】(1)一种反应物过量可以提高另一种反应物的转化率;
(2)温度低于100 ℃ 宜采用水浴加热,要用温度计检测水浴的温度,保持 60℃60℃ ;结晶要用到蒸发皿;
(3)过氧化氢不稳定,易分解,铜、铁离子可以催化其分解;
(4)一定物质的量浓度的溶液的配制,先加适量水溶解,再冷却后才转移,滴定操作的反应容器要用到锥形瓶;
(5)根据得失电子守恒判断氧化剂和还原剂的物质的量之比,根据高锰酸钾的物质的量算过氧化氢的物质的量,最后计算纯度。
28.【答案】(1)100mL容量瓶、托盘天平
(2)Cl2;氧化;实验I中淀粉碘化钾试纸变蓝及褪色的时间更短,说明乙醇将NaClO还原为Cl2;NaOH
(3)避免碘单质升华;ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O;无色;1.10%
【知识点】氧化还原反应;配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定
【解析】【解答】(1)将无水乙醇配成75%医用酒精,需要加一定量的水稀释,故所用仪器为量筒和烧杯,不需要100mL容量瓶、托盘天平,故答案为:100mL容量瓶、托盘天平;
(2)①能使淀粉碘化钾试纸变蓝,说明反应生成了I2,结合乙醇具有还原性,NaClO具有强氧化性,则该实验原理为:首先乙醇和NaClO反应生成了Cl2,然后发生Cl2+2KI=2KCl+ I2,I2遇淀粉溶液变蓝,过量的Cl2又将I2氧化,导致蓝色褪去,故答案为:Cl2;氧化;
②对比实验Ⅰ和Ⅱ的现象,实验I中淀粉碘化钾试纸变蓝及褪色的时间更短,说明乙醇将NaClO还原为Cl2,故答案为:实验I中淀粉碘化钾试纸变蓝及褪色的时间更短,说明乙醇将NaClO还原为Cl2;
③实验过程,测得实验Ⅰ中混合溶液的pH由12.38逐渐增大至12.80,溶液碱性增强,说明乙醇与NaClO反应可能生成NaOH,故答案为:NaOH;
(3)①单质碘在常温下易升华,因此滴定前,要将锥形瓶置于“冷暗处”;NaClO与KI反应时,I-被ClO-氧化生成I2,ClO-本身被还原为Cl-,根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒配平,反应的离子方程式为:ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O,故答案为:避免碘单质升华;ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O;
②滴定前溶液为蓝色,滴定终点时I2被消耗完,溶液的颜色变为无色;
根据ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O,I2+2S2O =2I-+S4O ,得到关系式:ClO-~2I-~ I2~2S2O ,n(ClO-)= n(S2O )= 0.1000mol·L-1 14.80 10-3L=7.40 10-4mol,则m(NaClO)= 7.40 10-4mol 74.5g/mol=0.05513g,5.00mL的反应后溶液的质量为1g·mL-1 5.00mL=5.00g,则 NaClO的质量分数= 100%=1.10%,故答案为:无色;1.10%。
【分析】(1)液体配制液体需要的是量筒以及烧杯
(2)① 乙醇具有还原性,次氯酸钠具有氧化性,被还原为氯气,碘离子被氯气氧化变成碘单质此时变为蓝色,氯气又继续将碘单质氧化,导致碘单质消失颜色消失 ② 通过比较时间的长短进行比较即可③根据pH变大可能产生的是碱
(3)① 考虑到碘易升华,因此需要低温处理,根据反应物和生成物即可写出方程式②碘单质被消耗完全此时反应完全,颜色消失,根据方程式即可计算出次氯酸钠的物质的量即可计算出质量分数
29.【答案】(1)SO2(或H2SO3)
(2)先加入过量硝酸酸化,然后加入AgNO3溶液;产生白色沉淀,说明酸雨中含盐酸;少量品红溶液,振荡 品红溶液褪色,说明酸雨中含SO2或亚硫酸;250mL容量瓶
(3)胶头滴管;淀粉;碘水;溶液由无色变为蓝色,且半分钟不褪色
【知识点】常见的生活环境的污染及治理;含硫物质的性质及综合应用;配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定;探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】(1)硫酸型酸雨的形成主要过程为:含硫化合物燃烧(或含硫矿石冶炼)→SO2 SO3 H2SO4以及含硫化合物燃烧(或含硫矿石冶炼)→SO2 H2SO3 H2SO4,一方面,二氧化硫与水反应生成亚硫酸为可逆反应,另一方面亚硫酸转化为硫酸需要一定的时间,因此酸雨溶质中会含有SO2(或H2SO3),故答案为:SO2(或H2SO3);
(2)实验目的是要验证酸雨中含H2SO4、HCl、SO2(或H2SO3),涉及硫酸根离子、氯离子、二氧化硫的检验:
步骤2:往A试管中加入过量的Ba(OH)2溶液,静置,过滤,滤渣至少有BaSO4、BaSO3的1种,滤液含Ba(OH)2、可能含BaCl2:
步骤3已检验了硫酸;
步骤4目的应是检验氯离子,若步骤2得到的滤液含氯离子,则酸雨含HCl,因此:取适量步骤2得到的滤液,先加入过量硝酸酸化,然后加入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,说明酸雨中含盐酸;
步骤5的目的是检验SO2(或H2SO3),可用品红检验,因此:往B试管中加入少量品红溶液,振荡,若品红溶液褪色,说明酸雨中含SO2或亚硫酸(因存在SO2+H2O H2SO3,因此此处可说含亚硫酸或SO2);
故答案为:先加入过量硝酸酸化,然后加入AgNO3溶液;产生白色沉淀,说明酸雨中含盐酸;少量品红溶液,振荡;品红溶液褪色,说明酸雨中含SO2或亚硫酸;
(3)酸雨部分组成测定:
①标准溶液配制:实验室用1.000mol·L-1较浓的碘水配制250mL0.02000mol·L-1的碘水溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管(一种能精确量取一定体积液体的仪器)外,还需要的仪器有主要仪器250mL容量瓶,定容需要用到胶头滴管,故答案为:250mL容量瓶;胶头滴管;
②到达滴定终点时,溶液中将略剩余碘单质,因此可加几滴淀粉溶液作指示剂;酸雨为无色,因此滴定终点现象为滴入一滴碘水,溶液由无色变为蓝色,且半分钟不褪色,故答案为:淀粉;滴入一滴碘水,溶液由无色变为蓝色,且半分钟不褪色。
【分析】(2)检验酸雨中的硫酸可通过检验硫酸根实现,检验酸雨中盐酸可通过检验氯离子实现,检验二氧化硫或亚硫酸用品红。
30.【答案】(1)b;d;冷凝管1;温度超过60℃, 会分解
(2)增大过氧化氢浓度有利于平衡向生成过氧乙酸的方向移动;作催化剂和吸水剂;使反应物充分接触,提高原料利用率
(3)胶头滴管;除去其中的 ;15.2
【知识点】化学平衡移动原理;配制一定物质的量浓度的溶液;探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)①为了充分冷凝溶液,冷凝水下进上出,则冷凝管1、冷凝管2中进水接口依次为b、d;冷凝管1是球形冷凝管,其冷凝效果更好;
②升温会加快H2O2分解速率,温度超过60℃,H2O2会分解;
(2)①该反应为可逆反应,增大反应物的浓度,平衡向正反应方向移动,用68%的H2O2溶液代替30%的H2O2溶液,可增大过氧化氢的浓度,有利于平衡向生成过氧乙酸的方向移动;浓硫酸的作用是作催化剂和吸水剂;
②充分搅拌,能使反应物充分接触,提高提高原料利用率;
(3)①配制100mL过氧乙酸溶液,配制步骤为:计算、称量(量取)、溶解、冷却、转移、洗涤、定容,称量时用到仪器是天平,溶解时用到烧杯、玻璃棒、量筒,转移溶液时用到烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶,定容时还需胶头滴管,其中属于玻璃仪器的是100mL容量瓶、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、量筒,故还需要的玻璃仪器有胶头滴管;
②过氧化氢在酸性条件下可以氧化碘离子,为了避免此反应的发生,设计步骤b的目的是除去其中的H2O2;
③由 得:
。
【分析】通过反应: ,合成过氧乙酸,将30% 溶液浓缩得到质量分数约68%的 溶液,可增大过氧化氢的浓度,有利于平衡向生成过氧乙酸的方向移动,浓硫酸在该反应中作催化剂和吸水剂,可提高反应速率,促进平衡向生成过氧乙酸的方向移动,最后通过氧化还原滴定测定制得的过氧乙酸的含量。
31.【答案】(1)54.3;500 mL容量瓶、胶头滴管
(2)2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+
(3)Cr2O72-+2OH- 2CrO42-+H2O当pH增大时该平衡向右移动,溶液中Cr2O72-浓度减小、CrO42-离子浓度增大,颜色由橙色变为黄色
(4)Mg2+、Ca2+
(5)2CrO42-+3SO2+12H2O=2Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-
(6)B;当滴入最后一滴标准液时,出现砖红色沉淀,且半分钟内沉淀颜色不改变
【知识点】化学平衡移动原理;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;配制一定物质的量浓度的溶液;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)根据c1V1=c2V2列等式,18.4×V1×10-3=2×500×10-3,V1=54.3;配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外,还需用玻璃仪器为500mL容量瓶、胶头滴管;(2)根据电子得失守恒、原子守恒和电荷守恒,可知反应的离子方程式为2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+;(3)溶液颜色由橙色变为黄色说明Cr2O72-转化为CrO42-,反应的离子方程式为Cr2O72-+2OH- 2CrO42-+H2O,当pH增大时该平衡向右移动,溶液中Cr2O72-浓度减小、CrO42-离子浓度增大,所以颜色由橙色变为黄色;(4)根据阳离子互换原则确定,利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有Mg2+、Ca2+;(5)流程中用SO2进行还原时,被氧化为SO42-,根据电子得失守恒、原子守恒和电荷守恒,可知发生反应的离子方程式为2CrO42-+3SO2+12H2O=2Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-;(6)①指示剂选择原则为颜色变化明显、Ksp略微大于Ksp(AgSCN),根据表中数据可知K2CrO4作为指示剂,故答案为:B;②滴定终点现象是当滴入最后一滴标准液时,沉淀由白色变为砖红色,且半分钟内沉淀颜色不再改变。
【分析】向含铬污泥中加入稀硫酸和水并将溶液pH调节为1,根据信息①知,硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+,然后过滤,向滤液中加入双氧水,Cr3+被氧化生成Cr2O72-,然后向溶液中加入NaOH溶液并调节溶液的pH=8,根据表中数据知,溶液中Fe3+、Al3+生成沉淀,且溶液中Cr2O72-转化为CrO42-,然后过滤,向滤液中加入钠离子交换树脂,除去Ca2+和Mg2+,最后向溶液中通入二氧化硫,发生反应2CrO42-+3SO2+12H2O=2Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-,以此解答该题。
32.【答案】(1)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑或 2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]- +3H2↑;2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O
(2)B
(3)Fe3+、Al3+
(4)bc;cadbe;以消除实验中的试剂、操作等综合因素造成的滴定误差;偏小
【知识点】物质的分离与提纯;配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)步骤Ⅰ中,铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑或2Al+2OH-+6H2O==2[Al(OH)4]-+3H2↑;
步骤Ⅲ中,反应物有LiCoO2、双氧水、硫酸,生成物有Li2SO4和CoSO4,LiCoO2中Co化合价降低,则H2O2化合价升高生成O2,所以化学方程式为2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O;
(2)步骤Ⅱ将氢氧化铝,灼烧、电解后得到铝,
A.蒸发皿一般用于蒸发溶液,氢氧化铝为固体,一般用坩埚灼烧,A错误;
B.灼烧时需要用玻璃棒不断搅拌,避免局部过热,引起蹦溅,B正确;
C.在重量分析法中,经烘干或灼烧的坩埚或沉淀,前后两次称重之差小于0.2mg,C错误;
D.在电解熔融的Al2O3制备金属铝时,通常需加入冰晶石(NaAlF6),目的是降低氧化铝的熔点,D错误。
(3)如图可知pH<5.0时,Co2+不生成沉淀,而Fe3+、Al3+易生成沉淀而除去,所以可除去的杂质离子是Fe3+、Al3+;
(4)①配制约0.30mol L-1盐酸溶液需要的仪器有量筒、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管,则不需要用到的仪器有bc;
②用0.3000mol L-1盐酸标准溶液滴定,大体步骤为:取样于锥形瓶中,加水溶解;加入指示剂;用盐酸标准液滴定至指示剂变色;煮沸去除CO2,再冷却;继续滴定至指示剂变色即为滴定终点,所以顺序为cadbe;
③滴定空白溶液的目的是消除实验中的试剂、操作等综合因素造成的滴定误差;上述滴定操作中,如缺少煮沸去除CO2,则CO2溶于水使溶液呈酸性,所加盐酸体积偏少,所以测定结果将偏小。
【分析】锂电池废料中含有LiCoO2、铝、炭黑,将废料先用碱液浸泡,将Al充分溶解,过滤后得到的滤液中含有偏铝酸钠,在浸出液中加入稀硫酸生成氢氧化铝,灼烧、电解可得到铝。滤渣中含有LiCoO2,将滤渣用双氧水、硫酸处理后生成Li2SO4、CoSO4,反应的离子方程式为:2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O。根据题给信息可知A溶液主要的金属离子是Co2+、Li+,还含有少量Fe3+、Al3+、Cu2+,经除杂后加入草酸铵,可得到CoC2O4固体。母液中含有Li+,加入饱和碳酸钠溶液后过滤,最后得到碳酸锂固体,据此分析解答。
33.【答案】(1)去除蒸馏水中的氧气,防止亚硫酸钠被氧化;500mL容量瓶;烧杯、玻璃棒
(2)SO32-+2Ag+=Ag2SO3↓;Na2SO3被酸化的NO3-氧化成Na2SO4,Na2SO4与AgNO3溶液反应生成Ag2SO4沉淀;取固体少许加入足量Na2SO3溶液(或向试管中继续滴加Na2SO3溶液)
(3)Ag2O+4NH3·H2O=2Ag(NH3)2OH+3H2O或Ag2O+4NH3+H2O=2Ag(NH3)2OH;AgOH
(4)Na2SO3溶液滴加顺序不同(或用量不同),溶液酸碱性不同(或浓度不同)
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;配制一定物质的量浓度的溶液;离子方程式的书写
【解析】【解答】Ⅰ.(1)配制500mL一定浓度的Na2SO3溶液
①溶解时:Na2SO3晶体易被溶液中溶解的氧气氧化,故需煮沸,防止亚硫酸钠被氧化;
②移液时:配置一定物质的量浓度的溶液时需要使用500mL的容量瓶,移液时需要洗涤烧杯和玻璃棒2~3次;
③定容:加水至刻度线1~2cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切,盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。 (2)将pH=8的Na2SO3溶液滴入pH=4的AgNO3溶液中,至产生白色沉淀。
①假设一是银离子与亚硫酸根离子反应生成亚硫酸银SO32-+2Ag+= Ag2SO3↓;
②将pH=8的Na2SO3溶液滴入pH=4的AgNO3溶液中,酸性溶液中存在氢离子,氢离子和硝酸根相当于硝酸,具有氧化性,可能会将亚硫酸根离子氧化成硫酸根;
③.Ag2SO3为白色固体,不溶于水,溶于过量Na2SO3溶液,故可以取固体少许加入足量Na2SO3溶液(或向试管中继续滴加Na2SO3溶液),看是否继续溶解,若继续溶解一部分,说明假设三成立;(3)①Ag2O,棕黑色固体,不溶于水,可与浓氨水反应,反应a为Ag2O + 4NH3·H2O =2Ag(NH3)2OH + 3H2O;
②将pH=4的AgNO3溶液逐滴滴入足量的pH=11的Na2SO3溶液中,由于亚硫酸银易溶于亚硫酸钠,故生成的白色沉淀不是亚硫酸银,溶液呈碱性,也不是硫酸银,银离子在碱性条件下,例如银离子和氨水反应可以生成氢氧化银,是白色沉淀,A为AgOH;(4)实验(2)将pH=8的Na2SO3溶液滴入pH=4的AgNO3溶液中,实验(3)将pH=4的AgNO3溶液逐滴滴入足量的pH=11的Na2SO3溶液中,对比两次实验可以看出,滴加顺序不同(或用量不同),所给盐溶液酸碱性不同(或浓度不同)。
【分析】配置一定物质的量浓度的溶液时,①溶解时:Na2SO3晶体易被溶液中溶解的氧气氧化,故需煮沸;②移液时:配置一定物质的量浓度的溶液时需要使用容量瓶,移液时需要洗涤烧杯和玻璃棒;
实验Ⅱ 探究不同pH的Na2SO3溶液与pH=4的AgNO3溶液反应的产物
①假设一是银离子与亚硫酸根离子反应生成亚硫酸银;
②考虑加入的酸性的硝酸银溶液具有氧化性,将亚硫酸银氧化成硫酸银;
③由于Ag2SO3溶于过量Na2SO3溶液,可以加入Na2SO3溶液验证溶液中是否有Ag2SO3;
34.【答案】100mL容量瓶;4.0;洗涤;胶头滴管;<
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】①题中配制90mL 1.0mol/L的NaOH溶液,而实际实验室中没有90mL规格的容量瓶,根据临近较大原则,应选用100mL容量瓶。
②计算时应按照配制100mL 1.0mol/L的NaOH溶液进行。根据公式m=cVM,共需要称取0.1L×1.0mol/L×40g/mol=4.0g氢氧化钠固体。
⑤若省去洗涤步骤,会造成部分溶质没有充分转移,使最终配出的溶液浓度低于1.0mol/L。
【分析】容量瓶必须有对应的规格;配制溶液时,溶质的质量要根据容量瓶的规格进行计算。定容时,要用胶头滴管一滴滴的慢慢滴加蒸馏水。配制过程中,导致溶质减少会使所配置溶液浓度偏小,反之则偏大。
35.【答案】(1)CO32-+H2O HCO3-+OH-、HCO3-+H2O H2CO3+OH-;升温,促进水解,溶液碱性增强,使反应充分进行
(2)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑;铁屑不再溶解,表面无气泡产生
【知识点】物质的分离与提纯;配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】本题考查了FeSO
4 7H
2O的实验室制备流程的知识。涉及盐的水解的应用、水解的影响因素、离子方程式的书写、反应现象的描述等,体现了学以致用的教学思想,难度不大。
【分析】废铁屑中含有酯类油污,Na2CO3为强碱弱酸盐,CO32-水解生成HCO3-和OH-,升温促进CO32-水解,碱促进油脂水解,然后过滤洗涤 加入稀硫酸,发生反应II为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,趁热过滤、冷却结晶,过滤洗涤得到 FeSO4 7H2O 。
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