化学化学二模试题分类汇编化水溶液中的离子平衡综合附答案解析Word下载.docx
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根据方程式可知,草酸的物质的量是0.020mol·
L-1×
0.016L×
5/2=0.0008mol,则草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数为
。
2.草酸是一种二元弱酸,可用作还原剂、沉淀剂等。
某校课外小组的同学设计利用C2H2气体制取H2C2O4•2H2O。
回答下列问题:
(1)甲组的同学以电石(主要成分CaC2,少量CaS及Ca3P2杂质等)为原料,并用图1装置制取C2H2。
①装置A中用饱和食盐水代替水的目的是__。
②装置B中,NaClO将H2S、PH3
氧化为硫酸及磷酸,本身被还原为NaCl,其中PH3被氧化的离子方程式为__。
(2)乙组的同学根据文献资料,用Hg(NO3)2作催化剂,浓硝酸氧化C2H2制取H2C2O4•2H2O.制备装置如图2所示:
①装置D中多孔球泡的作用是__。
②装置D中生成H2C2O4的化学方程式为__。
③从装置D中得到产品,还需经过__(填操作名称)、过滤、洗涤及干燥。
(3)丙组设计了测定乙组产品中H2C2O4•2H2O的质量分数实验。
他们的实验步骤如下:
准确称取mg产品于锥形瓶中,加入适量的蒸馏水溶解,再加入少量稀硫酸,然后用cmol•L-1酸性KMnO4标准溶液进行滴定至终点,共消耗标准溶液VmL。
①滴定终点的现象是__。
②产品中H2C2O4•2H2O的质量分数为___(列出含m、c、V的表达式)。
【来源】辽宁省实验中学、大连八中、大连二十四中、鞍山一中、东北育才学校2020届高三上学期期末考试化学试题
【答案】减慢反应速率,获得平缓气流PH3+4ClO-=H3PO4+4Cl-增大气体和溶液的接触面积,加快反应速率,使反应充分进行C2H2+8HNO3
H2C2O4+8NO2+4H2O蒸发浓缩、冷却结晶当加入最后一滴标准液,溶液呈浅红色且30s内不恢复原来的颜色
%
(1)①碳化钙和水反应十分剧烈,可用饱和食盐水可减缓反应速率;
②装置B用NaClO将PH3氧化为磷酸,同时生成氯化钠;
(2)D中,Hg(NO3)2作催化剂,浓硝酸氧化乙炔制取H2C2O4•2H2O,发生反应为:
C2H2+8HNO3
H2C2O4+8NO2+4H2O,多孔球泡增大乙炔气体与硝酸的接触面,充分反应,E装置防止倒吸,F装置吸收生成的二氧化氮气体,将反应后的D浓缩结晶、过滤、洗涤、干燥得产品,据此分析解答;
①装置D多孔球泡可增大乙炔气体与硝酸的接触面,加快反应速率,充分反应;
②根据装置图,D中,Hg(NO3)2作催化剂,浓硝酸氧化乙炔反应生成H2C2O4和二氧化氮,反应方程式为:
H2C2O4+8NO2+4H2O;
③将反应后的D溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得产品;
(3)①滴定终点时,继续滴加高锰酸钾溶液,紫色不褪去;
②根据2MnO4-~5H2C2O4,由高锰酸钾的消耗可得H2C2O4的量,据此计算H2C2O4•2H2O的质量分数。
(1)①电石与水反应非常剧烈,为了减慢反应速率,平缓地产生乙炔可用饱和食盐水代替水反应;
②NaClO将PH3氧化为磷酸,钙反应的离子方程式为:
PH3
+4ClO-=H3PO4+4Cl-;
(2)①装置D多孔球泡可增大乙炔气体与硝酸的接触面,加快反应速率,充分反应;
C2H2+8HNO3
(3)①滴定过程中,反应结束前溶液为无色,滴定结束时溶液变为浅红色,则滴定终点现象为:
当溶液呈浅红色且30s内不恢复原来的颜色;
②准确称取m
g产品于锥形瓶中,加入适量的蒸馏水溶解,再加入少量稀硫酸,然后用c
mol•L-1酸性KMnO4标准溶液进行滴定至终点,共消耗标准溶液V
mL,设产品中H2C2O4•2H2O的质量分数为α,根据2MnO4-~~5H2C2O4•2H2O产品中H2C2O4•2H2O的质量分数为α=
=
%。
【点睛】
考查物质制备方案设计,涉及化学方程式的书写、实验方案评价、氧化还原反应滴定等知识,题目难度中等,明确实验原理、实验目的为解答关键,注意掌握常见元素化合物性质,试题侧重考查学生的分析能力及化学实验能力。
3.砂质土壤分析中常用KarlFischer法是测定其中微量水含量,该方法是利用I2
和SO2反应定量消耗水作为原理(假设土壤中其他成分不参加反应),据此回答下列问题:
(1)写出该反应的化学反应方程式:
_______________________。
步骤I:
反应样品中的水
下图是某同学在实验室模拟KarlFischer法的实验装置图:
(2)装置连接的顺序为a→____________(填接口字母顺序);
M仪器的名称为________________,其在实验过程中的作用是:
____________;
(3)操作步骤为:
①连接装置并检查装置气密性,②装入药品,____________________;
③关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞;
④反应结束后,关闭分液漏斗活塞,继续通入N2
,⑤取下D装置,·
·
步骤④中继续通入N2的目的是________________________________
步骤II:
测定剩余的碘
向反应后的D装置加入蒸馏水,过滤,充分洗涤,并合并洗涤液和滤液,将其配成250.00mL溶液,取
25.00mL
用0.20
mol·
L-1Na2S2O3
标准液滴定剩余的I2单质,已知反应如下:
2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。
(4)Na2S2O3
标准液应装在_____________(填“酸式”、“碱式”)滴定管中;
上述操作中,合并洗涤液和滤液的目的是__________________________;
(5)滴定实验重复四次得到数据如下:
实验
①
②
③
④
消耗的标准液的体积/mL
18.37
20.05
19.95
20.00
①若实验开始时,向D
装置中加入10.00g土壤样品和10.16克I2(已知I2过量),则样品土壤中水的含量为_________%。
②若Na2S2O3
标准液已部分氧化变质,则水含量测定结果将____________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
【来源】【全国百强校】四川省成都市石室中学2019届第二次诊断性模拟测试化学试题
【答案】SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HId→e→i→h→g→f→b→(c)长颈漏斗平衡内外气压,防止压强过大打开弹簧夹,通入氮气将装置中的SO2全部赶入B装置中吸收碱式使所有剩余的碘均进入滤液,测量结果更准确7.2%偏低
(1)利用I2和SO2反应定量消耗水,碘单质具有氧化性,二氧化硫具有还原性,二者在水中发生氧化还原反应生成碘化氢和硫酸,据此写出反应的方程式;
(2)装置A是制备二氧化硫气体,装置B中的碱石灰可以吸收尾气,并防止外界水蒸气加入装置,应该在整套装置的最后,D装置应该为二氧化硫与样品反应的装置,进入该装置的二氧化硫需要用浓硫酸(E)干燥,C装置为安全瓶,因此装置的顺序为ACEDB,据此分析解答;
(3)操作步骤:
①连接装置并检查装置气密性,②装入药品,打开弹簧夹,通入氮气,把装置内空气赶净,③关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞;
④反应结束后,关闭分液漏斗活塞,继续通入N2,将装置中的SO2全部赶入B装置中吸收,据此分析解答;
(4)Na2S2O3水解显碱性;
合并洗涤液和滤液,使所有剩余的碘进入滤液,据此分析解答;
(5)①实验过程中碘与二氧化硫反应后,剩余的碘用0.20mol•L-1Na2S2O3标准液滴定,根据消耗的Na2S2O3求出剩余的碘,再根据
(1)中的方程式求出消耗的水,最后求样品中水的含量;
②若Na2S2O3标准液已部分氧化变质,消耗硫代硫酸钠溶液体积增大,测定剩余碘单质物质的量增大,据此分析判断。
(1)碘单质具有氧化性,二氧化硫具有还原性,二者在水中发生氧化还原反应生成氢碘酸和硫酸,反应的化学方程式为:
SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4,故答案为SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4;
(2)装置A是制备二氧化硫气体,装置B中的碱石灰可以吸收尾气,并防止外界水蒸气加入装置,应该在整套装置的最后,D装置应该为二氧化硫与样品反应的装置,进入该装置的二氧化硫需要用浓硫酸(E)干燥,C装置为安全瓶,因此装置的顺序为ACEDB,接口顺序为d→e→i→h→g→f→b→(c);
根据图示,M为长颈漏斗,在实验过程中,可以起到平衡内外气压,防止压强过大的作用,故答案为d→e→i→h→g→f→b→(c);
长颈漏斗;
平衡内外气压,防止压强过大;
④反应结束后,关闭分液漏斗活塞,继续通入N2,将装置中的SO2全部赶入B装置中吸收,⑤取下D装置,·
,故答案为打开弹簧夹,通入氮气;
将装置中的SO2全部赶入B装置中吸收;
(4)Na2S2O3水解显碱性,标准液应装在碱式滴定管中;
上述操作中,合并洗涤液和滤液,可以使所有剩余的碘均进入滤液,测量结果更准确,故答案为碱式;
使所有剩余的碘均进入滤液,测量结果更准确;
(5)①实验开始时,向D装置中加入10.00克土壤样品和10.16克I2(已知I2过量),n(I2)=
=0.04mol,向反应后的D装置加入蒸馏水,过滤,充分洗涤,并合并洗涤液和滤液,将其配成250.00mL溶液,取25.00mL用0.20mol·
L-1Na2S2O3标准液滴定剩余I2单质,根据实验数据可知,实验①的误差较大,删除该数值,②③④实验消耗Na2S2O3溶液的平均值=
mL=20.00mL,根据2S2O32-+I2=S4O62-+2I-,消耗碘单质物质的量=n(Na2S2O3)×
×
0.0200L×
0.20mol/L×
10=0.02mol,剩余I2物质的量=0.04mol-0.02mol=0.02mol,即与二氧化硫反应的碘单质物质的量=0.04mol-0.02mol=0.02mol,消耗水为0.04mol,土壤样品中水的含量=
100%=7.2%,故答案为7.2%;
②若Na2S2O3标准液已部分氧化变质,滴定过程中消耗的硫代硫酸钠溶液体积增大,测定剩余碘单质物质的量增大,则与二氧化硫反应的碘单质减少,反应的水的物质的量减小,计算得到水的含量偏低,故答案为偏低。
4.现代传感信息技术在化学实验中有广泛的应用。
某小组用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理(如图1所示),并测定电离平衡常数Kb。
(1)实验室可用浓氨水和X固体制取NH3,X固体不可以是___;
A.五氧化二磷B.生石灰C.碱石灰D.无水氯化钙
(2)检验三颈瓶集满NH3的方法是___。
(3)关闭a,将带有装满水的胶头滴管的橡皮塞塞紧c口,___,引发喷泉实验,电脑绘制三颈瓶内气压变化曲线如图2所示。
图2中___点时喷泉最剧烈。
(4)从三颈瓶中用___(填仪器名称)量取20.00mL氨水至锥形瓶中,用0.05000mol/LHC1滴定。
用pH计采集数据、电脑绘制滴定曲线如图3所示。
(5)据图3计算,当pH=11.0时,NH3·
H2O电离平衡常数Kb近似值,Kb≈___。
【来源】湖北省恩施州2019-2020学年高二上学期期末考试化学试题
【答案】AD将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c,试纸变蓝色,证明NH3已收满;
或:
将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口c,有白烟生成,证明NH3已收满;
打开b,挤压胶头滴管使水进入烧瓶C碱式滴定管1.8×
10-5
(1)浓氨水易挥发,生石灰、碱石灰溶于水与水反应放出大量的热,能够促进氨气的逸出,而无水氯化钙、五氧化二磷都能够与氨气反应,所以不能用来制氨气;
(2)因为氨气和水反应生成一水合氨,一水合氨电离出氢氧根离子而导致氨水溶液呈碱性,红色石蕊试液遇碱蓝色,氨气也能和HCl反应生成白烟,所以检验氨气的方法可以用湿润的红色石蕊试纸或者用蘸有浓盐酸的玻璃棒;
(3)要形成喷泉实验,应使瓶内压强小于外界压强,形成压强差;
(4)氨水显碱性,量取碱性溶液,应选择碱式滴定管;
(5)利用中和酸碱滴定的图像,判断滴定终点,计算出氨水中一水合氨的物质的量浓度,结合滴定前溶液的pH,计算一水合氨的电离平衡常数。
(1)A.五氧化二磷是酸性干燥剂,能与氨气反应,A不能制取氨气;
B.浓氨水易挥发,生石灰溶于水与水反应放出大量的热,能够促进氨气的逸出,B正确;
C.浓氨水易挥发,碱石灰溶于水与水反应放出大量的热,能够促进氨气的逸出,C正确;
D.无水氯化钙能够与氨气反应,不能用来制氨气,D错误;
答案选AD。
(2)氨气和水反应生成一水合氨,一水合氨电离出氢氧根离子而导致氨水溶液呈碱性,红色石蕊试液遇碱蓝色,氨气也能和HCl反应生成白烟,所以氨气的检验方法为:
将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c,试纸变蓝色,证明NH3已收满;
(3)要形成喷泉实验,应使瓶内外形成负压差,而氨气极易溶于水,所以打开b,挤压胶头滴管使水进入烧瓶,氨气溶于水,使瓶内压强降低,形成喷泉;
三颈瓶内气体与外界大气压压强之差越大,其反应速率越快,C点压强最小、大气压不变,所以大气压和C点压强差最大,则喷泉越剧烈,
故答案为:
打开b,挤压胶头滴管使水进入烧瓶;
C;
碱式滴定管;
(5)设氨水中NH3•H2O的物质的量浓度为c,则:
c×
20mL=0.05000mol/L×
22.40mL,解得c=0.056mol/L,弱电解质电离平衡常数Kb=
,pH=11的氨水中c(OH-)=
0.001mol/L,c(OH-)≈c(NH4+)=0.001mol/L,则:
Kb=
=1.8×
10-5;
1.8×
10-5。
解答综合性实验题注意以下几点:
(1)实验目的。
实验目的决定实验原理,据此选择仪器和试剂;
(2)物质的性质。
物质的性质决定实验细节。
(3)注重多学科知识应用。
5.CuCl广泛应用于化工和印染等行业。
某研究性学习小组拟热分解CuCl2·
2H2O制备CuCl,并进行相关探究。
(资料查阅)
(实验探究)该小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器略)。
(1)仪器X的名称是__________。
(2)实验操作的先后顺序是a→______→e(填操作的编号)
a.检查装置的气密性后加入药品b.熄灭酒精灯,冷却
c.在“气体入口”处通入干燥HCld.点燃酒精灯,加热
e.停止通入HCl,然后通入N2
【来源】内蒙古赤峰二中人教版高中化学必修1同步练习:
第一章第1节第一课时化学实验安全
【答案】球形干燥管或干燥管cdb
热分解CuCl2•2H2O制备CuCl,为抑制水解,气体入口通入HCl气体,然后加热A处试管,X为球形干燥管,X中无水硫酸铜变蓝,可知CuCl2•2H2O分解生成水,利用C装置检验生成的氯气,D中NaOH溶液吸收尾气,以此来解答。
(1)由图及常见的仪器可知,仪器X的名称为球形干燥管或干燥管;
(2)实验操作时先检查装置的气密性,气密性良好后装入药品,先通入HCl(防止没有HCl的情况下加热生成碱式氯化铜),点燃酒精灯加热,熄灭酒精灯,后停止通入HCl,最后通入氮气将装置内的HCl和氯气排空被尾气装置中的氢氧化钠吸收,所以顺序为a→c→d→b→e。
解答时要利用好题中所给信息,CuCl2·
2H2O的热分解反应是在氯化氢的气流中进行的,实验结束后通入氮气的目的。
6.某研究学习小组要制备一种在水中溶解度很小的黄色化合物
,并用滴定法测定其组成。
已知
在温度高于
时易发生分解。
实验操作如下:
步骤一:
将图甲分液漏斗中的草酸溶液滴入锥形瓶内,可生成黄色沉淀;
步骤二:
称取黄色产物
于锥形瓶中,加入足量的硫酸并水浴加热至
待固体全部溶解后,用胶头滴管吸出一滴溶液点在点滴板上,用铁氰化钾溶液检验,无蓝色沉淀产生;
步骤三:
用
标准液滴定步骤二所得的溶液;
步骤四:
向步骤三滴定后的溶液中加足量的Zn粉和硫酸溶液,几分钟后用胶头滴管吸出一滴点在点滴板上,用KSCN溶液检验,若不显红色,过滤除去Zn粉,并用稀硫酸洗涤Zn粉,将洗涤液与滤液合并,用
标准液滴定,用去高锰酸钾标准液
(1)步骤一中将沉淀从反应混合物中分离出来的操作名称是________。
(2)步骤二中水浴加热并控制温度
的理由是________,加铁氰化钾溶液无蓝色沉淀产生,此操作的目的是________。
(3)步骤三盛装
标准液的滴定管在滴定前后的液面如图乙所示,则消耗
标准液的体积为________,该滴定管为________滴定管
填“酸式”或“碱式”
(4)步骤四中滴定时发生反的离子方程式为________。
若不合并洗涤液,则消耗
标准液的体积将________
填“增大”“减小”或“不变”
由以上数据计算黄色化合物的化学式为________。
【来源】2020届高三化学二轮冲刺新题专练——物质性质的探究式实验
【答案】过滤加快固体溶解,防止草酸分解证明溶液中无
存在,防止
干扰草酸的测定
酸式
减小
(1)固液分离的方法为过滤,故答案为:
过滤;
(2)水浴加热可加快固体溶解,控制温度
可防止草酸分解;
中的铁元素可能含有
,
与
反应,高锰酸钾滴定草酸时,需要排除
的干扰,故答案为:
加快固体溶解,防止草酸分解;
证明溶液中无
干扰草酸的测定;
(3)滴定前读数为
,滴定后读数为
,则消耗
溶液的体积为
;
具有强氧化性,应用酸式滴定管,故答案为:
酸式;
(4)步骤四中滴定时发生反应的离子方程式为
,洗涤液中含有
,若不合并,消耗
标准液的体积减小;
根据方程式可知,
mol,
,则
:
5:
10,黄色化合物的化学式为
,故答案为:
减小;
亚铁离子和草酸均能与酸性高锰酸钾溶液反应,实验时防止亚铁离子干扰草酸的测定是解答关键。
7.用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I-),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。
Ⅰ.准备标准溶液
a.准确称取AgNO3基准物4.2468g(0.0250mol)后,配制成250mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。
b.配制并标定100mL0.1000mol·
L-1NH4SCN标准溶液,备用。
Ⅱ.滴定的主要步骤
a.取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中。
b.加入25.00mL0.1000mol·
L-1AgNO3溶液(过量),使I-完全转化为AgI沉淀。
c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。
d.用0.1000mol·
L-1NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,已知AgSCN为白色沉淀。
e.重复上述操作两次到三次测定数据如下表:
实验序号
1
2
3
消耗NH4SCN标准溶液体积/mL
10.24
10.02
9.98
f.数据处理。
(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有________。
制得AgNO3溶液的浓度为__________________;
(2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是________________________。
(3)滴定应在pH<
0.5的条件下进行,其原因是________。
(4)过程Ⅱ中b和c两步操作是否可以颠倒________,说明理由:
___________。
(5)达到滴定终点时的现象________________________。
(6)由上述实验数据测得c(I-)=________mol·
L-1。
(7)若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则对c(I-)测定结果的影响________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【来源】【全国百强校】河北省石家庄市第二中学2019届高三4月月考理科综合化学试题
【答案】250mL(
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