高考化学一轮课时达标习题 第10章 化学实验（5）（含解析）.doc

第10章化学实验（5）1(2016天津卷)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：mgl1。我国地表水环境质量标准规定，生活饮用水源的do不能低于5 mgl1。某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略)，测定某河水的do。.测定原理：碱性条件下，o2将mn2氧化为mno(oh)2：2mn2o24oh=2mno(oh)2酸性条件下，mno(oh)2将i氧化为i2：mno(oh)2ihmn2i2h2o(未配平)用na2s2o3标准溶液滴定生成的i2：2s2oi2=s4o2i.测定步骤：a安装装置，检验气密性。充n2排尽空气后，停止充n2。b向烧瓶中加入200 ml水样。c向烧瓶中依次迅速加入1 ml mnso4无氧溶液(过量)、2 ml碱性ki无氧溶液(过量)，开启搅拌器，至反应完全。d搅拌并向烧瓶中加入2 ml h2so4无氧溶液，至反应完全，溶液为中性或弱酸性。e从烧瓶中取出40.00 ml溶液，以淀粉作指示剂，用0.0100 moll1 na2s2o3溶液进行滴定，记录数据。fg处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。回答下列问题：(1)配制以上无氧溶液时，除去所用溶剂水中氧的简单操作为_将溶剂水煮沸后冷却_。(2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器是_。滴定管注射器 量筒(3)搅拌的作用是_使溶液混合均匀，快速完成反应_。(4)配平反应的方程式，其化学计量数依次为_1,2,4,1,1,3_。(5)步骤f为_重复步骤e的操作23次_。(6)步骤e中达到滴定终点的标志为_溶液蓝色褪去(半分钟内不变色)_。若某次滴定消耗na2s2o3溶液4.50 ml，水样的do_9.0_mgl1(保留一位小数)。作为饮用水源，此次测得do是否达标？_是_(填“是”或“否”)。(7)步骤d中加入h2so4溶液反应后，若溶液ph过低，滴定时会产生明显的误差。写出产生此误差的原因：_2hs2o=sso2h2o、so2i22h2o=4hso2i、4h4io2=2i22h2o(任写其中两个)_(用离子方程式表示，至少写出两个)。解析 (1)可将溶剂水煮沸除去水中的溶解氧，然后再冷却至室温即可。(2)在橡胶塞处加水样，为了防止空气中的o2进入三颈烧瓶中，可用注射器向三颈烧瓶中注入水样。(3)开启搅拌器，能使mn2与o2在碱性条件下快速完成生成mno(oh)2的反应。(4)根据反应前后元素化合价变化利用升降法可配平反应为mno(oh)22i4h=mn2i23h2o。(5)为了减小实验误差，步骤e操作还需重复23次。(6)i2与淀粉混合，溶液中出现蓝色，随着反应的进行，当溶液中i2恰好完全反应时，溶液中蓝色褪去，且保持30 s内颜色不再发生变化，即达到滴定终点。根据三个反应可以找出关系式：o22mno(oh)22i24s2o，40.00 ml水样中含氧量为0.0100 moll14.5103 l32 gmol10.36 mg，根据正比关系可求出1 l水样中的溶解o2为9.0 mg，即do9.0 mg/l5 mg/l，故该水源作为饮用水源，do达标。(7)若步骤d中溶液酸性过强，则s2o发生自身氧化还原反应生成so2和单质s，so2还能与i2在溶液中继续反应生成h2so4和hi，酸性较强时i易被空气中的o2氧化等，均能给实验带来较大的误差，影响测定结果。22017年1月9日，中国中医科学院青蒿素专家屠呦呦研究员获得2016年度国家科学技术奖最高奖。青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，易溶于丙酮、氯仿和苯，在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156157 ，热稳定性差，青蒿素是高效的抗疟药。已知：乙醚的沸点为35 。从青蒿中提取青蒿素的方法主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺为：请回答下列问题：(1)操作的名称是_蒸馏_。(2)操作的主要过程可能是_b_(填字母)。a加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶b加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤c加入乙醚进行萃取分液(3)用下列实验装置测定青蒿素分子式的方法如下：将28.2 g青蒿素样品放在硬质玻璃管c中，缓缓通入空气数分钟后，再充分燃烧，精确测定装置e和f实验前后的质量，根据所测数据计算。装置d的作用是_将可能生成的co氧化为co2_，装置e中吸收的物质是_h2o(水蒸气)_，装置f中盛放的物质是_碱石灰_。实验装置可能会产生误差，造成测定含氧量偏低，改进方法是_在装置f后连接一个防止空气中的co2和水蒸气进入f的装置_。用合理改进后的装置进行实验，称得：装置实验前/g实验后/ge22.642.4f80.2146.2则测得青蒿素的实验式是_c15h22o5_。(4)某学生对青蒿素的性质进行探究。将青蒿素加入含有naoh、酚酞的水溶液中，青蒿素的溶解量较小，加热并搅拌，青蒿素的溶解量增大，且溶液红色变浅，说明青蒿素与_c_(填字母)具有相同的性质。a乙醇b乙酸c乙酸乙酯d葡萄糖解析 (2)青蒿素在水中几乎不溶，a项错误；获得的精品应是固体，c项错误。(3)青蒿素分子式的测定原理：燃烧一定质量的青蒿素样品，使其完全转化为co2和h2o，然后测量co2和h2o的质量，据此求出样品中c、h、o三种元素的质量，进而可确定青蒿素的实验式(最简式)，若已知青蒿素的相对分子质量，则可确定其分子式。测定的含氧量偏低是由于外界空气中的co2和水蒸气进入装置f中引起测定的含碳量偏高而造成的，因此改进方法是在装置f后再连接一个防止空气中co2和水蒸气进入f的装置(如盛有碱石灰的干燥管)。由实验数据可知，m(h2o)42.4 g22.6 g19.8 g，m(co2)146.2 g80.2 g66 g，则n(h2o)1.1 mol，n(co2)1.5 mol，n(h)2.2 mol，n(c)1.5 mol，m(h)2.2 g，m(c)18.0 g，m(o)m(样品)m(c)m(h)28.2 g18.0 g2.2 g8.0 g，n(o)0.5 mol，所以n(c)n(h)n(o)1.52.20.515225，即青蒿素的实验式是c15h22o5。3(2018河南郑州三模)资料显示：o2的氧化性随溶液ph的增大而逐渐减弱。室温下，某学习小组利用下图装置探究不同条件下ki与o2的反应，实验记录如下：装置序号烧杯中的液体5分钟后现象2 ml 1 moll1ki溶液5滴淀粉溶液无明显变化2 ml 1 moll1ki溶液5滴淀粉溶液2 ml 0.2 moll1 hcl溶液溶液变蓝2 ml 1 moll1ki溶液5滴淀粉溶液2 ml 0.2 moll1 kcl溶液无明显变化2 ml 1 moll1ki溶液5滴淀粉溶液2 ml 0.2 moll1 ch3cooh溶液溶液变蓝，颜色较浅回答下列问题：(1)实验的目的是_验证cl是否影响ki与o2的反应_。(2)实验中发生反应的离子方程式是_4io24h=2i22h2o_。(3)实验比实验溶液颜色深的原因是_其他条件相同时，hcl是强电解质，其溶液中c(h)较醋酸溶液中的大，o2的氧化性较强_。为进一步探究ki与o2的反应，用上述装置继续进行实验：序号烧杯中的液体5小时后现象2 ml混有koh的ph8.5的1 moll1 ki溶液5滴淀粉溶液溶液略变蓝2 ml混有koh的ph10的1 moll1ki溶液5滴淀粉溶液无明显变化对于实验的现象，甲同学猜想“ph10时o2不能氧化i”，他设计了下列装置进行实验以验证猜想。(4)烧杯a中的溶液为_ph10的koh溶液_。(5)实验结果表明此猜想不成立。支持该结论的实验现象是：通入o2后，_电流表指针偏转，烧杯b中的溶液逐渐变成蓝色_。(6)乙同学向ph10的“koh淀粉溶液”中滴加碘水，溶液先变蓝后迅速褪色，经检测褪色后的溶液中含有io，用离子方程式表示褪色的原因是_3i26oh=io5i3h2o_。(7)该小组同学对实验过程进行了整体反思，推测实验和实验的现象产生的原因分别可能是_中性条件下，o2的氧化性比较弱，短时间内难以生成“一定量”碘单质使溶液颜色发生变化；ph10的koh溶液中i被氧化生成i2，i2迅速发生歧化反应变为io和i_。解析 (1)对比实验可知，实验中溶液变蓝肯定是加入了hcl溶液引起的，但hcl溶液中还有cl，无法确定是h的影响还是cl的影响，因此设计了实验，加入含cl而不含h的溶液，以验证cl是否影响ki与o2的反应。(3)由实验和实验不难看出，二者的不同之处是所加的酸不同，一个是强酸，一个是弱酸，而两种酸的浓度相同，所以两溶液中的c(h)不同，则实验现象的差别必然是由c(h)的不同引起的，且c(h)越大，溶液蓝色越深，说明o2的氧化性随c(h)的增大而增强。(4)甲同学设计的是原电池装置，可通过电流表指针是否发生偏转来判断反应是否发生，因此烧杯a中的溶液应是ph10的koh溶液。(5)实验结果表明猜想不成立，说明ph10时o2能氧化i，其中负极上的反应为4i4e=2i2，正极上的反应为o22h2o4e=4oh，因此可看到电流表指针偏转，烧杯b中的溶液逐渐变蓝色。(6)由题中信息可知，i2在koh溶液中发生了歧化反应，除生成io外，还生成i，故反应的离子方程式是3i26oh=io5i3h2o。4某实验小组同学依据资料深入探究fe3在水溶液中的行为。资料：.fe3在水溶液中以水合铁离子的形式存在，如fe(h2o)63，fe(h2o)63发生如下水解反应：fe(h2o)63(几乎无色)nh2ofe(h2o)6n(oh)n3n(黄色)nh3o(n16)；.fecl4(h2o)2为黄色。进行实验：实验实验分别用试管、中的试剂作为待测液，用色度计测定其透光率。透光率越小，溶液颜色越深；透光率越大，溶液颜色越浅。(1)实验中，试管溶液变为无色的原因是_加入hno3后，c(h)增大，导致平衡逆向移动，溶液由黄色变为无色_。(2)实验中，试管溶液呈棕黄色与fecl4(h2o)2有关，支持此结论的实验现象是_试管、中加入等量的hno3后，中溶液褪色，而中溶液变为黄色_。(3)由实验图甲、乙可知：加热时，溶液颜色_变深_(填“变浅”“变深”或“不变”)。(4)由实验可以得出如下结论：结论一fecl3溶液中存在可逆反应：fecl4(h2o)24h2ofe(h2o)634cl，得出此结论的理由是_升高或降低相同温度时，fecl3溶液透光率随温度变化幅度明显大于fe(no3)3溶液，说明在fecl3溶液中存在水合铁离子的水解平衡之外，还存在fecl4(h2o)24h2ofe(h2o)634cl_。结论二结论一中反应的h_”或“”)。(5)实验小组同学重新设计了一个实验证明(4)中结论一，实验方案：取试管中溶液，_先滴加hno3，再滴加几滴nacl溶液，最后测此溶液透光率随温度改变的情况_(请描述必要的实验操作和现象)。解析 (1)由已知：fe(h2o)63(几乎无色)nh2ofe(h2o)6n(oh)n3n(黄色)