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1、高考化学化水溶液中的离子平衡(大题培优 易错 难题)附答案一、水溶液中的离子平衡1.硫代硫酸钠晶体(Na2s2。3 5H2O)俗名“大苏打”。已知它易溶于水,难溶于乙醇,在 中性或碱性环境中稳定,受热、遇酸易分解。某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠,其反应装置及所需试剂如图:(1)装置甲中,a仪器的名称是 ; a中盛有浓硫酸,b中盛有亚硫酸钠,实 验中要控制S6生成速率,可以采取的措施有 (写出一条即 可)。(2)装置乙的作用是。(3)装置丙中,将 Na2s和Na2CQ以2: 1的物质的量之比配成溶液再通入SO2,便可制得Na2s2O3和C02o反应的化学方程式为: 。(4)本实验所用的
2、NazCQ中含少量NaOH,检验含有NaOH的实验方案为 。(实 验中供选用的试剂及仪器:CaC2溶液、Ca(OH)2溶液、酚酗:溶液、蒸储水、pH计、烧杯、试管、滴管.提不':室温时CaC0l!l和溶液的pH=9. 5)(5)反应结束后过滤丙中的混合物,滤液经蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥等得到产品, 生成的硫代硫酸钠粗品可用 洗涤。为了测定粗产品中 Na2s2。3 5H2O的含 量,采用在酸性条件下用 KMnO4标准液滴定的方法(假设粗产品中的杂质与酸性KMnO4溶液不反应)。称取1.50g粗产品溶于水,用 0.20 mol L-1KMnO4溶液(加适量稀硫酸酸化) 滴定,当溶液中S
3、2O3-全部被氧化为SO4-时,消耗高镒酸钾溶液体积40.00mL。写出反应的离子方程式:。产品中Na2&O3 5H2O的质量分数为 (保留小数点后一位)。【来源】山东省潍坊市 2020届高三下学期第三次线上检测化学试题【答案】分液漏斗控制反应温度、控制滴加硫酸的速度安全瓶,防倒吸4SQ+2Na2S+Na2CO3 = 3Na2s2O3+CO2 取少量样品于试管(烧杯)中,加水溶解,加入过量的CaC2溶液,振荡(搅拌),静置,用pH计测定上层清液的pH,若pH大于9. 5,则含有 2-+2+2-NaOH 乙醇 5S2O3 +8MnO 4+14H =8Mn +10SO4 +7H 2O 82
4、.7%【解析】【分析】装置甲为二氧化硫的制取:Na2SQ+H2SQ(浓产Na2SO4+SO2f + H2O,丙装置为Na2s2O3的生成装置:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2s2O3+CQ,因SQ易溶于碱性溶液,为防止产生倒吸,在 甲、丙之间增加了乙装置;另外二氧化硫有毒,不能直接排放到空气中,装置丁作用为尾 气吸收装置,吸收未反应的二氧化硫。据此解答。【详解】(1)装置甲中,a仪器的名称是分液漏斗;利用分液漏斗控制滴加硫酸的速度、控制反应温度等措施均能有效控制 SQ生成速率;(2)SQ易溶于碱性溶液,则装置乙的作用是安全瓶,防倒吸;(3)Na2s和Na2CQ以2: 1的物质的量之
5、比配成溶液再通入SC2,即生成Na2s2。3和CQ,结合原子守恒即可得到发生反应的化学方程式为4sC2+2Na2s+Na2CQ=3Na2s2C3+CC2;(4)碳酸钠溶液和NaCH溶液均呈碱性,不能直接测溶液的pH或滴加酚儆,需要先排除Na2CQ的干扰,可取少量样品于试管 (烧杯)中,加水溶解,加入过量的CaC2溶液,振荡(搅拌),静置,用pH计测定上层清液的pH,若pH大于9.5,则含有NaCH;(5)硫代硫酸钠易溶于水,难溶于乙醇,在中性或碱性环境中稳定,则硫代硫酸钠粗品可用 乙醇洗涤;Na2s2。3溶液中滴加酸性 KMnO4溶液,溶液紫色木1去,溶液中S2。;-全部被氧化为5s2。32S
6、O4,同时有Mn2+生成,结合电子守恒和原子守恒可知发生反应的离子方程式为 +8MnO4+14H+=8Mn2+10SQ2-+7H2O;由方程式可知 n( Na2s2O3?5H2。)= n(白。2)=5 n( KMnO4)= 5X0. 04Lx 0. 2mol/ L=0. 005mol,则8 、, 8m( Na2s2O3?5H2O)= 0. 005mol x 248g/ mol =1. 24g ,则 Na2S2O3?5H2。在产品中的质量分数为1.24gX100%=82. 7%1.5g【点睛】考查硫代硫酸钠晶体制备实验方案的设计和制备过程分析应用,主要是实验基本操作的应用、二氧化硫的性质的探究,
7、侧重于学生的分析能力、实验能力的考查,为高考常见题型和高频考点,注意把握物质的性质以及实验原理的探究。2 .亚氯酸钠(NaClQ)是一种高效氧化剂、漂白剂。已知:NaClC2饱和溶液在温度低于38c时析出的晶体是 NaClC2 3H2C,高于38c时析出晶体是 NaClC2,高于60c时NaClC2分 解成NaClQ和NaCL利用下图所示装置制备亚氯酸钠。© 完成下列填空:(1)装置中产生 C1C2的化学方程式为 。装置的作用是 (2)从装置反应后的溶液获得NaClQ晶体的操作步骤为:减压,55c蒸发结晶; ;低于60c干燥,得到成品。(3)准确称取所得亚氯酸钠样品10g于烧杯中,加
8、入适量蒸储水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(CIO2 + 4I +4H+ - 2建O+2I2+C)。将所得混合液配成250mL待测溶液。配制待测液需用到的定量玻璃仪器是 ;(4)取 25.00mL 待测液,用 2.0 mol/L Na2s2O3标准液?定(I2 +2S2O32 2I +S1O62 ),以 淀粉溶液做指示剂,达到滴定终点时的现象为 。重复滴定2次,测得Na2s203 溶液平均值为20.00 mL。该样品中NaCQ的质量分数为 。(5)通过分析说明装置在本实验中的作用 。【来源】2014届上海市金山区高三一模化学试卷(带解析 )【答案】2NaClO3+ Na2SQ
9、+ H2SC4- 2C1Q+ 2Na2SO4+ H2O 防止倒吸 趁热过滤 用38 60c的温水洗涤250mL容量瓶 溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色90.5%当关闭K2时,打开Ki,可以吸收反应产生的气体。【解析】【分析】【详解】(1)根据反应物NaClQ、Na2S。、H2SQ,生成物为ClO2和2Na2SC4,配平方程式为 2NaClO3+ N32SQ+ H2SO4=2ClO2+ 2Na2SO4+ H2O;装置为安全瓶,防止装置中气体温度降 低而产生倒吸;(2)因为NaCQ饱和溶液在温度低于 38c时析出的晶体是 NaCQ 3H2。,高于38c时析 出晶体是NaClO2,高于60c时Na
10、ClO2分解成NaClOs和NaCl,若要得到NaClO2晶体,需在 3860C得到晶体,故操作为趁热过滤;用 38 60C的温水洗涤;(3)容量瓶要指明规格;(4)有碘单质参和生成的反应,一般采用淀粉溶液做指示剂,该反应是Na2S2O3标准液滴定碘,终点溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色;计算时一般找出关系式,由此进行计算,关系式为CI02 2124S2O32n(ClO2 )= 1/4 n(&032 )=1/4 x 20X-30 2=0.01molm(NaClO2)=0.01 x 90.5=9.05 样品中 NaClO2 的质量分数为 9.05g - 10g=0.905(5)本实验产
11、生污染性气体,直接排放会污染环境,故需要尾气处理,装置就是用碱吸收反应产生的CI02等尾气。3 .某兴趣小组在实验室进行如下实验探究活动。(1)设计如下实验研究 2Fe3+2? 2Fe2+ + L的反应。11二% 口丁扉凄2mL CCL fH.I0,1m3rL. 孤疗 19*1*演©图ABC振荡静置后C中观察到的现象是;为证明该反应存在一定限度,还应补做实验为:取 C中分液后的上层溶液,然后 (写出实验操作和现 象)。测定上述KI溶液的浓度,进行以下操作:H2O2 溶I用移液管移取20.00 mL KI溶液至锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化,再加入足量 液,充分反应。II小心加热除去过量
12、的 H2O2。III用淀粉做指示剂,用 c mol/L Na2s2O3标准溶液滴定,反应原理为:2Na2&O3+I2= 2NaI +Na2s4。6。步骤II是否可省略?(答可以”或不可以”)步骤III达到滴定终点的现象是 。巳知I2浓度很高时,会与 淀粉形成稳定的包合物不易解离,为避免引起实验误差,加指示剂的最佳时机是O(2)探究Mn2+对KMnO4酸性溶液与H2QO4溶液反应速率的影响。 反应原理(化学方程式)为;仪器及药品:试管(两支)、0.01 mol/L KMnO4酸性溶液、0.1 mol/L H2c2O4溶液、一粒黄豆大 的MnSO4固体;实验方案:请仿照教材(或同教材)设计
13、一个实验用表格,在行标题或列标题中注明试剂及观察或记录要点。 【来源】四川省成都市 20192020学年高二上学期期末调研考试化学试题【答案】溶液分层,上层水层为黄绿色,下层四氯化碳层为紫色滴加KSCN§液,溶液变红 不能;当滴入最后一滴 Na2s2。3标准溶液时,蓝色褪去且半分钟内不复原用cmol/L Na 2s2O3标准溶液滴定至溶液呈浅黄色时,滴加淀粉指示剂,再继续滴加标准溶液 2MnO+5H2C2Q+6H+=2Mn+10COT +8H2O;加入试剂0.01 mol/LKMnQ 酸性溶液和 0.1 mol/L的H2GQ溶液0.01 mol/LKMnO酸性溶液、0.1 mol/L
14、 的HC2Q溶液和硫酸镒固体褪色时间实验结论【解析】【分析】(1)由题意可知,过量的碘化钾溶液与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁和碘,向溶液中 加入四氯化碳,振荡静置,溶液分层,为证明该反应存在一定限度,应检验上层溶液中是 否存在Fe3+;由步骤I可知,双氧水的氧化性强于单质碘,若步骤 II省略,溶液中过氧化氢会与Na2s2O3溶液反应;当Na2s2O3标准溶液过量时,溶液中碘单质完全反应,溶液由蓝色变为无色;为避免引起实验误差,滴定开始时不能加入淀粉指示剂,应当在I2浓度较小时再滴入淀粉;(2) KMnO4酸性溶液与H2c2O4溶液反应生成硫酸钾、硫酸镒、二氧化碳和水。【详解】(1)由题意可知,过
15、量的碘化钾溶液与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁和碘,向溶液中加入四氯化碳,振荡静置,溶液分层,上层为氯化铁和氯化亚铁得混合溶液,溶液的颜色 为黄绿色,下层为碘的四氯化碳溶液,溶液的颜色为紫色;为证明该反应存在一定限度, 应检验上层溶液中是否存在Fe3+,还应补做实验为:取 C中分液后的上层溶液,然后滴加KSCN溶液,溶液变红色,故答案为:溶液分层,上层水层为黄绿色,下层四氯化碳层为紫 色;滴加KSCNB液,溶液变红;由步骤I可知,双氧水的氧化性强于单质碘,若步骤 II省略,溶液中过氧化氢会与 Na2s2O3溶液反应,导致 Na2s2O3标准溶液体积偏大,所测结果偏高,故不能省略;当 Na2s2O3
16、标准溶液过量时,溶液中碘单质完全反应,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不复 原;由I2浓度很高时,会与淀粉形成稳定的包合物不易解离,为避免引起实验误差,滴定 开始时不能加入淀粉指示剂,应当在I2浓度较小时再滴入淀粉,故答案为:不能;当滴入最后一滴Na2S?O3标准溶液时,蓝色褪去且半分钟内不复原;用c mol/L Na2*O3标准溶液滴定至溶液呈浅黄色时,滴加淀粉指示剂,再继续滴加标准溶液;(2) KMnO4酸性溶液与H2c2O4溶液反应生成硫酸钾、硫酸镒、二氧化碳和水,反应的离 子方程式为2MnO4-+5H2QO4+6H+=2Mn2+10CO4 +8H2O;据题给条件,设计探究 Mn2+对 K
17、MnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应速率的影响的实验,应用取两份等体积的 0.01mol/LKMnO4酸性溶液,一份加入 0.1mol/L的H2c2。4溶液,另一份加入等体积的 0.1mol/L的H2c2O4溶液和硫酸镒固体,测定溶液由紫色退为无色所需要的时间,实验用表 格如下:加入试剂0.01mol/LKMnO 4 酸性溶液和 0.1mol/L 的H2 c204溶液0.01mol/LKMnC4 酸性溶液、0.1mol/L 的H2 c204溶液和硫酸镒固体褪色时间实验结论故答案为:2MnO 4-+5H2C2O4+6H+=2Mn 2+10CC2 T +8H2O;加入试剂0.01mol/LKMn
18、O 4 酸性溶液和 0.1mol/L 的H2C2O4溶液0.01mol/LKMnO4 酸性溶液、0.1mol/L 的H2C2O4溶液和硫酸镒固体褪色时间实验结论【点睛】当Na2s2O3标准溶液过量时,溶液中碘单质完全反应,溶液由蓝色变为无色,为避免引起 实验误差,滴定开始时不能加入淀粉指示剂,应当在I2浓度较小时再滴入淀粉是解答关键,也是难点和易错点。4.氯化铁是常见的水处理剂,利用废铁屑可制备无水氯化铁,实验室制备装置和工业制备 流程图如下:实随室刹各装置用工业制各灌彩图已知:(1)无水FeC3的熔点为555K、沸点为588K.(2)废铁屑中的杂质不与盐酸反应(3)不同温度下六水合氯化铁在水
19、中的溶解度如下:温度/c02080100溶解度(g/100g H2O)74.491.8525.8535.7实验室制备操作步骤如下:I .打开弹簧夹 K1,关闭弹簧夹K2,并打开活塞a,缓慢滴加盐酸.n .当时,关闭弹簧夹 K1,打开弹簧夹K2,当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a.m .将烧杯中溶液经过一系列操作后得到FeC3?6H2O晶体.请回答:(1)烧杯中足量的 H2O2溶液的作用是 。(2)为了测定废铁屑中铁的质量分数,操作 n中“”的内容是(3)从FeC3溶液制得FeC3?6H2O晶体的操作步骤是:加入 后、 、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(4)试写出吸收塔中反应的离子方程式
20、: 。(5)捕集器温度超过 673K时,存在相对分子质量为325的铁的氯化物,该物质的分子式为。(6) FeC3的质量分数通常可用碘量法测定:称取 m g无水氯化铁样品,溶于稀盐酸,配 制成100mL溶液;取出10.00mL,加入稍过量的 KI溶液,充分反应后,滴入几滴淀粉溶 液,并用 cmol?L-iNa2*O3溶液滴定,消耗 V mL (已知:I2+28O32-2I-+&O62-)。 滴定终点的现象是: 。样品中氯化铁的质量分数 。【来源】【百强校】2016届湖南省衡阳市第八中学高三上学期第三次月考化学试卷(带解析)【答案】把亚铁离子全部氧化成三价铁离子装置A中不产生气泡或量气管和
21、水准管液面不变(其他合理答案也给分)盐酸蒸发浓缩、冷却结晶2Fe2+Cl2=2Fe3+2CFeCb一,、162.5cV溶液由蓝色变无色,且半分钟内不变色 【解析】【分析】实验室制备中,废铁屑和盐酸反应得到FeC2, FeC2再与H2O2反应得到FeC3 6H2O;在工业制备中,铁屑和氯气反应得到FeC3,经过处理得到 FeC3 6H2O。【详解】(1)根据实验装置和操作步骤可知,实验室制备无水FeC3,是利用铁与盐酸反应生成FeC2,然后把FeC2氧化成FeC3,先制得FeC3?6H2。晶体,再脱结晶水制得无水FeC3.烧杯中足量的H2O2溶液是作氧化剂,将 FeC2氧化成FeCB,把Fe2+
22、全部氧化成Fe3 ;(2)铁与盐酸反应完全时,不再产生氢气,所以装置A中不产生气泡或量气管和水准管的液面不再变化,此时,可将A中FeC2溶液放入烧杯中进行氧化;(3)从FeC3 . 6H2O在不同温度下的溶解度可以看出,随着温度的变化,溶解度变化很大,因此采用降温结晶的方法得到晶体。从FeC3溶液制得FeC3?6H2。晶体的操作步骤是:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;(4)从工业制备流程图分析可知,反应炉中进行的反应是2Fe+3c2=2FeC3,因此,进入吸收塔中的尾气是没有参加反应的氯气,在吸收塔中氯气被吸收剂吸收,反应后生成2FeC3溶液,所以吸收剂应是 2FeC2溶液,反应的离子方
23、程式为: 2Fe2+C2=2Fe3+2C-;(5)捕集器收集的是气态 FeC3, FeC3的相对分子质量是162.5,由相对分子质量为 325 的铁的氯化物可以推出,当温度超过673K时,二分子气态FeC3可以聚合生成双聚体Fe2Cb;(6) 称取m g无水氯化铁样品,溶于稀盐酸,配制成 100mL溶液;取出10.00mL,加 入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入几滴淀粉溶液,此时溶液呈蓝色,用Na2s2。3溶液滴定,滴入最后一滴 Na2s2。3溶液,锥形瓶内的溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变 色.所以滴定终点的现象是:溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色; 由反应:2Fe3+2=2Fe2+
24、l2; I2+2S2O32- 2I-+&O62-;可得关系式:2Fe3+:I2: 2s2O3-1 1n cV 10 3求得n(Fe3+尸cVX 10mol,则样品中氯化铁的质量分数为:3 (Fe3+尸162.5cV n/100%=%。mcV 103mol 10 162.5g/molm5 .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。I粘盐板加定证小的Ml曲线(1)实验室可用浓氨水和 X固体制取NH3, X固体可以是 A.生石灰B.无水氯化钙C.五氧化二磷D.碱石灰(2)检验三颈瓶集满N
25、H3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. 00 mL氨水至锥形瓶中,用 0.05000 mol/L HCl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的近似值,Kb-。【来源】【百强校】2017届安徽省师大附中高三上学期期中化学试卷(带解析)【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
26、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(或20 mL移液管) 1.8 X 101【解析】【分析】【详解】(1)氨水中存在平衡:NH3+H2O=NH3 H2。= NH4+ + OH,因此利用氨水制备氨气,可以加入的固体是氧化钙或氢氧化钠或碱石灰,答案选 AD。(2)检验氨气通常用湿润的红色石蕊试纸,检验三颈瓶集满NH3的操作是: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。(3)根据装置图引发喷泉实验的操作是:可知关闭a,将带有装满水的胶头滴管的橡皮塞塞紧c 口,打开b,挤压胶头
27、滴管使水进入烧瓶,引发喷泉实验;进行喷泉实验时在瓶内压强最小的时候最剧烈,从图2中看出C点压强最小,故 C点最激烈。(4)准确量取液体可以用滴定管或移液管,氨水显碱性,故可用碱式滴定管或移液管。(5)从图中看出,盐酸体积在22.50mL时发生突变,则氨水的浓度为:c(NH3 H2O) X 20.00=0.0500 mol?Lx 22.50 得 c(NH3 H2O)= 0.05625mol?L-1 ; NH3?H2。电离平衡 常数 Kb 的表达式,Kb= c (NH4+) Xc(OH-) /c (NH3 H2O; pH=11.0 时,c (NH4+) =c(OH) =10-3mol?L-1, c
28、(NH3H2O) = 0.05625 mol?L Kb= c (NH4+) Xc(OH-) /c (NH3H2。=10- 6/0.05625 =1.8 文。106 .亚氯酸钠 NaClO2是重要漂白剂.探究小组开展如下实验,回答下列问题:实验I:制取NaClO2晶体按如图装置进行制取。KaOH洛液 XaCLO和固体 冷水浴 XaOH淹液ABC D E已知:NaClO2饱和溶液在低于38c时析出NaClO2 3H 2O,高于38c时析出NaCQ ,高于 60c 时 NaClO2分解成 NaClO3 和 NaCL(1)用50%双氧水配制30%的H2O2溶液,需要的玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管、烧杯外
29、,还需要 (填仪器名称);(2)装置C的作用是;(3)装置B内生成的C1O2气体与装置D中混合溶液反应生成 NaClO2,生成NaClO2的反 应方程式为(4)如果撤去D中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质是 ;(5)反应后,经以下步骤可从装置D的溶液获得NaClO2晶体.请补充完整操作iii.i.55c蒸发结晶;ii.趁热过滤;iii. ; iv.低于60c干燥,得到成品.实验n :样品杂质分析与纯度测定(6)上述实验制得的NaClO2晶体中含少量NazSO4。产生NazSO,最可能的原因是,a.B中有SO2气体产生,并有部分进入D装置内b.B中浓硫酸挥发进入 D中与NaOH中和c.B中的硫
30、酸钠进入到 D装置内测定样品中NaClO2的纯度。测定时进行如下实验:准确称一定质量的样品,加入适量蒸储水和过量的KI晶体,在酸性条件下发生如下反应:ClO2 4I 4H 2H 2O 2I2 Cl ,将所得混合液稀释成100mL待测溶液。取25.00mL待测溶液,加入淀粉溶液做指示剂,用 c mol L 1 Na 2s2O3标准液滴定至终点,测得消耗标准溶液体积的平均值为V mL(已知:I2 2s2。32IS4O2 ). 确认滴定终点的现象是 ;所称取的样品中NaClO2的物质的量为 (用含c、V的代数式表示)。【来源】2020届高三化学二轮冲刺新题专练一一气体为载体的实验探究题(提升练)【答
31、案】量筒防止D瓶溶液倒吸到B瓶中(或安全瓶)2ClO2 2NaOH H2O22NaClO2 O2 2H2O NaClO3 和 NaCl 用 45c 左右的热水洗涤3遍(热水温度高于38C ,低于60C) a滴加最后一滴Na2s2O3标准液时,溶液蓝色恰好褪去且半分钟内不复原,说明到达滴定终点 c V 10 3 mol【解析】【分析】装置B中制备得到CIO2,所以B中反应为NaClO3和Na2SO3在浓H2SO4的作用生成C1O2和NazSO,,装置C为安全瓶,装置D反应后的溶液获得 NaCl02晶体,装置D 中生成NaClOz, Cl元素的化合价降低,双氧水应表现还原性,有氧气生成,装置 E为
32、吸 收多余的气体,防止污染空气,装置A 是吸收 B 中剩余气体,1 用 50%双氧水配制 30%的 H2O2 溶液是计算、量取、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等步骤选择仪器;2 装置 C 的作用是安全瓶,有防倒吸作用,装置 D 中发生气体反应,装置内压强降低,装置 C 的作用是安全瓶,防止D 瓶溶液倒吸到 B 瓶中;3装置B中制备得到ClO2,所以B中反应为NaClO3和Na2SO3在浓H2SO4的作用生成ClO2和Na2SO4,二氧化氯和氢氧化钠反应生成NaClO?;4由题目信息可知,应控制温度38c60C ,高于60c时NaClO2分解成NaClO3和NaCl;5 从装置 D 的溶液获得 N
33、aClO2 晶体,需要蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥;6 B中可能发生Na2SO3 H2SO4(浓)NaaSO, SO2H2O ,产生的SO2被带入D 中, sO2 与 H 2O2 反应生成硫酸钠;7碘遇淀粉变蓝色,反应结束时,碘反应完全,滴加最后一滴Na2s2O3标准液时溶液蓝色恰好褪去且半分钟内不复原,说明到达滴定终点;2 根据化学反应可得关系式:NaClO22I24s2O3,根据关系式计算。【详解】1 用 50%双氧水配制 30%的 H2O2 溶液,需要的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶体滴管,所以还需要量筒,故答案为:量筒;2 装置 C 的作用是安全瓶,防止D 瓶溶液倒吸到 B 瓶中,故答
34、案为:防止D 瓶溶液倒吸到 B 瓶中 ( 或安全瓶 ) ;3装置B中制备得到ClO2,所以B中反应为NaClO3和Na2SO3在?H2SO4的作用生成ClO2和Na2SO4 ,反应的方程式为2NaClO 3Na2SO3 H2SO42ClO 22Na2SO4 H2O ,二氧化氯和双氧水、氢氧化钠反应生成NaClO2 ,反应方程式为2CIO2 2NaOH H2O2 2NaClO2 O2 2H2O,故答案为:2ClO2 2NaOH H2O2 2NaClO 2 O2 2H2O ;4由题目信息可知,应控制温度 38c60C ,高于60c时NaClO2分解成NaClO3和NaCl,所以如果撤去 D中的冷水
35、浴,可能导致产品中混有的杂质是NaClO3和NaCl,故答案为:NaClO 3和NaCl;5从装置D的溶液获得NaClO2晶体,需要蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥操作,所 以第iii步操作是用45c左右的热水洗涤3遍(热水温度高于38C,低于60C ),故答案 为:用45c左右的热水洗涤3遍(热水温度高于38C,低于60C);6 B中可能发生Na2SO3 HzSO4(浓)NazSO, SO2H2O ,产生的SO2被带入D中,SO2与H2O2反应生成硫酸钠,浓硫酸难挥发,硫酸钠是难挥发的盐,不会进入D,故a正确,b、c错误,故选:a, 故答案为:a;7碘遇淀粉变蓝色,反应结束时,碘反应完全,滴加
36、最后一滴Na2s2O3标准液时溶液蓝色恰好褪去且半分钟内不复原,说明到达滴定终点,故答案为:滴加最后一滴 Na2s2O3标准液时,溶液蓝色恰好褪去且半分钟内不复原,说明 到达滴定终点;2 11根据 NaClO22I24s2O3 ,在 25mL 溶放中,n(NaCQ)=n(Na2&O3)=-X441313cmol L V 10 L =二x c v 10 mol。所以所取样品中4100mL133n(NaClO2)=x x c V 10 mol = c V 10 mol。25mL 4故答案为:c V 10 3mol。【点睛】本题考查亚氯酸钠制备实验的基本操作、亚氯酸钠的性质及中和滴定等知识,
37、理解原理是 解题的关键,同时考查学生分析问题、解决问题的能力,难点是流程图的分析,题目难度 中等。在实验装置的连接中,通常在一个加热或反应放热的装置和一个装有水或溶液的装 置之间有一个空的广口瓶,起到防止水或溶液进入前一个加热的装置中的作用,即安全 瓶,起防止倒吸的作用。7.某学习小组学习了亚铁盐的性质后,欲探究FeSQ溶液分别与Na2CQ溶液、NaHCQ溶液的反应。已知:Fe(OH»和FeC。均为白色沉淀,不存在 Fe(HCO)2o实验操作及现象记录 如下:实验试齐操作及现象试管(I)试管(II)敬青(|) n(试管容积为50mL)实验a1.0 mol L 1FeSO溶液24 mL
38、1.0 mol L 1Na2CO3溶液24mL倾倒完后,迅速用胶塞塞紧试管I的口部,反复上下颠倒摇匀,使 反应物充分混合反应过程中无气泡产生,生成白色絮状沉淀放置1.52 h后,白色絮状沉 淀转化为白色颗粒状沉淀实验b1.0 mol L 1FeSO溶液10 mL1.0 mol L 1NaHCQ溶液20 mL倾倒完后,迅速产生白色颗粒 状沉淀和大量气泡。振荡,经24 min后液面上方试管内壁粘 附的白色颗粒状沉淀物变成红褐 色(1)甲同学认为实验a中白色颗粒状沉淀是 FeC。,写出该反应的离子方程式: ; 他为了证实自己的观点,进行实验:取少量白色颗粒状沉淀,加入 ,发现产生大 量气泡。(2)乙
39、同学推测实验a的白色颗粒状沉淀中还可能含有Fe(OH>,他将实验a中两种溶液体积均改成15 mL后再进行实验,证实了他的推测。能证明Fe(OH)2存在的实验现象是(3)实验b中白色颗粒状沉淀主要成分也为FeC。,写出生成FeCQ的离子方程式:(4)实验b中液面上方试管内壁粘附的白色颗粒状沉淀物变成红褐色,主要原因是潮湿的FeCQ被氧气氧化,写出该反应的化学方程式: 。(5)乙同学反思,实验 a中含有Fe(OHL实验b中几乎不含有Fe(OH)2,对比分析出现差异 的原因是。【来源】【全国百强校】北京市海淀区 2019届上学期高中三年级期中考试化学试题【答案】Fe2+ CO32 = FeCO
40、j稀硫酸(或稀盐酸等,合理答案均可得分 )沉淀颜色由白 色变为灰绿色,最终变为红褐色FS+ + 2HCO3 = FeCO J + COT + H2O 4FeCO + O2 +6H20 = 4Fe(OH)3 + 4CO 混合以后,虽然实验 b中c(NaHCO)比实验a中c(Na2CO3)大,但 Na2CQ溶液的碱性(或水解程度)比NaHCO3溶液的强【解析】【分析】解答本题主要抓住 Fe(OH)和FeCQ的区别进行分析,FeCQ能与酸反应产生气体;Fe(OH)2和FeCQ均能被空气中的氧气氧化为红褐色的氢氧化铁,据此分析解答。【详解】(1)实验a中FeSQ与Na2CO3溶液混合若生成的沉淀是 F
41、eCQ,则发生复分解反应,反应的 离子方程式为:Fe2+ + CO32 = FeCOU ; FeCQ溶于硫酸或盐酸产生二氧化碳气体,而氢氧化亚铁与硫酸或盐酸反应不会产生气体,则可用稀硫酸或盐酸来鉴别碳酸亚铁和氢氧化亚铁沉淀,故答案为Fe2+ + CO32 = FeCQ J ;稀硫酸(或稀盐酸);(2)若沉淀中有Fe(OH»,放置在空气中会被氧化而呈现白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色的现象,故答案为沉淀颜色由白色变为灰绿色,最终变为红褐色;(3)实验b中的反应物为硫酸亚铁和碳酸氢钠,两者反应除了生成碳酸亚铁沉淀,还有二氧 化碳气体和水生成,反应的离子方程式为:Fe2+ + 2HC
42、O3 = FeCQj + CQ T + F2O,故答案为 Fe2+ + 2HCQ = FeCO J + COT + H2O;(4) FeC。被氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁,反应中氧气为氧化剂,碳酸亚铁为还原剂,由氧化还原反应规律可得反应的化学方程式为:4FeCC3 + O2+ 6H2O = 4Fe(OH)3 + 4CC2,故答案为 4FeCC3 + O2+ 6H2O = 4Fe(OH)3 + 4CC2;(5)对比实验a、b,不同之处在于前者反应物为碳酸钠溶液,后者为碳酸氢钠溶液,由于 碳酸根离子的水解程度较碳酸根离子的水解大,实验 a中混合溶液氢氧根离子浓度较实验b中要大,导致实验 a中更易产
43、生Fe(OH)2沉淀,故答案为混合以后,虽然实验b中c(NaHCC3)比实验a中c(Na2CO3)大,但Na2CO3溶液的碱性(或水解程度)比NaHCC3溶液的强。8.某化学兴趣小组欲探究含硫物质的性质及制备。(探究一)选用下面的装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱:(1)装置A中盛固体的玻璃仪器名称是 ,装置A中反应的离子化学方程式为O(2)装置连接顺序为 A,其中装置 C的作用是,通过现象 , 即可证明亚硫酸的酸性强于次氯酸。(探究二)硫代硫酸钠晶体(Na2s203 5H2O, M=248g/mol)可用作定影剂、还原剂。回答下列问题:(3)利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的
44、纯度。测定步骤如下:溶液配制:称取1.2000 g某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸储水在烧杯中溶解,完全溶解后,全部转移至100mL容量瓶中,再定容至凹液面与刻度线相平。滴定:取0.00950 mol L-1的K2C2O7标准溶液20.00 mL,硫酸酸化后加入过量 KI,发生反应:Cr2O72-+6I- + 14H+= 3l2+2Cr3+7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:I2+2S2O32-=&O62-+2I-。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当 即为终 点。平行滴定3次,样品溶液的平均用量为 24.80 mL,则样品纯度为 % (保留1位 小数)
45、。(4) Na2&O3常用于脱氯剂,在溶液中易被氯气氧化为SQ2-,该反应的离子方程式为。【来源】广东省揭阳市第三中学 2020 届高三上学期第三次月考理综化学试题【答案】圆底烧瓶CaSO+2H+=Ca2+SQT + H2O CBEDF除去HCl气体 装置D中品红溶液不褪色, F 中出现白色沉淀 滴入最后一滴硫代硫酸钠溶液,溶液蓝色褪去,且半分钟后不复原95. 0 SO32-+4Cl2+5H2O= 2SC42+8C1+10H+【解析】【分析】(1)装置 A 中盛固体的玻璃仪器名称是圆底烧瓶,装置A 中稀盐酸和亚硫酸钙发生复分解反应生成氯化钙、二氧化硫和水;( 2)利用强酸制取弱酸原理检
46、验,因为二氧化硫具有还原性、次氯酸钙具有氧化性,所以二者易发生氧化还原反应,不能直接将二氧化硫气体通入 F 装置中,应该向将二氧化硫转化为二氧化碳气体,然后用强氧化性物质吸收二氧化硫,然后二氧化硫检验是否除尽,再将气体通入漂白粉溶液中,通过实验现象判断碳酸与次氯酸酸性强弱判断;(3)用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:I2+2S2C32-=S4C62-+2I-。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定到反应终点,碘单质反应后溶液蓝色褪去且半分钟不变,结合化学方程式定量关系计算,Cr2C72-+6I-+14H+=3I2+2Cr3+7H2C, I2+2S2C32-=S4C62-+2I- ,得到C
47、r2C72-3126s2。32-,据此计算;(4)Na2s2C3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SQ2-,氯气被还原生成氯离子。【详解】(1)装置 A 中盛固体的玻璃仪器名称是圆底烧瓶,装置A 中稀盐酸和亚硫酸钙发生复分解反应生成氯化钙、二氧化硫和水,反应方程式为CaSC+2HCl=CaC2+SC2T + H2O,对应离子反应方程式为 CaSC3+2H+=Ca2+SC2 f + H2C;(2)A装置制取二氧化硫,因为盐酸具有挥发性,所以生成的二氧化硫中含有HCl, C除去挥发的 HCl 得到较纯净的二氧化硫, B 将二氧化硫转化为二氧化碳, E 吸收未反应的二氧化硫, D 检验二氧化硫是否
48、除尽,最后将得到的二氧化碳通入漂白粉溶液中,如果产生白色沉淀,说明碳酸酸性大于次氯酸,所以装置排列顺序为:A、C、B、E、D、F,其中装置C的作用是除去HCl 气体,通过现象装置D 中品红溶液不褪色, F 中出现白色沉淀,即可证明亚硫酸的酸性强于次氯酸;(3)取0. 00950 mo|?L-1的K2Cr2O7标准溶液20. 00 mL,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应:Cr2O72-+6I-+14H+=3l2+2Cr3+7H2O.然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应: I2+2S2C32-=S4C62-+2I- 。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,到反应终点,碘单质反应后溶液蓝色褪
49、去且半分钟不变,说明反应到达滴定终点,平行滴定3 次,样品溶液的平均用量为24.80mL;结合化学方程式定量关系计算,Cr2O72-+6I-+14H+=3l2+2Cr3+7H2O,I2+2S2C32-=S4C62-+2I- ,得到:Cr2O72-3126s2。32-160.0095mol/Lx 0. 02L n样品溶液的平均用量为24. 80mL,溶液中硫代硫酸根离子物质的量n=0. 0095mol/Lx 0. 02Lx 6=0. 00114mol ,配制 100mL 溶液中 n( S2O32-)=0. 00114mol x 100ml =0. 0046mol ,则样品纯度24.8mlx 10
50、0%=95. 0%0.0046mol 248g/mol1.200 g(4)Na2s2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SC42-,氯气被还原生成氯离子,离子方程式为 S2C32 +4Cl2+5H2C= 2SC42+8Cf+10H o明确实验原理是解题关键,常见设计制备实验方案的一般思路是:列出可能的几种制备 方法和途径;从方法是否可行、装置和操作是否简单、经济与安全等方面进行分析和比 较;从中选取最佳的实验方法。在制定具体的实验方案时,还应注意对实验条件进行严 格、有效的控制。9.研究证明,高铁酸钾不仅能在饮用水源和废水处理过程中去除污染物,而且不产生任何 诱变致癌的产物,具有高度的安全
51、性。湿法制备高铁酸钾是目前最成熟的方法,实验步骤 如下:A.直接用天平称取 60.5gFe(NC3)3 9H2。、30.0gNaOH、17.1gKCH。B.在冰冷却的环境中向NaClC溶液中加入固体 NaCH并搅拌,又想其中缓慢少量分批加入Fe(NCte)3 9H2O,并不断搅拌。C.水浴温度控制在 20 C,用电磁加热搅拌器搅拌1.5h左右,溶液成紫红色时,即表明有NazFeCi 生成。D.在继续充分搅拌的情况下,向上述的反应液中加入固体NaCH至饱和。E将固体KCH加入到上述溶液中至饱和。保持温度在20 C,并不停的搅拌 15min,可见到烧杯壁有黑色沉淀物生成,即K2FeC4.(1)步骤
52、B中不断搅拌的目的是。步骤C中发生反应的离子方程式为 。由以上信息可知:高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠 (填 大”或 小”。)(2)高铁酸钾是一种理想的水处理剂,与水反应生成 6、Fe(CH(胶体)和KCH。该反 应的离子方程式为 。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是 。在提纯K2FeC4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用 。A. H2C B.稀KCH溶液、异丙醇 C. NH4Cl溶液、异丙醇 D. Fe(NC3)3溶液、异丙醇(3)高铁酸钠还可以用电解法制得,其原理可表示为 逋电Fe+2NaCH+2H2C3H2 f +Na2FeC4,则阳极材料是 ,电解液为 。(4) 25 c时
53、,Ksp(CaFeQ)=4.536 x-90 若要使 100mL1.0X 103mol/L 的 K2FeC4 溶液中的 c(FeC42-)完全沉淀,理论上要加入Ca(CH)2的物质的量为 mol。(5)干法制备高铁酸钾的方法是Fe2C3、KNC3、KCH混合加热共熔生成黑色高铁酸钾和KNC2等产物。则该方法中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。【来源】安徽省滁州市定远县育才学校2020届高三上学期第一次月考化学试题【答案】使固体充分溶解(或其他合理说法)2Fe3+3ClO-+10OH-=2FeC42-+5H2O+3C小 4FeO42-+10H2O=4Fe(OHM胶体)+8OH-+302 T 消毒
54、、净水 B 铁 NaOH溶液 4.536-5< 103:1【解析】【分析】(1)搅拌操作可增加固体与液体的接触面积;步骤C中发生反应是 NaClO溶液中加入固体 NaOH和Fe(NO3)3 9H2O,在20c左右,生成 Na2FeO4;在Na2FeO4的浓溶液中加入 KOH固体,有高铁酸钾析出,根据溶解度大的制备溶解度小 的可得;(2)该反应中Fe元素化合价由+6价变为+3价、0元素化合价由-2价变为0价,根据转移电子相等配平方程式;高铁酸钾在铁元素为+6价,有强氧化性,还原产物Fe3+,在水溶液中易水解生成氢氧化铁胶体;洗涤剂的选择要求:要对K2FeO4水解能起到抑制作用的试齐|J;(
55、3)电解总反应在碱性条件下进行,电解时阳极发生氧化反应,铁失电子生成高铁酸根离 子;(4)根据溶度积常数计算;(5)根据含元素化合价升高的物质为还原剂,含元素化合价降低的物质为氧化剂,并根据得 失电子守恒氧化剂与还原剂的物质的量之比。【详解】(1)搅拌操作可增加固体与液体的接触面积,则步骤 B中不断搅拌的目的是使固体充分溶 解;步骤C中中发生反应是 NaClO溶液中加入固体 NaOH和Fe(NO3)3 9H2O,在20c左右,生 成 Na2FeO4,此时发生反应的离子方程式为2Fe3+3ClO-+100H-=2FeO42-+5H2O+3C-;根据题,将 KOH加入Na2FeO4得到K2FeO4,说明高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠小;(2)该反应中Fe元素
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