【2012优化方案 精品练习】苏教版 化学 选修6专题6 物质的定量分析(3份)

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名称 【2012优化方案 精品练习】苏教版 化学 选修6专题6 物质的定量分析(3份)
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资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 化学
更新时间 2011-10-28 21:54:37

文档简介

1.准确量取25.00 mL高锰酸钾溶液,可选用的仪器是(  )
A.50 mL量筒 B.50.00 mL移液管
C.50 mL酸式滴定管 D.50 mL碱式滴定管
解析:选C。量筒的精确度不够;50.00 mL的移液管只能来量取50.00 mL的液体,不能用来量取任意体积的液体;KMnO4溶液有强氧化性,可腐蚀橡胶管,不能选用碱式滴定管,故选C项。
2.(2011年宿迁高二检测)为了配制100 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液,其中有下列几个操作:
①NaOH用纸盛载进行称量
②选刚用蒸馏水洗净过的100 mL容量瓶进行配制
③NaOH固体在烧杯里刚好完全溶解,即把溶液转移到容量瓶中
④用蒸馏水洗涤烧杯内壁两次,洗涤液都移入容量瓶
⑤使蒸馏水沿着玻璃棒注入容量瓶,直到溶液的凹液面恰好跟刻度线相切
其中操作错误的是(  )
A.①②③ B.③④⑤
C.②③⑤ D.①③⑤
解析:选D。NaOH固体易潮解且有腐蚀性,不能直接放在纸上称量;NaOH固体溶于水时,要放出大量的热,应该先将溶液冷却后再转移到容量瓶中;将蒸馏水注入容量瓶,液面离容量瓶刻度线下1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切,故①③⑤错误。
3.两人用一瓶标准盐酸滴定同一瓶NaOH溶液。甲将锥形瓶用NaOH待测液润洗后,使用水洗过的移液管取碱液于锥形瓶中;乙则用甲用过的移液管量取碱液于刚用水洗过的且存有蒸馏水的锥形瓶中,其他操作及读数全部正确。你的判断是(  )
A.甲操作正确 B.乙操作有误
C.甲测定值一定比乙小 D.乙测定值准确
解析:选D。进行酸碱中和滴定操作时,锥形瓶不能用待测液润洗,而移液管使用前需要用待装液润洗,故乙的操作正确。
4.(2011年高考浙江卷)下列说法不正确的是(  )
A.变色硅胶干燥剂含有CoCl2,干燥剂呈蓝色时,表示不具有吸水干燥功能
B.“硝基苯制备”实验中,将温度计插入水浴,但水银球不能与烧杯底部和烧杯壁接触
C.“中和滴定”实验中,容量瓶和锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用,滴定管和移液管用蒸馏水洗净后,须经干燥或润洗后方可使用
D.除去干燥CO2中混有的少量SO2,可将混合气体依次通过盛有酸性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶
解析:选A。纯净的CoCl2为蓝色,而CoCl2·6H2O为粉红色单斜晶体,当干燥剂呈蓝色时,具有吸水能力,因此A项错误。
5.用中和滴定法测定某烧碱的纯度。
(1)配制待测液
将1.7 g含有少量杂质(不与盐酸反应)的固体烧碱样品配制成200 mL溶液,所需的主要仪器有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)滴定
①盛装0.200 mol·L-1盐酸标准液应该用__________式滴定管,盛装前对滴定管的要求是:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②滴定时,应先向锥形瓶中加________滴__________作指示剂;滴定过程中两眼应注视________________________,当_______________________________时为滴定终点。
③有关数据记录如下:
滴定序号 待测液体体积(mL) 所消耗盐酸标准液的体积(mL)
滴定前 滴定后
① 20.00 0.50 20.70
② 20.00 6.00 26.00
(3)纯度计算
NaOH溶液的浓度为__________mol·L-1,烧碱样品的纯度为__________。
(4)对几种假定情况的讨论
①若用蒸馏水冲洗锥形瓶,则会使测定结果______;
②若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外,则会使测定结果__________;
③若刚见到指示剂局部的颜色有变化就停止滴定,则会使测定结果__________;
④读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,则会使测定结果__________。(以上均填“偏低”、“偏高”或“无影响”)
解析:这是一道考查学生的溶液配制、中和滴定操作等综合能力的题目。解此题时应以操作为主线,以c(待测)=为前提,联想每步操作中所用仪器及操作不当所引起的误差。
答案:(1)烧杯、玻璃棒、200 mL容量瓶、胶头滴管
(2)①酸 用蒸馏水洗净后,还需用0.200 mol·L-1盐酸标准溶液润洗2~3次
②2~3 甲基橙 锥形瓶内溶液颜色变化 滴入最后一滴,溶液的颜色突变为橙色且半分钟内不褪色
(3)0.201 94.6%
(4)①无影响 ②偏高 ③偏低 ④偏低
1.在25 mL的碱式滴定管中盛有溶液,液面恰好在20 mL刻度处,现将滴定管内溶液全部放出,流入量筒内,所得溶液的体积为(  )
A.5 mL B.20 mL
C.大于5 mL D.小于5 mL
解析:选C。滴定管最上端的刻度为0,且滴定管最下端的一部分溶液并不能通过滴定管刻度反映出来。
2.(2011年扬州高二检测)实验室现有3种酸碱指示剂,其pH变色范围如下:
甲基橙:3.1~4.4 石蕊:5.0~8.0 酚酞:8.2~10.0
用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应恰好完全时,下列叙述中正确的是(  )
A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
B.溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂
C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
D.溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂
解析:选D。0.1000 mol·L-1 NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应恰好完全时,生成CH3COONa是强碱弱酸盐,因发生水解而使溶液显碱性,因此,应该选用在碱性范围变色的酚酞作指示剂。
3.有关实验的叙述,正确的是(  )
A.用待测液润洗滴定用的锥形瓶
B.用玻璃棒蘸取溶液,点在湿润的pH试纸上测定其pH
C.为减小中和滴定误差,锥形瓶必须洗净并烘干后才能使用
D.读取滴定管内液体的体积,俯视读数导致读数偏小
解析:选D。用待测液润洗锥形瓶相当于增加待测液,易引起滴定误差,A错;B项pH试纸不能润湿,润湿后会改变待测液的浓度,可能导致测定不准,B错;C项中,锥形瓶不需要烘干,洗净即可。D项正确。
4.下列实验操作完全正确的是(  )
编号 实验 操作
A 钠与水的反应 用镊子从煤油中取出金属钠,切下绿豆大小的钠,小心放入装满水的烧杯中
B 配制一定浓度的氯化钾溶液1000 mL 准确称取氯化钾固体,放入到1000 mL的容量瓶中,加水溶解,振荡摇匀,定容
C 排除碱式滴定管尖嘴部分的气泡 将胶管弯曲使玻璃尖嘴斜向上,用两指捏住胶管,轻轻挤压玻璃珠,使溶液从尖嘴流出
D 取出分液漏斗中所需的上层液体 下层液体从分液漏斗下端管口放出,关闭活塞,换一个接收容器,上层液体继续从分液漏斗下端管口放出
解析:选C。A项中,没有吸干钠表面上的煤油,烧杯不能装满水。B项中氯化钾不能在容量瓶内溶解。D项中,分液漏斗内的上层液体应从上口倒出而不能从下端管口放出。
5.(2011年常州高二检测)在25 ℃时,用0.125 mol·L-1的标准盐酸溶液滴定25.00 mL未知浓度的NaOH溶液所得滴定曲线如图所示,图中K点代表的pH为(  )
A.13 B.12
C.10 D.11
解析:选A。根据c(HCl)·V[HCl(aq)]=c(NaOH)·V[NaOH(aq)]可以计算出c(NaOH)=0.1 mol·L-1,故K点的pH=13。
6.将V1 mL 1.0 mol·L-1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如下图所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。下列叙述正确的是(  )
A.做该实验时环境温度为22 ℃
B.该实验表明化学能可能转化为热能
C.NaOH溶液的浓度约为1.0 mol·L-1
D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应
解析:选B。中和反应为放热反应,B对;中和反应有水生成,但有水生成的不一定是放热反应,如H2+CuOCu+H2O是吸热反应,D错;从表中分析当加入HCl溶液5 mL、NaOH溶液45 mL反应后温度为22 ℃,故实验时环境温度小于22 ℃,A错;加入HCl溶液30 mL反应放热最多,应是酸碱正好中和,故c(NaOH)=1.0 mol·L-1·30 mL/20 mL=1.5 mol ·L-1,C错。
7.(2011年保定高二检测)由等体积、等pH的Ba(OH)2、NaOH、NH3·H2O三种碱溶液,滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和,用去酸的体积分别为V1、V2、V3,则三者的大小关系正确的是(  )
A.V3>V2>V1 B.V3=V2=V1
C.V3>V2=V1 D.V1=V2>V3
解析:选C。Ba(OH)2、NaOH为强碱,在水溶液中完全电离,由等体积、等pH的溶液中,所含n(OH-)相等,由H++OH-===H2O,可知二者消耗同一盐酸的体积相等,即V1=V2;由于NH3·H2O为弱碱,溶液中存在着电离平衡NH3·H2O??OH-+NH,故与Ba(OH)2、NaOH等pH、等体积的溶液中,n(NH3·H2O)>n(OH-),所以与同一盐酸反应时消耗盐酸的体积大。
8.将氢氧化钠稀溶液滴加到醋酸稀溶液中,下列各图示意混合溶液有关量或性质的变化趋势,其中错误的是(  )
解析:选D。A选项氢氧化钠和醋酸发生中和反应,反应放热,当酸反应完成后,再加碱,相当于往热水中加入冷水,温度降低,A正确。B选项醋酸中滴加氢氧化钠溶液,溶液酸性减弱,pH增大,B正确。C选项醋酸中滴加氢氧化钠溶液,相当于弱电解质溶液变成强电解质溶液,因此导电能力增强,C正确。D选项醋酸中滴加氢氧化钠,即便醋酸完全反应,醋酸钠还是有微弱的水解,醋酸的浓度不可能为0,D错误。
9.用已知物质的量浓度的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸时,可能有以下操作:
①用蒸馏水洗涤碱式滴定管后,直接装入已知浓度的NaOH溶液;
②经检查碱式滴定管不漏液,胶管中玻璃珠控制灵活后,用少量已知的NaOH溶液洗涤2~3次后再装入碱液,将液面调至刻度“0”处,用滴定管夹将其固定在铁架台上;
③用待测盐酸润洗移液管移取一定体积的待测盐酸溶液,放至用蒸馏水洗净的锥形瓶中;
④往锥形瓶中滴加几滴甲基橙,在瓶下垫一张白纸;
⑤手捏碱式滴定管中的玻璃珠,快速放液以使指示剂尽快变色;
⑥指示剂变色后再滴加几滴碱液,以稳定变色。
以上操作中错误的是(  )
A.①②⑥ B.①②③
C.①⑤⑥ D.②③④
解析:选C。解此类题必须熟悉滴定操作的要求。在第①步操作中用水洗涤滴定管后,立即装入已知浓度的NaOH溶液是错误的,因这样操作会使已知浓度的NaOH溶液变稀,使滴定用的NaOH溶液的量加大,致使待测盐酸的浓度偏高。正确操作是用少量碱液润洗滴定管2~3次,再装碱液。进行滴定时,开始滴加标准液的速率可快些,但不能过快形成水流柱。当接近滴定终点时,放慢滴定速率,一滴一滴,甚至半滴滴入,当滴入一滴碱液,指示剂由红色变为橙色,停放半分钟颜色也不再变化时,即达到滴定终点。故⑤⑥操作也错误。
10.(2011年金华高二检测)人的血液里Ca2+的浓度一般采用g·cm-3表示,今抽一血样20.00 mL加入适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,可析出CaC2O4沉淀,将沉淀冼净后溶于强酸可得草酸,再用浓度为0.02 mol·L-1的KMnO4溶液滴定。当观察到溶液紫色褪尽时,共消耗12.00 mL KMnO4溶液。则该血液样品中Ca2+的浓度为(  )
A.0.0015 g·cm-3 B.0.0012 g·cm-3
C.0.0024 g·cm-3 D.0.002 g·cm-3
解析:选B。根据关系式5Ca2+~5CaC2O4~5H2C2O4~2MnO可计算出n(Ca2+):
n(Ca2+)==6×10-4 mol
20 mL血液中Ca2+的浓度为:
=1.2×10-3 g·cm-3。
11.下列实验中所选用的仪器合理的是________(填字母)。
A.用200 mL量筒量取5.2 mL稀硫酸
B.用100 mL烧杯配制100 g质量分数为1%的食盐水
C.用托盘天平称量11.7 g氯化钠晶体
D.用碱式滴定管量取25.1 mL溴水
E.用瓷坩埚灼烧Na、Na2O、NaOH等
F.用250 mL容量瓶配制250 mL 0.2 mol·L-1的氢氧化钠溶液
解析:选用量筒时,应选择与所要量取的液体体积最接近的量筒为最好,A不正确;B中烧杯的容积太小;D中有两处错误:一是不能用碱式滴定管来量取溴水,因为溴水氧化性较强,可腐蚀橡胶管,二是滴定管的准确度是0.01 mL而不是0.1 mL,故应是25.10 mL;在高温下Na2O、NaOH等物质可以与瓷坩埚中的成分SiO2反应而腐蚀坩埚,故E也不正确。
答案:CF
12.(1)实验室用标准NaOH溶液来滴定盐酸,测定盐酸浓度,若用酚酞作指示剂,下列操作可能使测定结果偏低的是__________。
A.碱式滴定管中装碱液前未用标准液润洗2~3次
B.开始实验时,碱式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失
C.盛盐酸的锥形瓶用盐酸润洗2~3次
D.锥形瓶内溶液的颜色由无色变为粉红色,立即记下滴定管内液面所在刻度
E.滴定前平视,滴定终点时仰视滴定管刻度
(2)如图为某浓度的NaOH溶液滴定10 mL一定浓度的盐酸的示意图:根据上述两图分析:①HCl溶液的浓度是______________,NaOH溶液的浓度是
________________________________________________________________________;
②x=________。
(3)现有四瓶溶液,分别是NaCl(0.1 mol/L)、HCl(0.1 mol/L)、NaOH(0.1 mol/L)和酚酞试液(0.1%),不用其他试剂把他们一一鉴别开来,实验步骤如下:
①各取溶液少许,两两混合,根据现象不同分成两组:Ⅰ组是HCl和________,Ⅱ组是NaOH和________。
②取Ⅱ组中C、D混合液,不断滴入Ⅰ组中A溶液,若无明显现象,则A是________,B是________。
③把已鉴别出的B溶液2 mL滴入3滴未知C溶液,再加入D溶液4 mL,在这整个过程中无明显变化,则C是________,D是________。
解析:(1)由c待=,其中r标、r待分别为标准酸或碱的元数、待测酸或碱的元数。决定c待大小的因素在于V标的误差,A中未用标准碱液润洗,使V标增大,c待偏高;B中由于气泡存在使V标增大;C中由于锥形瓶用待测液润洗,使V标增大;D中颜色变红,立即停止,由于混合不均匀,V标偏小;E中仰视终点刻度,使V标增大,故只有D符合。(2)由图中,未滴定时,pH=1,说明盐酸中H+浓度为0.1 mol/L,即盐酸浓度为0.1 mol/L,而加入20 mL NaOH溶液可以中和10 mL 0.1 mol/L盐酸,说明NaOH溶液浓度为0.05 mol/L,n(NaOH)=0.05 mol/L×0.02 L=0.001 mol。(3)相互两两混合后,酚酞遇NaOH变红为Ⅱ组,Ⅰ组为NaCl和HCl。Ⅱ组中混合液若加入Ⅰ组中HCl,则红色消失,而加入Ⅰ组中的A无现象,说明A是NaCl,则B是HCl。如果B(HCl)加入C(若为酚酞)无现象,再加入D(为NaOH)则出现红色,如无变化,则C为NaOH,D为酚酞试液。
答案:(1)D
(2)①0.1 mol· L-1 0.05 mol·L-1 ②0.001
(3)①NaCl 酚酞 ②NaCl HCl ③NaOH 酚酞
13.(1)邻苯二甲酸氢钾(相对分子质量为204.2)可以用于标定NaOH溶液的浓度,反应如下:
KHC8H4O4+NaOH===KNaC8H4O4+H2O
准确称取0.5105 g KHC8H4O4晶体,溶于水后加入酚酞指示剂,用NaOH溶液滴定溶液由无色变为浅红色,消耗20.00 mL NaOH。计算NaOH溶液的浓度为________(结果保留四位有效数字)。
(2)测定食醋的总酸度。食酸中除醋酸(CH3COOH)外,还含有少量其他有机酸。食醋的总酸度以每1000 mL食醋中含醋酸(其他酸也折算作醋酸)的质量(g)表示,通常
写作w(CH3COOH)。用移液管移取50.00 mL市售食醋,置于250 mL容量瓶中,用水稀释至刻度。再从中量取25.00 mL,用(1)小题已知浓度的NaOH溶液滴定,消耗碱液的体积为V(mL),请写出w(CH3COOH)的计算式
________________________________________________________________________。
(3)已知0.1 mol·L-1邻苯二甲酸溶液的pH大于1,取等体积的邻苯二甲酸溶液和某KOH溶液混合,测得混合溶液的pH等于7,则碱与酸的浓度比值x为________(选填下列选项编号)。
A.x>2 B.x=2
C.2>x>1 D.x=1
E.1>x> F.x=
解析:本题分三个设问,第(1)小题要求由质量、摩尔质量以及体积分别求出酸和碱的物质的量,再根据中和反应中酸、碱物质的量关系式求得碱的浓度。第(2)小题在上题求得c(NaOH)的基础上,同样利用酸碱中和反应求得食醋稀释后CH3COOH的物质的量,经换算后求得w(CH3COOH)的表示式。与(1)题相比要经过换算以及正确理解w(CH3COOH)的含义,难度略有上升。第(3)小题要求学生能迅速接受并理解试题给出的两个信息,据此作出判断。①由第(1)小题得知,KHC8H4O4可以进一步与NaOH发生中和反应,且其溶液中加入酚酞显无色说明KHC8H4O4溶液显酸性;②0.1 mol·L-1邻苯二甲酸溶液的pH大于1,说明这种酸是弱酸,既然是弱酸,当它完全中和后生成的正盐溶液呈弱碱性,所以,邻苯二甲酸和KOH溶液混合后,若pH=7,说明邻苯二甲酸的第一步中和反应(生成KHC8H4O4)已完全,即>1,但第二步中的反应(KHC8H4O4→K2C8H4O4)尚不完全,即<2。现在酸和碱的体积相等,所以在1与2之间,即2>x>1。故(3)选C。
(1)c(NaOH)=
=0.1250 mol·L-1
(2)w(CH3COOH)
=×1000 mL
=×1000 mL
=1.500V g。
答案:(1)0.1250 mol·L-1 (2)见解析 (3)C一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分)
1.(2011年温州高二检测)某学生用碱式滴定管量取0.10 mol·L-1 NaOH溶液,开始时仰视读数,读数为1.00 mL,取出部分溶液后俯视读数,读数为11.00 mL。该学生实际取出的液体体积(  )
A.大于10.00 mL       B.小于10.00 mL
C.等于10.00 mL D.等于11.00 mL
解析:选A。放液前仰视,放液后俯视,读出体积比实际体积小。
2.下列操作一定会引起实验偏差的是(  )
A.用盐酸滴定氢氧化钠溶液时,滴定前,酸式滴定管内无气泡,滴定后也无气泡
B.用盐酸滴定氢氧化钠溶液时,用甲基橙作指示剂,接近滴定终点,溶液由黄色转变为橙色,但不足半分钟又转为黄色,继续滴加盐酸,溶液颜色又转变为橙色,持续半分钟后颜色不变
C.某学生要配制0.1 mol·L-1的稀硫酸100 mL,当加蒸馏水到离容量瓶刻度线1~2 cm处时,改用胶头滴管滴加,结果不慎使液面稍稍超过刻度线一点,将多余部分吸出,使凹液面最低点与刻度线相切
D.物质的量浓度为0.05 mol·L-1的NaOH标准溶液因与空气接触吸收了少量CO2,用此标准液滴定未知物质的量浓度的HCl溶液
解析:选C。A中操作正确;B中操作正确;C中操作减少了溶液中溶质,使所配溶液物质的量浓度偏低;D中操作极容易引起思维的混乱,认为NaOH吸收了CO2后,溶质物质的量减少,再滴定HCl溶液,导致标准液体积偏大,结果偏高。但实际上,吸收CO2后的NaOH溶液混有的Na2CO3在滴定过程中也与HCl溶液作用,此时若用酚酞作指示剂,两个作用是等效的,因此,此操作不一定引起实验偏差。
3.以下仪器,用蒸馏水洗净后便可立即使用而不会对实验结果造成误差的是(  )
①中和滴定用的锥形瓶 ②中和滴定用的滴定管 ③容量瓶 ④配制一定量物质的量浓度的NaOH溶液,用于称量的小烧杯 ⑤量筒(量浓硫酸用)
A.①②⑤ B.①③
C.①③⑤ D.②④⑤
解析:选B。①③有水存在不影响测量结果,因实验过程中还需加水。②④⑤有水影响实验结果。
4.(2011年宿迁高二检测)用已知物质的量浓度的NaOH溶液滴定未知物质的量浓度的醋酸,下列说法正确的是(  )
A.用酚酞作指示剂,滴定至溶液由无色变为粉红色,并在半分钟内不褪色
B.用甲基橙作指示剂,滴定至溶液由红色开始变为橙色
C.用石蕊作指示剂,滴定至溶液由红色开始变为紫色
D.在滴定过程中,用玻璃棒蘸取试液,涂抹在pH试纸上,至混合液pH为8
解析:选A。滴定终点的判断直接取决于指示剂的选择。常见指示剂及变色范围有:甲基橙(3.1~4.4),石蕊(5.0~8.0),酚酞(8.2~10.0),由于此实验是用标准碱滴定弱酸,到达滴定终点时,强碱弱酸盐呈弱碱性,故用酚酞作指示剂最好。当滴有酚酞的醋酸用标准NaOH溶液滴定时,溶液由无色转变为粉红色,且半分钟内不褪色,说明到达滴定终点。
5.在前一种分散系中慢慢滴加后一种试剂,能观察到先出现沉淀后变澄清的是(  )
①氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液 ②四羟基合铝酸钠溶液中加盐酸 ③氢氧化钠溶液中滴加氯化锌溶液
④蛋白质溶液中滴入硫酸铜溶液 ⑤氯化铝溶液中滴加氨水 ⑥硝酸银溶液中滴加氨水 ⑦氢氧化铁胶体中滴加稀硫酸
A.①②⑥⑦ B.②③⑤⑦
C.①②④⑥ D.③④⑤⑥
解析:选A。①首先发生反应Al3++3OH-===Al(OH)3↓,继续滴加氢氧化钠溶液,则Al(OH)3溶解,反应方程式为Al(OH)3+OH-===Al(OH);②盐酸少量时,反应为Al(OH)+H+===Al(OH)3↓+H2O,继续滴加盐酸,Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O;③是氢氧化钠过量,一开始没有沉淀,发生反应:Zn2++4OH-===[Zn(OH)4]2-,继续滴加,会产生沉淀,Zn2++[Zn(OH)4]2-===2Zn(OH)2↓;④蛋白质的变性,不恢复;⑤发生反应Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH,沉淀不溶于氨水;⑥银氨溶液的制备,先出现沉淀,后沉淀溶于氨水,得到银氨溶液;⑦首先是胶体的凝聚,得到氢氧化铁的沉淀,然后沉淀溶于酸。
6.常温下,向pH=2的硫酸溶液中加入等体积的下列溶液后,滴入甲基橙试液,出现红色,该溶液可能是(  )
A.pH=12的Ba(OH)2溶液
B.pH=12的氨水
C.0.005 mol·L-1 NaOH溶液
D.pH=12的NaOH溶液
解析:选C。滴入甲基橙出现红色,说明溶液pH<3.1。pH=2的H2SO4与pH=12的Ba(OH)2溶液等体积混合后,pH=7,A错误;加入等体积的pH=12的氨水,由于反应后氨水过量,溶液显碱性,B错误;加入等体积的0.005 mol·L-1 NaOH溶液,H2SO4过量,溶液pH=2.6,则pH<3.1,C正确;加入等体积pH=12的NaOH溶液后溶液呈中性,溶液呈黄色,D错误。
7.下列物质不可能是通过相应的金属跟稀酸发生置换反应制得的是(  )
A.硫酸铁 B.硫酸锌
C.氯化镁 D.氯化亚铁
解析:选A。铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。根据锌、镁、铁与稀硫酸或盐酸反应的方程式Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,Mg+2HCl===MgCl2+H2↑,Fe+2HCl===FeCl2+H2↑可知,硫酸锌、氯化镁、氯化亚铁都可通过相应的金属跟稀酸发生置换反应制得。
8.(2011年高考海南卷)用0.1026 mol·L-1的盐酸滴定25.00 mL未知浓度的氢氧化钠溶液,滴定达终点时,滴定管中的液面如右图所示,正确的读数为(  )
A.22.30 mL B.22.35 mL
C.23.65 mL D.23.70 mL
解析:选B。由题给滴定管液面示意图可知,图中每一小格代表0.10 mL,滴定管液面读数介于22.30~22.40之间,只有B项符合。
9.用pH均为2的盐酸和醋酸溶液分别中和等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液,当氢氧化钠恰好被完全中和时,消耗盐酸和醋酸溶液的体积分别为V1和V2,则V1和V2的关系正确的是(  )
A.V1>V2 B.V1<V2
C.V1=V2 D.V1≤V2
解析:选A。本题的考查点为酸碱中和反应,但要用强弱电解质的规律。中和反应的本质是H++OH-===H2O。醋酸为弱酸,部分电离,所以pH=2的醋酸中c(醋酸)>10-2 mol/L,所以中和NaOH溶液所需醋酸的体积要小于盐酸的体积。
10.下列实验操作正确的是(  )
A.在酸碱中和滴定时,右手旋转滴定管的活塞,左手摇动锥形瓶,眼睛看滴定管的液面
B.用200 mL烧杯精确配制物质的量浓度约为0.100 mol·L-1的氢氧化钠溶液200 mL
C.将硝酸银溶液放于棕色细口瓶中保存
D.用托盘天平称1.06 g碳酸钠固体配制100 mL 0.01 mol·L-1碳酸钠溶液
解析:选C。A项眼睛应观察容量瓶中溶液颜色变化。B项应用容量瓶而非烧杯。D项托盘天平不能精确至0.01 g。
11.下列实验中,由于错误操作导致所测出的数据一定偏低的是(  )
A.用量筒量取一定体积液体时,俯视读出的读数
B.用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,酸式滴定管未用标准盐酸润洗,所测出的碱液的浓度值
C.同一滴定实验,一般要做三次,取三次实验的平均值进行计算,但某同学只做了一次
D.达到滴定终点时,俯视读数
解析:选D。用量筒量取液体时,俯视读数使数据偏大;酸式滴定管未用标准盐酸润洗,所测出的碱液的浓度值偏高;只做了一次滴定实验,实验结果不一定偏低;达到滴定终点时,俯视读数一定使实验结果偏低。
12.锌粉、铝粉、镁粉的混合物a g与一定量的某浓度的稀硫酸恰好完全反应,蒸发水分后得固体(不含结晶水)b g,则反应中生成的氢气为(  )
A.(b-a)/48 g B.(b-a)/49 g
C.(b+a)/98 g D.无法计算
解析:选A。锌粉、铝粉、镁粉的混合物a g最后得固体(不含结晶水)b g即为相应金属的硫酸盐,(b-a)g为SO的质量,综合电荷守恒和电子守恒“SO~2H+~H2”,m(H2)=(b-a)/48 g。
13.(2011年徐州高二检测)下列说法正确的是(双选)(  )
A.苯酚沾在手上,直接用NaOH溶液洗
B.把NH4Cl溶液滴在干燥的pH试纸上,测得pH=9
C.Zn、ZnO、Zn(OH)2具有两性,既能与强酸反应又能与强碱反应
D.用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时,当在某一时刻滴入一滴或半滴盐酸时,pH有非常大的改变(pH突变),此时即为滴定终点
解析:选CD。苯酚沾在手上,应该用酒精洗涤,不能直接用NaOH溶液洗,因为NaOH溶液具有强烈的腐蚀性;把NH4Cl溶液滴在干燥的pH试纸上,应测得pH<7,因为NH4Cl溶液显酸性。
14.(2011年龙岩高二检测)一定体积的KMnO4溶液恰好能氧化一定质量的KHC2O4·H2C2O4·2H2O。若用0.1000 mol·L-1的NaOH溶液中和相同质量的KHC2O4·H2C2O4·2H2O,所需NaOH溶液的体积恰好为KMnO4溶液的3倍,则KMnO4溶液的浓度(mol·L-1)为(  )
提示:①H2C2O4是二元弱酸
②10[KHC2O4·H2C2O4]+8KMnO4+17H2SO4===8MnSO4+9K2SO4+40CO2↑+32H2O
A.0.008889 B.0.08000
C.0.1200 D.0.2400
解析:选B。据题意并结合提示,H2C2O4为二元弱酸,可写出氢氧化钠与KHC2O4·H2C2O4·2H2O反应的方程式:6NaOH+2KHC2O4·H2C2O4·2H2O===3Na2C2O4+K2C2O4+8H2O;10[KHC2O4·H2C2O4]+8KMnO4+17H2SO4===8MnSO4+9K2SO4+40CO2↑+32H2O。
设需要KMnO4溶液体积为V L,则需要NaOH溶液为3V L,由以上两个方程式可得关系式
10KHC2O4·H2C2O4~8KMnO4~30NaOH
8 30
cV 0.3000V
解得c=0.08000 mol·L-1
本题容易忽略酸式盐KHC2O4与NaOH的反应而导致错选C。涉及多个反应方程式的计算,尤其是选择题和填空题,要学会利用关系式法解题,可以提高解题速度。
15.用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定0.1 mol·L-1的盐酸,如达到滴定的终点时不慎多加了1滴的NaOH溶液(1滴溶液的体积约为0.05 mL),继续加水至50 mL,所得溶液的pH是(  )
A.4            B.7.2
C.10 D.11.3
解析:选C。滴定后溶液中
c(OH-)=
=1.0×10-4 mol·L-1
pOH=-lg(1.0×10-4)=4,pH=14-4=10。
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(11分)用已知浓度的强酸滴定未知浓度的强碱时,下列操作对测定结果的影响,用“偏低”、“偏高”或“无影响”填空。
(1)酸式滴定管,用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗________________;
(2)碱式滴定管,用蒸馏水润洗后,未用待测液润洗________________;
(3)滴定前酸式滴定管尖嘴处未充满溶液,滴定后充满____________;
(4)取待测碱液时,碱式滴定管尖嘴处未充满溶液,取完后充满____________;
(5)锥形瓶用蒸馏水洗净后,未把水倒净,就直接用来盛放待测碱液____________;
(6)锥形瓶用蒸馏水洗净后,又用待测液润洗__________;
(7)滴定过程中振荡锥形瓶时溅出了一些待测的碱液____________;
(8)滴定刚达终点时立即读数______________;
(9)滴定完毕后,滴定管下端尖嘴处留有液滴____________;
(10)读取标准溶液体积时,滴定前仰视,滴定后俯视____________;
(11)用酚酞作指示剂,当红色褪成无色,又滴一滴NaOH溶液,无颜色变化________________。
解析:(1)酸式滴定管水洗后未用标准酸润洗就直接盛入标准酸,势必使滴定管中标准酸被稀释,滴定待测碱液时消耗标准酸的体积数增大,因而测出待测碱液的浓度偏高。
(2)碱式滴定管水洗后直接盛装待测碱液,则待测碱液被稀释,因而滴定待测碱液时消耗标准盐酸的体积减小,故测出待测碱液浓度偏低。
(3)酸式滴定管尖嘴处的气体未排出就去滴定待测碱液,导致多算了标准酸消耗的体积,这样测出的待测碱液浓度偏高。
(4)量取待测碱液的滴定管尖嘴处气体未排出就直接取待测碱液,使实际上取出待测碱液的体积偏小,所以滴定时所用标准酸的体积数减小,测出待测碱液的浓度偏低。
(5)锥形瓶内水未倒净就直接用来盛放待测碱液,虽使碱液浓度变稀,但锥形瓶内溶质的物质的量并没有改变,所以滴定时所用酸的体积不变,故对待测碱液的浓度无影响。
(6)锥形瓶水洗后用待测碱液润洗,这样实际的待测碱液量多于应取的量。因此滴定时用去标准酸的体积数增大,测出待测碱液浓度偏高。
(7)滴定过程中摇动锥形瓶时液体外溅,待测碱液损失,所以滴定用的标准酸液量少于应取的量,使所求碱液浓度偏低。
(8)滴定刚达终点时立即读数,由于附在滴定管内壁的标准液尚未完全流下,会使读数偏大,使记录的用去标准酸的体积数大于真实的用去标准酸的体积数,所以导致测出待测碱液浓度偏高。
(9)滴定完毕后,滴定管下端尖嘴处留有滴液,使V标的记录值大于真实值,导致测出的待测碱液浓度偏高。
(10)滴定前仰视时视线偏低,初读数偏大,滴定后俯视时视线偏高,终读数偏小,V标的记录值小于真实值,所以待测碱液浓度偏低。
(11)滴定终点加入的标准酸比实际需要用量多,使待测碱液浓度偏高。
答案:(1)偏高 (2)偏低 (3)偏高 (4)偏低 (5)无影响 (6)偏高 (7)偏低 (8)偏高 (9)偏高 (10)偏低
(11)偏高
17.(10分)(2011年厦门高二检测)某学习小组用DIS系统(DIS系统即数字化信息系统,它由传感器、数据采集器和计算机组成)测定食用白醋中醋酸的物质的量浓度,以溶液的导电能力来判断滴定终点。实验步骤如下:
(1)用____________(填仪器名称)量取10.00 mL食用白醋,在________(填仪器名称)中用水稀释后转移到100 mL的________(填仪器名称)中定容,然后将稀释后的溶液倒入试剂瓶中。
(2)量取20.00 mL上述溶液倒入烧杯中,连接好DIS系统,向烧杯中滴加浓度为0.1000 mol·L-1的氨水,计算机屏幕上显示出溶液导电能力随氨水体积变化的曲线(见上图)。
①用滴定管盛氨水前,滴定管要用____________润洗2~3遍,润洗的目的是________________________________________________________________________。
②氨水与醋酸反应的离子方程式是
________________________________________________________________________。
③食用白醋中醋酸的物质的量浓度是____________。
解析:量取10.00 mL食用白醋用酸式滴定管(或移液管),倒入烧杯中稀释,再转移到100 mL容量瓶中,然后定容。只要用滴定管,都要用待盛的溶液润洗,目的是避免误差。CH3COOH+NH3·H2O===CH3COO-+NH+H2O。由反应原理和坐标图可知:导电性最强时即醋酸与氨水正好完全反应生成CH3COONH4时,氨水体积为20 mL,所以所配制的醋酸溶液浓度为0.1000 mol·L-1,则食用白醋中醋酸的物质的量浓度为1.000 mol·L-1。
答案:(1)酸式滴定管(或移液管) 烧杯 容量瓶
(2)①0.1000 mol·L-1的氨水 确保反应时氨水的浓度为0.1000 mol·L-1
②CH3COOH+NH3·H2O===CH3COO-+NH+H2O
③1.000 mol· L-1
18.(10分)金矿开采、冶炼和电镀工业会产生大量含氰化合物的污水,其中含氰化合物以HCN、CN-和金属离子的配离子M(CN)的形式存在于水中。测定污水中含氰化合物含量的实验步骤如下:
①水样预处理:水样中加入磷酸和EDTA ,在pH<2的条件下加热蒸馏,蒸出所有的HCN,并用NaOH溶液吸收。
②滴定:将吸收液调节至pH>11,以试银灵作指示剂,用AgNO3标准溶液滴定:Ag++2CN-===[Ag(CN)2]-,
终点时,溶液由黄色变成橙红色。
根据以上知识回答下列问题:
(1)水样预处理的目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)水样预处理的装置如右图,细导管插入吸收液中是为了
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)蒸馏瓶比吸收液面要高出很多,其目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)如果用盐酸代替磷酸进行预处理,实验结果将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(5)准确移取某工厂污水100 mL,经处理后用浓度为0.01000 mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定,终点时消耗了21.00 mL。此水样中含氰化合物的含量为________mg·L-1(以CN-计,计算结果保留一位小数)。
解析:(1)根据题给信息,污水预处理的目的是将各种形态含氰化合物转化为可以测定的HCN。(2)为了保证生成的HCN全部被吸收,导气管要插入NaOH溶液中。(3)将导气管伸入NaOH溶液中有可能引起倒吸,所以将烧瓶位置挂高。(4)如果用盐酸代替磷酸,盐酸具有挥发性,挥发出的HCl也被NaOH溶液吸收,用硝酸银溶液进行滴定时消耗硝酸银溶液增多,结果偏高。(5)根据实验原理,2HCN~2CN-~AgNO3,m(CN-)=0.01000 mol·L-1×21.00 mL×10-3 L·mL-1×2×26 g ·mol-1×103 mg·g-1÷0.1 L=109.2 mg·L-1。
答案:(1)将含氰化合物全部转化为CN-
(2)完全吸收HCN,防止气体放空
(3)防止倒吸
(4)偏高
(5)109.2
19.(12分)资料显示不同浓度的硫酸与锌反应时,硫酸可以被还原为SO2,也可被还原为氢气。为了验证这一事实,某同学拟用下图装置进行实验(实验时压强为101 kPa,温度为0 ℃)。
(1)若在烧瓶中放入1.30 g锌粒,与c mol·L-1 H2SO4反应,为保证实验结论的可靠,在洗气瓶中加入1 mol·L-1 NaOH溶液的体积V≥________mL;量气管的适宜规格是________mL(选填:200,400,500)。
(2)若1.30 g锌粒完全溶解,氢氧化钠洗气瓶增重1.28 g,则发生反应的化学方程式为:________________________________________________________________________。
(3)若在烧瓶中投入a g锌且完全反应,氢氧化钠洗气瓶增重b g,量气瓶中收集到V mL气体,则有:a g/65 g·mol-1=b g/64 g·mol-1+V mL/22400 mL·mol-1,依据的原理是________________________________________________________________________。
(4)若在烧瓶中投入d g锌,加入一定量的c mol·L-1浓硫酸V L,充分反应后锌有剩余,测得氢氧化钠洗气瓶增重m g,则整个实验过程产生的气体中,n(H2)/n(SO2)=__________________(用含字母的代数式表示)。
解析:(1)采取极值法处理,1.30 g锌粒和硫酸完全反应只生成SO2时,总共可以生成0.02 mol的SO2,SO2被碱液吸收至少需要NaOH的物质的量是0.02 mol,此时SO2与NaOH的物质的量之比为1∶1,产物是NaHSO3,则在洗气瓶中加入1 mol·L-1 NaOH溶液的体积V至少是20 mL;如果完全产生氢气,则气体的物质的量为0.02 mol,粗略估算气体在实验条件下的体积为448 mL,应该用500 mL的量气管;(2)氢氧化钠洗气瓶增重的质量,恰好为0.02 mol的SO2的质量,所以发生的反应是Zn+2H2SO4 (浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O;(3)根据表达式可以看出是根据电子得失守恒的原理;(4)依题意可知,锌过量,发生的反应有两个,Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O、Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,n(SO2)= mol,则生成SO2所消耗的H2SO4的物质的量为 mol,所以产生氢气所消耗的H2SO4的物质的量为(cV-) mol,n(H2)=(cV-) mol,n(H2)/n(SO2)==(64cV-2m)/m。
答案:(1)20 500
(2)Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O
(3)得失电子守恒
(4)(64cV-2m)/m
20.(12分)根据下面给出的药品和实验装置,设计一个实验,粗略测定由铜和锌两种金属组成的合金——黄铜中锌的质量分数(黄铜已加工成粉末)。
药品:稀硫酸、浓硫酸、氧化铜
实验装置:另有托盘天平可用。
根据你设计的实验方案回答下列问题:
(1)你选用的药品是____________。
(2)你选用的实验装置有(填装置编号)________。若需要组装,则连接的顺序是(用装置接口处的编号表示)________(若不需要组装,则不填)。
(3)称取a g黄铜粉样品进行实验,实验中你测定的其他有效数据是________。
A.生成H2的体积b L
B.反应前仪器和药品的质量c g
C.反应后剩余固体的质量d g
D.反应后仪器和药品的质量e g
(4)计算合金中锌的质量分数为
________________________________________________________________________。
解析:本题答案具有开放性,选择不同的方案会有不同的结果,答对一种即可给分。
方案一:Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
65 22.4 L
x b L
x= g,w(Zn)=×100%
方案二:Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
65 2
x c g-e g
x= g,w(Zn)=×100%
方案三:由于反应后剩余固体Cu的质量是d g,则Zn的质量是(a-d) g,w(Zn)=×100%。
答案:(1)稀硫酸
(2)方案一:A、E、F ①⑧⑨⑦ 方案二:A
方案三:A、G
(3)方案一:A 方案二:BD 方案三:C
(4)方案一:×100% 方案二:×100% 方案三:×100%1.下列结论均出自《实验化学》中的实验,其中错误的是(  )
A.往新配制的可溶性淀粉溶液中滴加碘水,溶液显蓝色,用CCl4不能从中萃取出碘
B.当锌完全溶解后,铁与酸反应产生氢气的速率会显著减慢,此现象可作为判断镀锌铁皮中锌镀层是否完全被反应掉的依据
C.镀锌铁皮发生电化学腐蚀时,锌发生氧化反应
D.食醋的总酸含量是指食醋中醋酸的总物质的量浓度
解析:选D。食醋中含有醋酸等有机酸。食醋总酸含量是指每100 mL食醋中含酸(以醋酸计)的质量,也称食醋的酸度。
2.在镀锌铁皮的锌镀层厚度的测定过程中,下列操作会导致测定结果偏高的是(  )
A.过早判断反应终点
B.过迟判断反应终点
C.锌在酸中溶解后,铁皮未烘干就去称重
D.在测定铁皮的面积时测得面积比铁皮的实际面积大
解析:选B。过迟判断反应终点导致部分铁溶解,m1-m2偏大而引起结果偏高。过早判断反应终点、铁皮未烘干就去称重则使m1-m2偏小而引起结果偏低。
3.(2011年厦门高二检测)已知锌能溶解在NaOH溶液中,产生H2。某同学据此设计了测定镀锌铁皮镀层厚度的实验方案,将单侧面积为S、质量为m1的镀锌铁皮与石墨用导线相连,放入6 mol·L-1 NaOH溶液中,当石墨棒上不再有气泡产生时,取出铁片用水冲洗、烘干后称量,得质量为m2。下列说法正确的是(双选)(  )
A.设锌镀层单侧厚度为h,锌的密度为ρ,则=h
B.锌电极上发生还原反应
C.锌和石墨形成原电池,外电路中电流从锌流向石墨
D.当石墨不再产生气泡时,应立即取出铁皮
解析:选AD。镀锌铁皮与石墨用导线相连,放入6 mol·L-1 NaOH溶液中,构成的原电池中,锌为负极被氧化而溶解,石墨为正极,当石墨棒上不再有气泡(氢气)产生时,锌溶解完毕,因此应立即取出铁皮,否则,铁和石墨构成原电池在氢氧化钠溶液中会发生吸氧腐蚀,引起实验误差。
4.利用维生素C能使淀粉?碘溶液褪色的性质,通过实验(如图所示)比较加入苹果汁和橙汁的多少来确定它们中维生素C含量的多少。要得出正确结论,在实验时需要控制的条件是(  )
A.实验时必须向两烧杯中同时滴加液体
B.淀粉?碘溶液的体积和浓度必须相等
C.胶头滴管滴出的果汁的滴数必须相等
D.胶头滴管滴出的每滴果汁的体积不用相等
解析:选B。因为要比较加入苹果汁和橙汁的多少来确定它们中维生素C含量的多少,所以不必同时加入,滴数也不必相等,但碘的量要相等,每滴果汁的体积也必须相等才能进行比较。
5.(2011年无锡高二检测)“白铁皮”具有较强的耐腐蚀性,是生产中常用的金属材料之一。镀锌层犹如铁皮的保护层,这层膜的厚度及均匀度也成了判断镀层质量的重要指标。某研究性学习小组为了测定镀锌铁皮的厚度,设计了下面的实验方案:
方案一:取三块镀锌铁皮(A、B、C,截自同一块镀锌铁皮),将镀锌铁皮A放入烧杯中,加入40 mL 6 mol·L-1盐酸,反应时用玻璃棒小心翻动镀锌铁皮,待锌镀层反应完全时,立即将未反应的铁皮取出,洗涤、小心烘干、称量。将B、C重复上面的实验。
(1)锌镀层完全反应的标志是
________________________________________________________________________。
(2)如何检验铁片已经洗净
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)该小组的实验数据记录及数据处理如下,完成下列表格。(锌的密度为7.14 g/cm3)
数据记录 数据处理
镀锌铁皮 长度/cm 宽度/cm 镀锌铁皮质量/g 铁皮质量/g 锌镀层厚度(单侧)/cm 锌镀层平均厚度(单侧)/cm
A 5.00 4.90 4.460 4.313 4.201×10-4
B 5.10 5.00 4.421 4.267 4.229×10-4
C 5.20 5.00 4.640 4.467 4.660×10-4
计算镀锌铁皮锌镀层平均厚度(单侧)________cm。本实验中产生误差的地方可能有哪些(任意列举两
种)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
方案二:已知锌与强碱溶液反应的离子方程式为:Zn+2OH-+2H2O===[Zn(OH)4]2-+H2↑。某同学按下图装置设计了测定镀锌铁皮镀层厚度的实验方案,将单侧面积为S cm2、质量为m g的镀锌铁皮放入6 mol·L-1 NaOH溶液中。回答下列问题。
(4)装置中导管a的作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:①记录C的液面位置;②待B中不再有气体产生并恢复至室温;③由A向B中滴加足量NaOH溶液;④上下移动C,使干燥管和C中液面相平。上述操作的顺序是
____________________________________________________(填序号)。
(6)实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL(实验条件下的气体摩尔体积为Vm L·mol-1)。则镀锌铁皮的厚度为
________________________________________________________cm。(写出数学表达式)
解析:本题考查化学实验的设计、分析与评价。
(1)当锌镀层完全反应后就是铁与盐酸反应,由于锌和铁的活泼性不同,反应速率就不同。
(2)从溶液中取出的铁片必然带有盐酸及其盐,当洗净时也就是不再含有盐酸及其盐,所以检验铁片是否洗净就是检验氯离子,也可检验其酸性。
(3)由三组所列锌镀层厚度数据来看,第三组数据与另两组有较大差距,应舍去,取前两组数据取平均值得4.215×10-4 cm;本实验中产生误差的地方可能有:长度和宽度的测量,质量的测量,恰好反应的判断,反应后铁皮的洗涤是否干净、烘干是否彻底等。
(4)随着分液漏斗内的液体不断流下,其内部压强变小,不利于液体流下。
(5)本实验的关键是测量气体的体积。根据此装置的原理,应两次记录C中的读数,取其差值就是所得气体的体积,所以第一步就应该是④。
(6)V(H2)=(V2-V1) mL,n(Zn)=n(H2)=(V2-V1)/(1000·Vm),m(Zn)=65 g·mol-1 n(Zn),锌的密度是7.14 g·cm-3,V(Zn)=m(Zn)/7.14,由于铁片表面有上、下两层,所以每一层的厚度h=V(Zn)/2S,代入即得答案。
答案:(1)产生气泡的速率突然减小
(2)取最后一次洗涤液,加入AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则铁片已洗净(或用玻璃棒蘸取最后一次洗涤液,滴在蓝色石蕊试纸上,若不变红色,则铁片已洗净)
(3)4.215×10-4 镀锌铁皮长、宽测量;反应前后铁皮质量称量;终点判断;反应后铁皮洗涤;铁皮烘干程度(任选两个)
(4)使分液漏斗和锥形瓶内气压相同,以便于NaOH溶液能顺利滴下
(5)④①③②④①(回答④①③②也可)
(6)h=
1.(2011年莆田高二检测)把锌片投入到下列溶液中,锌片溶解且溶液质量减轻,又没有气体产生的是(  )
A.H2SO4           B.CuSO4
C.ZnSO4 D.AgNO3
解析:选D。根据锌与H2SO4、CuSO4、AgNO3反应的方程式Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu,Zn+2AgNO3===Zn(NO3)2+2Ag,分析实验现象及溶液质量的变化可得答案。
2.下列事实不能用电化学原理解释的是(  )
A.铝片不用特殊方法保护
B.轮船水线下的船体上装一定数量的锌块
C.纯锌与稀硫酸反应时,滴入少量CuSO4溶液后速率增大
D.镀锌铁比镀锡铁耐用
答案:A
3.下列叙述中正确的是(  )
A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属
B.由Cu、Zn作电极与CuSO4溶液组成的原电池中,Cu是负极
C.马口铁(镀锡铁)破损后若与电解质溶液接触,锡先被腐蚀
D.铜锌原电池工作时,若有13 g锌被溶解,则电路中有0.4 mol 电子通过
解析:选D。两种活泼性不同的金属与电解质溶液能够构成原电池,但不能因此说构成原电池的材料一定是金属,例如锌与石墨电极也能与电解质溶液构成原电池。在原电池中,活泼电极失去的电子流向不活泼的电极,因此活泼电极是负极。镀锡铁表皮破损后与电解质溶液构成原电池,铁比锡活泼,铁先失电子被腐蚀。铜锌原电池工作,锌作负极,失电子,电极反应为Zn-2e-===Zn2+,则13 g锌(0.2 mol)被溶解时电路中有0.4 mol 电子通过。
4.(2011年宁波高二检测)下列关于定量实验中的基本操作和仪器的描述正确的是(双选)(  )
A.用托盘天平称取20.00 g NaOH固体
B.用酸式滴定管准确量取20.00 mL K2Cr2O7溶液
C.用电子(分析)天平测得铁片质量是15.524 g
D.在配制一定物质的量浓度的溶液时,定容后,经摇匀发现液面低于刻度线,此时再加入蒸馏水使其液面与刻度线持平
解析:选BC。托盘天平只能称准至小数点后一位数,故A不正确;配制一定物质的量浓度的溶液时,定容摇匀后不能再加入蒸馏水,故D不正确。
5.某铁件需长期浸在水下,为减少腐蚀,想采取下列措施,其中正确的是(双选)(  )
A.在铁件上铆上一些锌片
B.在制造铁件时,在铁中掺入一定量的铜制合金
C.在铁件表面涂上一层较厚的沥青
D.给铁件通入直流电,把铁件与电源正极相连
解析:选AC。A项铁、锌、水形成原电池,锌比铁活泼,铁被保护,B项铁比铜活泼,加快铁的腐蚀,C项涂上沥青,阻止铁与空气、水接触,可减少腐蚀,D项铁作阳极,加快腐蚀。故选A、C。
6.(2011年镇江高二检测)某种含有Mg2+和Zn2+的溶液,欲将其中的Zn2+沉淀出来,应该采取的正确方法是(  )
A.加入过量的NaOH溶液
B.加入过量的氨水
C.加入过量NaOH溶液,过滤,在滤液中通入过量CO2
D.加入过量的氨水,过滤,在沉淀中加入过量盐酸
解析:选C。Mg2+和Zn2+都能与NaOH溶液或氨水反应生成沉淀,但当NaOH溶液过量时,氢氧化锌沉淀与过量的NaOH反应生成锌酸盐,向其溶液中通入CO2可重新得到氢氧化锌沉淀。
7.下列物质与反应的分类正确的是(  )
A.纯碱、醋酸钠分别属于碱和盐
B.钢和目前流通的硬币都是金属单质
C.氯水和氨水都属于弱电解质
D.锌与强酸、强碱的反应都是氧化还原反应
解析:选D。A项中纯碱、醋酸钠都属于盐,A错误;B项中钢和目前流通的硬币都是合金,B错误;C项中氯水和氨水都是混合物,不是电解质,C错误。
8.(2011年龙岩高二检测)电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量,根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。右图是用KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。下列示意图中,能正确表示用NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是(  )
解析:选D。由KOH溶液滴定HCl和CH3COOH溶液的电导率变化关系图可以看出规律:①HCl被中和过程中电导率迅速下降,②CH3COOH被中和时电导率缓慢上升,③由拐点后迅速升高可推知强酸或强碱的量多少对电导率影响很大而弱酸和弱碱对电导率影响很小。根据以上三点分析NH3·H2O滴定HCl和CH3COOH混合溶液的过程为先中和HCl使电导率迅速降低,再中和CH3COOH,使电导率缓慢上升,后过量的NH3·H2O对电导率的影响很小(特别是在大量NH存在抑制NH3·H2O电离的条件下),故应选D。
9.下列实验操作会引起测定结果偏高的是(  )
A.测定胆矾结晶水含量的实验中,晶体加热完全失去结晶水后,将盛试样的坩埚在空气中自行冷却
B.中和滴定用的锥形瓶加入待测液后,再加少量蒸馏水稀释
C.为了测定一种白色固体的质量,将药品放在托盘天平的右盘,砝码放在左盘,并需移动游码使之平衡
D.量取待测液的移液管用水洗后,没有用待测液润洗2~3次
解析:选C。A选项,加热失去结晶水的CuSO4在空气中冷却时会吸收水分,从而使“失去结晶水后的硫酸铜”质量增大,即“硫酸铜晶体含有的结晶水”减小了,所以,测定出的结晶水含量会偏低;B选项,无影响,因为这不会引起待测液的物质的量的变化;C选项,实际上,“白色固体质量”+“游码读数”=“砝码读数”,但测定结果仍是“游码读数”+“砝码读数”,所以,测定结果偏高;D选项,待测液被稀释,在滴定中测得的是稀释后的浓度,所以,测定结果偏低。
10.(2011年邯郸高二检测)用如图装置测定水中氢、氧元素的质量比,其方法是分别测定通氢气前后玻璃管的质量差和U形管的质量差,实验测得m(H)∶m(O)>1∶8。下列对导致这一结果的原因的分析中,一定错误的是(  )
A.Ⅰ、Ⅱ装置之间缺少干燥装置
B.CuO没有全部被还原
C.Ⅱ 装置中玻璃管内有水冷凝
D.Ⅲ装置后缺少干燥装置
解析:选B。通氢气前后玻璃管的质量差为反应的CuO中O的质量,反应前后U形管的质量差为反应生成的水的质量。Ⅰ、Ⅱ装置之间没有干燥装置,则使Ⅰ中反应带出的水蒸气进入U形管使水的质量增大,则H质量增加,导致m(H)∶m(O)>1∶8。若Ⅱ装置有水冷凝,则使测得的水的质量减小,设冷凝水质量为m,则H质量减小m/9,但Ⅱ装置质量增加m,即测得O质量减小m,由于m(H)∶m(O)=1∶8,若设m(H)=n,则m(O)=8n,则测得的==+>,因此测得m(H)∶m(O)>1∶8。Ⅲ装置后缺少干燥装置,会导致CaCl2吸收空气中的水蒸气,导致测得水的质量增加,m(H)∶m(O)>1∶8。只有B中CuO没有被完全还原,则对m(H)∶m(O)的测定没有影响,因此一定错误。
11.已知Zn(OH)2能溶于NaOH溶液转变成Na2[Zn(OH)4]。为了测定某白铁皮中锌的质量分数,进行如下实验:取a g白铁皮样品于烧杯中,加入过量稀盐酸,用表面皿盖好,开始时产生气泡的速度很快,以后逐渐变慢。待试样全部溶解后,向烧杯中加入过量NaOH溶液,充分搅拌后过滤,将所得沉淀在空气中加强热至质量不变,称得残留固体质量为b g。
(1)白铁皮镀锌的目的是
________________________________________________________________________。
(2)气泡产生速度先快后慢的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)溶液中加入过量NaOH溶液,发生反应的离子方程式是(不是离子反应的写化学方程式):
________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________。
(4)最后残留的固体是__________,得到该固体的化学反应方程式是
________________________________________________________________________。
(5)白铁皮含锌的质量分数是______________(用含a、b的式子表示)。
解析:(1)白铁皮镀锌的目的是为了保护内部的Fe,增加Fe的抗腐蚀能力。
(2)Zn、Fe在稀盐酸中形成原电池,反应速率快,随着H+浓度的不断减小,表面Zn溶解,原电池作用逐渐减弱,反应速率逐渐减慢。
(3)结合题给信息和所学化学知识,可以写出(3)中的离子方程式。
(4)Fe(OH)3不稳定,受热时易发生分解,所以得到的固体是Fe2O3。
(5)根据残留固体氧化铁的质量b g可得铁元素的质量为:b g,所以a g白铁皮中锌的质量为(a-b) g,从而可以计算出锌的质量分数是%。
答案:(1)保护内部的铁,增加铁的抗腐蚀能力
(2)开始时,氢离子浓度大,加上锌与铁构成无数微小的原电池,反应速度快。随着反应的进行,溶液中氢离子浓度减小,表面锌溶解后,原电池作用逐渐减小以至不存在,反应速率明显减慢
(3)Zn2++2OH-===Zn(OH)2↓
Zn(OH)2+2OH-===[Zn(OH)4]2-
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(4)Fe2O3 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
(5)%
12.某同学测定镀锌铁皮锌镀层厚度,步骤如下:
(1)测量三块镀锌铁皮的长度与宽度,记录数据。
(2)用电子天平分别测量三块镀锌铁皮的质量。
(3)将镀锌铁皮放入烧杯中,加入盐酸,反应时应小心将铁片翻动,该操作的目的是________________________________________________________________________。
若没有此类操作,则测得的锌镀层厚度
________________________________________________________________________。
当反应速率显著减小时,立即取出铁片并
________________________________________________________________________,
该操作的目的是
________________________________________________________________________。
(4)将铁片放在石棉网上,用小火烘干,该操作的目的是______________________________。若不烘干,则计算得到的锌镀层厚度结果将____________。若改用酒精灯持续加强热,则会造成________________________________________________________________________。
(5)根据实验数据,完成下表,求出镀锌铁皮的锌镀层厚度(锌的密度取7.14 g·cm-3)。
数据记录 数据处理
镀锌铁皮A长4.94 cm、宽4.90 cm镀锌铁皮B长5.05 cm、宽5.00 cm镀锌铁皮C长5.05 cm、宽4.90 cm镀锌铁皮A m1(A)=2.455 g镀锌铁皮B m1(B)=2.508 g镀锌铁皮C m1(C)=2.500 g镀锌铁皮A m2(A)=2.201 g镀锌铁皮B m2(B)=2.247 g镀锌铁皮C m2(C)=2.238 g 镀锌铁皮编号 镀锌铁皮厚度(单侧)/cm 镀锌铁皮平均厚度(单侧)/cm
镀锌铁皮A
镀锌铁皮B
镀锌铁皮C
解析:反应时小心地将铁片翻动,是为了使Zn与盐酸充分反应;在盐酸中,Zn与Fe构成原电池,因为Zn的活泼性比Fe的强,Zn失去电子被氧化,随着Zn的消耗,原电池作用减弱,反应速率减慢,当反应速率显著减小时,说明Zn与盐酸反应完成。根据公式:h=可以知道当Zn反应不完全、铁片不干燥或铁片被氧化时都会使h减小,也可以根据上述公式计算出镀锌铁皮的厚度。
答案:(3)使Zn充分反应 偏低 冲洗铁片上的酸液体 避免铁被腐蚀 (4)除去水分 偏低 铁片氧化
(5)
镀锌铁皮厚度(单侧)/cm 镀锌铁皮平均厚度(单侧)/cm
7.348×10-4 7.334×10-4
7.239×10-4
7.415×10-4
13.氧化还原滴定实验同中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。现有0.001 mol·L-1酸性KMnO4溶液和未知浓度的无色NaHSO3溶液。反应的离子方程式是2MnO+5HSO+H+===2Mn2++5SO+3H2O。填空回答问题:
(1)该滴定实验所需仪器为下列中的__________。
A.酸式滴定管(50 mL) B.碱式滴定管(50 mL) 
C.量筒(10 mL) D.锥形瓶 E.铁架台 F.滴定管夹
G.烧杯 H.白纸 I.胶头滴管 J.漏斗
(2)不用________(填“酸”或“碱”)式滴定管盛放高锰酸钾溶液。试分析原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)选何种指示剂,说明理由
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)滴定前平视KMnO4液面,刻度为a mL,滴定后俯视液面刻度为b mL,则(b-a)mL比实际消耗KMnO4溶液体积________(填“多”或“少”)。根据(b-a)mL计算得到的待测浓度,比实际浓度________(填“大”或“小”)。
答案:(1)ABDEFGH
(2)碱 高锰酸钾具有强氧化性,能腐蚀橡胶管
(3)不用指示剂,因为MnO本身有颜色,可作指示剂且MnO全部转化为Mn2+时紫色褪去,现象明显
(4)少 小
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