(8分)(2011·西宁模拟)甲醛是世界卫生组织(WHO)确认的致癌物质和致畸物质之一。我国规定:室内甲醛含量不得超过0.08mg·m-3。某研究性学习小组打算利用酸性KMnO4溶液测定新装修房屋内的空气中甲醛的含量,请你参与并协助他们完成相关的学习任务。
测定原理:
酸性KMnO4为强氧化剂,可氧化甲醛和草酸,其反应方程式如下所示:
4MnO4-+5HCHO+12H+===4Mn2++5CO2↑+11H2O
2MnO4-+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
测定装置:
部分装置如下图所示:
测定步骤:
(1)用______________量取5.00 mL 1.00×10-3mol·L-1KMnO4溶液,注入洗气瓶中,并滴入几滴稀H2SO4,加水20 mL稀释,备用。
(2)将1.00×10-3 mol·L-1的草酸标准溶液置于酸式滴定管中备用。
(3)打开a,关闭b,用注射器抽取100 mL新装修房屋内的空气。关闭________,打开________(填“a”或“b”),再推动注射器,将气体全部推入酸性高锰酸钾溶液中,使其充分反应。再重复4次。
(4)将洗气瓶中的溶液转移到锥形瓶中(包括洗涤液),再用草酸标准溶液进行滴定,记录滴定所消耗的草酸标准溶液的体积。
(5)再重复实验2次(每次所取的高锰酸钾溶液的体积均为5.00 mL)。3次实验所消耗的草酸标准溶液的体积平均值为12.38 mL。
交流讨论:
(1)计算该新装修房屋内的空气中甲醛的浓度为________mg·m-3,该新装修房屋内的甲醛________(填“是”或“否”)超标;
(2)某同学用该方法测量空气中甲醛的含量时,所测得的数值比实际含量低,请你对其可能的原因(假设称量或量取、溶液配制及滴定实验均无错误)提出合理假设:______________、______________(至少答出两种可能性);
(3)实验结束后,该小组成员在相互交流的过程中一致认为:
①实验原理可以简化
实验中可不用草酸标准溶液滴定,可多次直接抽取新装修房屋内的空气,再推送到洗气瓶中,直至_________________________________________________________;
②实验装置应加以改进
可将插入酸性KMnO4溶液中的导管下端改成具有多孔的球泡(如图所示),有利于提高实验的准确度,其理由是___________________________________________________。
下图是用0.1000 mol/L的盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液的示意图和某次滴定前、后的盛放盐酸滴定管中液面的位置。请回答:
⑴ 仪器A的名称是;
⑵ 盐酸的体积读数:滴定前读数为mL,滴定后读数为mL 。
⑶ 某实验小组同学的三次实验的实验数据如下表所示。 根据表中数据计算出的待测NaOH溶液的平均浓度是mol/L。(保留四位有效数字)
实验 编号 |
待测NaOH溶液的体积(mL) |
滴定前盐酸的 体积读数(mL) |
滴定后盐酸的 体积读数(mL) |
1 |
20.00 |
1.20 |
23.22 |
2 |
20.00 |
2.21 |
24.21 |
3 |
20.00 |
1.50 |
23.48 |
⑷ 滴定操作可分解为如下几步(所用的仪器刚用蒸馏水洗净):
A.用碱式滴定管向锥形瓶里注入20.00 mL待测NaOH溶液,并加入2~3滴酚酞; |
B.用标准溶液润洗酸式滴定管2~3次; |
C.把盛有标准溶液的酸式滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液,使管内无气泡; |
D.取标准HCl溶液注入酸式滴定管至刻度0以上2~3 cm; |
E.调节液面至0或0以下刻度,记下读数;
F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准HCl溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度。
正确操作步骤的顺序是(用序号字母填写)________
⑸用标准盐酸滴定待测烧碱溶液,滴定时____手旋转酸式滴定管的,_______手不停地向同一方向摇动锥形瓶,两眼注视,直到为止,可判断滴定到达终点。
乙二酸俗名草酸,某化学学习小组的同学欲探究测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中x值。通过查阅资料该小组同学通过网络查询得,草酸易溶于水,水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定:2MnO4-+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O
该组同学设计了滴定的方法测定x值。
① 称取1.260 g纯草酸晶体,将其酸制成100.00 mL水溶液为待测液。
② 取25.00 mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀H2SO4
③ 用浓度为0.1000 mol/L的KMnO4标准溶液进行滴定,达到终点时消耗10.00 mL;
请回答:
⑴ 滴定时,将KMnO4标准液装在右图中的(填“甲”或“乙”)滴定管中。
⑵ 本实验滴定达到终点的标志可以是。
⑶ 通过上述数据,计算出x=。
讨论:①若滴定终点时俯视滴定管刻度,则由此测得的x值会(填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同)。
②若滴定时所用的KMnO4溶液因久置而导致浓度变小,则由此测得的x值会。
下图为蒸馏实验装置:
⑴ 写出下列仪器的名称:
①;②。
⑵ 在仪器①中还需加入碎瓷片,其作用是:。
⑶ 仪器②使用时水流的方向是:进出(用“f”、“g”填空)。
⑷ 若利用装置I分离四氯化碳和酒精的混合物,还缺少的一种仪器是,错误的一个地方是,
实验中承接液体的容器用锥形瓶而不用烧杯的原因是:
。
下图是实验室制取气体的两种常见发生装置:
(1)实验室用石灰石跟稀盐酸反应制取二氧化碳,应选用的发生装
置是(请选“A"或“B")。
反应的离子方程式为
(2)用氯酸钾和二氧化锰来制取氧气,应选用的发生装置是________(请选“A"或“B")。
化学反应方程式为
(3)若用A装置制取氧气,所选试剂为,
反应的化学方程式为
(4)用(2)(3)两种方法制取氧气时,若产生相同质量的氧气,则(2)(3)两反应转移的电子数之比为。
为检验浓硫酸与木炭在加热条件下反应产生的SO2和CO2气体,设计了如图所示实验装置,a、b、c为止水夹,B是用于储气的气囊,D中放有用I2和淀粉的蓝色溶液浸湿的脱脂棉。
请回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为。
(2)此实验成败的关键在于控制反应产生气体的速率不能过快,由此设计了虚框部分的装置,则正确的操作顺序是(用操作编号填写)
①向A装置中加入浓硫酸,加热,使A中产生的气体进入气囊B,当气囊中充入一定量气体时,停止加热;
②待装置A冷却,且气囊B的体积不再变化后,关闭止水夹a,打开止水夹b,慢慢挤压气囊,使气囊B中气体慢慢进入装置C中,待达到实验目的后,关闭止水夹b;
③打开止水夹a和c,关闭止水夹b;
(3)实验时,装置C中的现象为;
(4)当D中产生现象时,可以说明使E中澄清石灰水变浑浊的是CO2,而不是SO2;