(10分)已知草酸晶体()可溶于水,并可与酸性高锰酸钾溶液完全反应:
现用氧化还原滴定法测定草酸晶体的结晶水分子数X,步骤如下:
①用分析天平称取草酸晶体1.260g,将其配制成100.00mL待测草酸溶液
②用移液管移取25.00mL待测草酸溶液于锥形瓶中,并加入适量硫酸酸化
③用浓度为0.1000mol·L-1的KMnO4标准溶液进行滴定,三次结果如下:
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第一次滴定 |
第二次滴定 |
第三次滴定 |
待测溶液体积(mL) |
25.00 |
25.00 |
25.00 |
标准溶液体积(mL) |
9.99 |
10.01 |
10.00 |
已知H2C2O4的相对分子质量为90,请回答下列问题:
(1)滴定时,KMnO4标准溶液应该装在 (填酸式或碱式)滴定管中。
(2)在整个实验过程中,不需要的仪器或用品是 (填序号)。
①100mL容量瓶 ②烧杯 ③滴定管夹 ④漏斗 ⑤玻璃棒 ⑥托盘天平
(3)到达滴定终点的标志是 。
(4)根据上述数据计算X= 。
(5)误差分析(填:偏高、偏低、无影响):
①若滴定开始时仰视滴定管刻度,滴定结束时俯视滴定管刻度,则X值 ;
②若KMnO4标准溶液浓度偏低,则X值 。
现有铁、碳两种元素组成的合金,某实验小组为了研究该合金的性质并测定该合金中碳的质量分数,设计了如下实验方案和实验装置:
Ⅰ.探究该合金的某些性质:
(1)取a g合金粉末放入蒸馏烧瓶,并加入足量浓硫酸,A、B中均无明显现象,原因是_________________________________________________________________。
(2)点燃酒精灯一段时间后,A中剧烈反应,请写出A中反应的化学方程式:________________________________________。
(3)在盛有BaCl2溶液的C试管中,除了导管口有气泡外,无其他明显现象,若将其分成两份,分别滴加下列溶液,将产生沉淀的化学式填入下表相应的位置。
滴加的溶液 |
氯水 |
氨水 |
沉淀的化学式 |
Ⅱ.测定样品中碳的质量分数:
(4)装置F的作用是_______________________________________________________。
(5)反应结束后,若U形管E增重m g,则合金中碳的质量分数为________(用含m和a的式子表示)。若没有装置D,会使合金中碳的质量分数______ (填偏高、偏低、无影响)
(6)若将SO2气体通入含有n mol Na2S的溶液中,溶液中出现黄色浑浊,试分析该溶液最多能吸收SO2气体________mol(不考虑溶解的SO2)。
用含少量铁的氧化物的氧化铜制取氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)。有如下操作:
已知:在pH为4~5时,Fe3+几乎完全水解而沉淀,而此时Cu2+却几乎不水解。
(1)溶液A中的金属离子有Fe3+、Fe2+、Cu2+。能检验溶液A中Fe2+的试剂为(填编号,下同)
①KMnO4②(NH4)2S③NaOH④KSCN
(2)氧化剂可选用。
①Cl2②KMnO4③HNO3④H2O2
(3)要得到较纯的产品,试剂可选用。
①NaOH②FeO③CuO④Cu(OH)2⑤Cu2(OH)2CO3
(4)欲测定溶液A中的Fe2+的浓度,实验前,首先要配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、药匙、胶头滴管外,还需,下列滴定方式中(夹持部分略去),最合理的是(填序号)
写出滴定反应的离子方程式_____。
(5)为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)中的值,某兴趣小组设计了两种实验方案:(已知CuCl2的摩尔质量为135g/mol;H2O的摩尔质量为18g/mol)。
方案一:称取m g晶体灼烧至质量不再减轻为止,冷却、称量所得无水CuCl2的质量为n1 g。
方案二:称取m g晶体溶于水,加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不再轻为止,冷却,称量所得固体的质量为n2 g。
试评价上述两种实验方案:其中正确的方案是,据此计算得x=(用含m、n1或n2的代数式表示)。
(6)某同学想利用氯化钠设计一套实验装置来电解饱和食盐水,并检验氯气的氧化性和测定所产生的氢气的体积(约8mL)。
试从上图中选用几种必要的仪器,连成一整套装置,各种仪器接口的连接顺序(填编号)是:
A接,接;B接,接;
(7)若装入的饱和食盐水为75mL(氯化钠足量,电解前后溶液体积变化可忽略,假设两极产生的气体全部逸出),当测得氢气为8.4mL(标准状况)时停止通电。将U形管内的溶液倒入烧杯,其pH约为。
(12分)化学是一门以实验为基础的学科,试回答以下问题。
(1)选用装置甲、戊制取并收集少量氨气,氨气应从收集装置的(填“长”或“短”)导管进气,写出利用该装置制备氨气的化学方程式。
(2)选用装置乙、丙制备少量一氧化氮气体,乙中塑料板上若放置大理石,则装置乙的作用是,丙中产生NO的离子方程式为。
(3)二氧化氯(ClO2)为A1级消毒剂,某研究小组利用丁装置制备ClO2。
①在烧瓶中放入KClO3和草酸(H2C2O4),然后加入足量的稀硫酸,水浴加热。反应生成ClO2、CO2和一种酸式盐,则该反应中氧化产物与还原产物物质的量之比为。
②温度过高时,二氧化氯的水溶液有可能引起爆炸。在反应开始前将烧杯中的水加热到80℃,然后停止加热,并使其保持在60~80℃之间,丁装置中缺少的一种必需的玻璃仪器名称是。
③将二氧化氯溶液加入到硫化氢溶液中,加入少量的稀盐酸酸化过的氯化钡溶液,发现有白色沉淀生成,该沉淀的化学式为。
(14分)Na2S2O3·5H2O俗称“海波”,常用于脱氧剂、定影剂和还原剂,是无色易溶于水的晶体,不溶于乙醇,在20°C和70°C时的溶解度分别为60.0g和212g, Na2S2O3·5H2O于40~45°C熔化,48°C分解。已知Na2S2O3的稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。下面是Na2S2O3·5H2O的实验室制备及相关性质实验。
制备海波的反应原理:Na2SO3+SNa2S2O3
制备海波的流程:
(1)实验开始时用1mL乙醇润湿硫粉的作用是(填字母)。
A.有利于亚硫酸钠与硫黄的充分接触
B.防止亚硫酸钠溶解
C.控制溶液的pH
D.提高产品的纯度
(2)趁热过滤的原因是。
(3)滤液不采用直接蒸发结晶的可能原因是。
(4)抽滤过程中需要洗涤产品晶体,下列液体最适合的是(填字母)。
A.无水乙醇B.饱和NaCl溶液 C.水D.滤液
(5)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,请将以下实验方案补充完整(所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、BaCl2溶液、蒸馏水中选择)。
①取适量产品配成稀溶液,,生成白色沉淀;
②,若沉淀未完全溶解,且有刺激性气味气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。该流程制得的Na2S2O3·5H2O粗产品可通过方法提纯。
硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下:
请回答下列问题:
(1)补血剂存放时间较长会氧化变质,对滤液中铁元素的存在形式提出如下假设:
假设1:只有Fe2+
假设2:只有Fe3+
假设3:。
(2)如何证明步骤①滤液中含有Fe2+。
(3)步骤④中一系列处理的操作步骤:、洗涤、灼烧、、称量。
(4)该小组有些同学认为可用酸化的KMnO4溶液滴定进行Fe2+含量的测定。
①用离子方程式表示该滴定原理:____________________
②实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250 mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、量筒、药匙、胶头滴管外,还需。
重复滴定三次,消耗1.00 mol/L KMnO4标准溶液体积分别为19.98 mL、20.00 mL、20.02mL,3次实验所用Fe2+溶液的体积为20.00 mL。请根据以上数据,再设计合理数据,完成下列实验过程的记录表格。(必须填满)
实验编号 |
Fe2+溶液的 体积/mL |
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1 |
20.00 |
|||
2 |
20.00 |
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3 |
20.00 |
③如何判断达到滴定终点:____________________________。