1、专题14 实验设计与实验方案评价1下列试管实验的方案中,一定能达到实验目的是A制备乙酸丁酯:加入正丁醇和乙酸,再滴加几滴浓硫酸,振荡,水浴加热B检验甲基橙试液中是否混有微量酚酞:按图所示上升纸上层析法实验C检验醛基:加入CuSO4溶液和NaOH溶液各1mL,振荡,加入乙醛溶液,煮沸D比较苯酚、乙酸、碳酸的酸性:乙酸和纯碱反应产生的气体通入苯酚钠溶液中【答案】B考点:考查实验基本操作、实验方案设计与评价等2为测定碳酸氢钠纯度(含有少量氯化钠),某学生拟用如图实验装置,以下实验设计正确的是试样硫酸XA可用稀盐酸代替稀硫酸 B量气管中液体为水C反应完全后,冷却,读取量气管体积数,再减去所加硫酸的体积
2、,即为生成的气体体积D实验测得该试样中碳酸氢钠质量分数偏高,可能是测定气体体积时未冷却至室温【答案】D【解析】:A、稀盐酸挥发,引起误差,错误;B、二氧化碳溶于水,量气管中液体不应为水,错误;C、生成的气体体积即为读取量气管体积数,零刻度在上面,正确;D、热胀, CO2体积变大,NaH CO3 -CO2, 碳酸氢钠质量分数偏高正确。考点:考查实验等相关知识。3某同学对Na2O2和CO2反应后的所得固体进行研究,下列实验方案中不能测得固体中Na2CO3的质量分数的是A取a克混合物与足量的稀盐酸充分反应,将反应后的固体加热蒸干、灼烧得到b克固体B取a克混合物与足量的稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰
3、吸收,增重b克C取a克混合物与足量的BaCl2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干得到b克固体D取a克混合物与足量的水反应,加热,使气体完全逸出,冷却至室温测得气体体积为VL(标况)【答案】A考点:考查实验方案的定量分析有关问题。4下列根据实验及现象得出的结论不正确的是实 验现 象结论A液体X试管(1)中紫色消失,试管(2)中紫色没有消失甲苯中苯环使甲基的活性增强B银氨溶液 试管内壁有银镜生成X具有还原性,一定含有醛基C先生成白色沉淀,滴加FeCl3溶液后,生成红褐色沉淀Fe(OH)3是比Mg(OH)2更难溶的电解质D试管b 比试管a中溶液的红色深增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动【答案】B【解析
4、】A、正确,苯环使甲基变得容易被氧化;B、不正确,X具有还原性,不一定含有醛基。C、正确,溶解度大的转化成溶解度小的。D、正确,Fe36SCNFe(SCN)63,增加Fe3 的浓度,平衡正向移动。选B。考点:化学基本实验5下列实验方案不可行或结论不正确的是 用酸性高锰酸钾溶液除去乙烷气体中的少量乙烯 将溴乙烷和NaOH溶液混合加热后,再加入硝酸银溶液,检验溴元素 分液时,分液漏斗里下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出 向同pH、同体积的醋酸和盐酸溶液中加入足量镁粉至完全反应,通过比较产生H2的体积判断两种酸的电离程度:醋酸盐酸 向新制的AgCl乳白色悬浊液中滴加0.1 mol/L的KI溶液,
5、产生黄色沉淀,证明:KspAgClKspAgIA B C D【答案】A、醋酸是弱酸,存在电离平衡,因此在pH相同的条件下,醋酸的浓度大于盐酸的浓度。则向同pH、同体积的醋酸和盐酸溶液中加入足量镁粉至完全反应,醋酸产生的气体体积多,所以通过比较产生H2的体积判断可以两种酸的电离程度是醋酸盐酸,正确;、由于沉淀容易向生成更难溶的方向进行,所以向新制的AgCl乳白色悬浊液中滴加0.1 mol/L的KI溶液,如果产生黄色沉淀,则可以证明:KspAgClKspAgI,正确,答案选A。考点:考查化学实验基本操作、实验方案设计与评价等6下列实验不能达到目的的是选项实验操作实验目的 A向5 mL 01 mol
6、/L AgNO3溶液中滴加3滴01 mol/LNaCl溶液,产生白色沉淀;再向其中滴加3滴01mol/L的KI溶液,有黄色沉淀产生验证Ksp(AgCl) Ksp(AgI)B向适量样品溶液中滴加KSCN溶液检验FeSO4溶液是否被氧化C向适量样品溶液中滴加盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液检验Na2SO3溶液是否被氧化D向Na2SiO3溶液中通入CO2验证非金属性:碳硅【答案】A考点:考查化学实验设计,元素化合物性质。7下列叙述不正确的是A实验I :反应开始时反应速率由慢变快,再变慢 B实验II :滴加几滴浓H2SO4后,溶液颜色由黄色变为橙色C实验III:由该实验可以验证催化剂的催化效果D实验IV
7、:能验证AgCl沉淀可转化为溶解度更小的Ag2S沉淀【答案】C【解析】:A、实验I中酸性高锰酸钾溶液氧化草酸的还原产物Mn2能做催化剂,加快反应速率。但随着反应的进行,反应物的浓度逐渐降低,反应速率又变慢,A正确;B、实验中铬酸钾溶液存在平衡2CrO42(黄色)+2H+Cr2O72(红色)+H2O,浓硫酸溶于水,增大溶液中氢离子的浓度,平衡向正反应方向移动,因此溶液颜色由黄色变为橙色,B正确;C、由于实验III中两个试管中均加入了催化剂,所以由该实验不能验证催化剂的催化效果,C不正确;D、向硝酸银溶液中滴加氯化钠溶液生成白色沉淀氯化银,然后向沉淀中加入硫化钠溶液,又可以生成黑色沉淀,因此实验I
8、V能验证AgCl沉淀可转化为溶解度更小的Ag2S沉淀,D正确,答案选C。考点:考查实验方案设计、评价以及反应原理的有关判断8直接氧化法制备混凝剂聚合硫酸铁Fe2(OH) n (SO4) 3n/2m (n2 , m10)的实验流程如下:已知:盐基度=n(OH)/3n(Fe)100% 。式中n(OH)、n(Fe)分别表示PFS中OH和Fe3+的物质的量。所得产品若要用于饮用水处理,需达到盐基度指标为 8.0%16.0%。(1)实验加入硫酸的作用是 。取样分析Fe2+浓度,其目的是 。(2)用pH试纸测定溶液pH的操作方法为 。若溶液的pH偏小,将导致聚合硫酸铁中铁的质量分数 。(填“偏高”、“偏低
9、”、“无影响”)(3)氧化时控制反应温度为5060的原因是 。(4)聚合反应的原理为mFe2(OH)n(SO4) 3-n/2 Fe2(OH)n(SO4) 3-n/2 m,则水解反应的化学方程式为 。(5)产品盐基度的测定方法: 称取m g固体试样,置于400 mL聚乙烯烧杯中,加入25 mL盐酸标准溶液,再加20 mL煮沸后冷却的蒸馏水,摇匀,盖上表面皿。 室温下放置10 min,再加入10 mL氟化钾溶液,摇匀,掩蔽Fe3+,形成白色沉淀。 加入5滴酚酞指示剂,立即用物质的量浓度为c molL1的氢氧化钠标准液滴定至终点,消耗体积为V ml。 向聚乙烯烧杯中,加入25 mL盐酸标准溶液,再加
10、20 mL煮沸后冷却的蒸馏水,摇匀,盖上表面皿。然后重复、做空白试验,消耗氢氧化钠标准液的体积为V0 ml。达到滴定终点的现象为 。已知试样中Fe3+的质量分数为w1,则该试样的盐基度(w)的计算表达式为 。【答案】(1)抑制Fe2+水解; 确定氧化Fe2+所需H2O2的量(2)将小片pH试纸放在点滴板(或表面皿)上,用玻璃棒沾取少量待测液滴在试纸上,迅速与标准比色卡对照; 偏低(3)温度过低,反应太慢;温度过高, H2O2分解加快,导致氧化剂用量增加。(4)Fe2(SO4)3+ nH2O Fe2(OH)n(SO4) 3-n/2 + (n/2) H2SO4(5)加入最后一滴NaOH标准液,烧杯
11、中液体颜色恰好为浅红色,且30s内不变色。w=(5)加入的盐酸与聚合硫酸铁中的OH-反应,反应的盐酸n(HCl)=cV010-3- cV10-3mol= n(OH-)聚合硫酸铁中铁的物质的量n(Fe)=mw156= mw1/56mol盐基度=n(OH)/3n(Fe)100%= 考点:本题以工业流程为背景综合考查了流程过程中条件的控制、水解原理、实验操作、滴定的计算等知识。9以下进行性质比较的实验设计,不合理的是A比较Cu、Fe2+的还原性:Cu加入FeCl3溶液中B比较氯、溴非金属性:氯气通入溴化钠溶液中C比较镁、铝金属性:镁、铝(除氧化膜)分别放入4molL1NaOH溶液中D比较高锰酸钾、氯
12、气的氧化性:高锰酸钾中加入浓盐酸【答案】C【解析】:若溶液变蓝,说明氯化铁能腐蚀单质铜,则Cu是还原剂、Fe3+是氧化剂、Fe2+是还原产物,由于该反应中还原剂的还原性大于还原产物,因此能比较Cu、Fe2+的还原性,故A合理;若无色溶液变为淡黄色,说明氯气能从盐中置换出单质溴,则氯气是氧化剂、溴离子是还原剂、单质溴是氧化产物,由于该反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物,则单质氯的氧化性大于单质溴,所以氯元素的非金属性比溴强,故B合理;元素金属性强弱可以从其单质与酸反应置换出氢的难易程度,因此将镁、铝(除氧化膜)分别放入稀盐酸或稀硫酸中,根据置换出氢的难易程度可以比较镁、铝金属性,故C不合理;若产生
13、黄绿色气体,说明高锰酸钾能氧化HCl,则高锰酸钾是氧化剂、HCl是还原剂、氯气是氧化产物,由于该反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物,因此能比较高锰酸钾、氯气的氧化性,故D合理。考点:考查化学实验方案的设计与评价,涉及铁盐的氧化性、卤素单质的氧化性、镁铝的金属性、高锰酸钾和氯气的氧化性等。10下列实验操作正确且能达到预期目的的是实验目的操作A比较水和乙醇中羟基氢的活泼性强弱用金属钠分别与水和乙醇反应B欲证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键滴入KMnO4酸性溶液,看紫红色是否褪去C确定磷、砷两元素非金属性的强弱测定同温同浓度的Na3PO4和Na3AsO4水溶液的pHD欲除去苯中混有的苯酚向混合液中加
14、入浓溴水,充分反应后,过滤【答案】AC考点:考查化学实验方案的设计与评价,涉及用钠与乙酸、乙醇反应的快慢比较羟基氢的活泼性、如何检验CH2=CHCHO分子中的碳碳双键、测定最高价含氧酸盐的pH确定元素非金属性的强弱、除去苯中混有的苯酚等实验操作、预期实验现象和结论的辨别。11下列实验操作、现象与结论对应关系正确的是选项实验操作实验现象与结论A向盛有Fe(NO3)2溶液的试管中加入0.1molL1 H2SO4溶液试管口出现红棕色气体。则溶液中NO3被Fe2+还原为NO2B向样品溶液中先滴加过量的稀盐酸,再滴加BaCl2溶液先滴加稀盐酸无现象,滴加BaCl2后出现白色沉淀。说明样品溶液中一定含有S
15、O42C向0.1molL1 Na2CO3溶液中,滴加2滴酚酞显浅红色,微热红色加深。说明盐类水解是吸热反应D向淀粉溶液中加入稀H2SO4,加热几分钟,冷却后再加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热无砖红色沉淀生成。表明淀粉没有水解生成葡萄糖【答案】BC考点:考查化学实验方案的设计与评价,涉及硝酸亚铁与稀硫酸反应的原理及现象、硫酸根离子的检验、盐类水解、淀粉是否水解等。12如下实验操作正确且能达到实验目的的是A用铁粉与稀硝酸反应,制取少量氢气,用排水法收集B在蒸发皿中给十水碳酸钠加热脱水C用酸式滴定管量取6.55mL的KMnO4溶液D用分液漏斗分离溴乙烷与氢氧化钠溶液发生反应后的生成物【答案】C考点
16、:考查考生对常见单质及化合物的性质的掌握程度;考查考生对物质的加热、量取、分离、提纯等基本实验操作知识和技能的掌握程度。13用下列实验装置进行的实验中,不能达到相应实验目的的是A用图所示实验装置排空气法收集H2气体B图装置可以用来验证化学能转化为电能C图铁片最终完全溶解,且高锰酸钾溶液褪色D图所示实验可比较硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱【答案】BC【解析】:氢气比空气轻,浮在空气上面,则短进长出排空气时可以收集密度比空气小的气体,故A正确;图装置不是锌铜原电池,因为没有形成闭合回路,应该用盐桥将两烧杯的溶液连接起来,故B错误;铁片不能溶解,因为常温下浓硫酸能使铁片钝化,酸性高锰酸钾溶液也不能
17、褪色,故C错误;导管口有气泡逸出,硅酸钠溶液中有白色胶状沉淀产生,前者说明硫酸的酸性比碳酸强,后者说明碳酸的酸性比硅酸强,非金属元素的最高价含氧酸酸性越强,非金属性就越强,故D正确。考点:考查化学实验方案的评价或设计,主要涉及常见气体的收集方法、原电池的构成、验证铁或浓硫酸的主要性质、硫酸碳酸硅酸的酸性强弱比较等知识。14下列实验方法正确的是A除去NaCl溶液中的Cl2,可加入酒精后分液 B滴定管用蒸馏水洗净后,直接装入标准浓度的溶液滴定 C用排水法收集稀HNO3和Cu反应产生的NO气体 D用KSCN溶液和氯水鉴别FeCl3溶液中是否含有FeCl2【答案】C考点:考查化学实验基本操作,涉及萃取
18、、滴定管的使用、NO的制备和收集方法、检验亚铁离子的方法等。15(双选)下列实验方法正确的是 A用无水乙醇提取碘水中的碘单质B加入稀HNO3和BaCl2溶液产生白色沉淀的溶液中一定含SO42C可用FeCl3溶液一次性鉴别CCl4、苯酚溶液、NaI溶液和NaCl溶液D玻璃棒在配制0.1mol/L NaCl溶液与粗盐提纯的实验中所起的作用相同【答案】CD【解析】:乙醇与水混溶不分层,不适合作碘水的萃取剂,应选择四氯化碳或苯,故A错误;稀硝酸具有强氧化性,能将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,且银离子与氯化钡反应生成的白色氯化银沉淀不溶于稀硝酸,因此可溶性银盐溶液、亚硫酸盐溶液、硫酸盐溶液都能产生相同的
19、现象,应先滴入适量盐酸无明显变化,后滴入少量氯化钡溶液产生白色沉淀,说明待测溶液中一定含有硫酸根离子,故B错误;向四种待测溶液中分别加入适量氯化铁溶液,出现分层现象的是四氯化碳,溶液变为紫色的是苯酚溶液,溶液由无色变为褐或黄色的是碘化钠溶液,无明显变化的是氯化钠溶液,因为四氯化碳不溶于水、密度比水大,苯酚遇氯化铁溶液变紫色,铁离子将碘离子氧化为单质碘,故C正确;配制一定物质的量浓度溶液时,玻璃棒其搅拌、引流作用,粗盐提纯过程中,玻璃棒先后起搅拌、引流作用,故D正确。考点:考查化学实验方案的设计与评价,涉及选择碘水的萃取剂、硫酸根离子的检验、物质的鉴别、玻璃棒在配液和粗盐提纯中的用途,硝酸的强氧
20、化性、苯酚的显色反应、铁离子的氧化性、碘离子的还原性、单质碘的溶解性等。16下列有关实验操作的叙述正确的是A配制FeCl3溶液时,将FeCl3溶解在较浓的盐酸中,再用水稀释到所需浓度B进行焰色反应时,所用铂丝先用NaOH溶液洗涤并充分灼烧C用CCl4萃取碘水中的I2时,有机层从分液漏斗的上端倒出D酸碱中和滴定时,锥形瓶需用待测液润洗2次,再加入待测液【答案】A考点:考查化学实验基本操作,涉及配制能水解的盐溶液的方法、焰色反应、钠元素的焰色反应、萃取、四氯化碳与水的密度关系、酸碱中和滴定、锥形瓶的使用方法等。17下列实验能达到目的的是A用锌与稀硝酸制备H2 B用酸性KMnO4溶液鉴别1-戊烯和甲
21、苯C用丁达尔效应鉴别鸡蛋白溶液和食盐水 D用水来除去NO2中少量的NO 【答案】C【解析】:锌是氢前金属,与非氧化性酸发生置换反应,放出氢气,而稀硝酸是氧化性酸,与锌反应生成硝酸锌、一氧化氮和水,故A错误;1-戊烯属于烯烃,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲苯是苯的同系物,苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此不能选择酸性高锰酸钾溶液鉴别,应选择Br2的CCl4溶液,故B错误;鸡蛋白溶液属于胶体,食盐水是溶液,前者具有明显的丁达尔效应,后者无丁达尔效应,故C正确;NO不溶于水,而NO2易溶于水,发生反应生成硝酸和NO,因此不能用水除去NO2中混有少量的NO,故D错误。考点:
22、考查化学实验基本操作,涉及氢气的制法、烯烃和苯的同系物的性质、丁达尔效应、混合物的分离与提纯等。18下列实验不能达到目的的是A用AlCl3溶液和过量氨水制备Al(OH)3B用NH4Cl和Ca(OH) 2固体混合加热制备NH3C用NaOH溶液除去苯中的溴D用足量铜粉除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质【答案】D考点:考查化学实验方案的设计与评价,涉及氢氧化铝的制备、氨气的实验室制法、除去苯中的溴、除去氯化亚铁中的氯化铁等。19下图为细菌冶铜和火法冶铜的主要流程。(1) 硫酸铜溶液一般呈_(填“酸”、“碱”或“中”)性,原因是_(用离子方程式表示)。写出电解硫酸铜溶液的化学方程式:_(电解过程中,
23、始终无氢气产生)。(2)细菌冶金又称微生物浸矿,是近代湿法冶金工业上的一种新工艺。细菌冶铜与火法冶铜相比,优点为_(写出一点即可)。(3) 用惰性电极分别电解浓的氯化铜溶液和硫酸铜溶液。电解浓的氯化铜溶液时发现阴极有金属铜生成,同时阴极附近会出现棕褐色溶液。而电解硫酸铜溶液时,没有棕褐色溶液生成。下面是关于棕褐色溶液成分的探究:有同学认为,阴极附近出现的棕褐色溶液是氯气反应的结果,你认为他的猜测是否正确?_(填“正确”或“不正确),原因是_资料1:一般具有混合价态(指化合物中同一元素存在两种不同的化合价,如Fe3O4中的 Fe元索)的物质的颜色比单一价态的物质的颜色要深。 资料2:CuCl微溶
24、于水,能溶于浓盐酸。猜想:棕褐色溶液中可能含有的离子是_(填3种主要离子符号)。验证猜想:完成实验方案(配制棕褐色溶液)。取少量_固体于试管中,加入_使其溶解,再加入_溶液,观察现象。已知电解前,U形管中加入了_100mL0.5 mol . L1 CuCl2溶液,电解结朿时电路中一共转移了 0.03 mol电子,且阴极生成0. 64 g铜,则形成的低价阳离子的物质的量为_mol。【答案】(1)酸(1分);Cu2+2H2OCu(OH)2+2H+(1分);2CuSO4+2H2O电解=2H2SO4+2Cu+O2(2分)(2)节约能源、环保、设备简单、操作方便工艺条什易控制、投资少、成本低(或适宜处理
25、贫矿、废矿、尾矿、炉渣等)(或其他合理答案)(2分)(3)不正确(1分);阴极不会产生氯气(2分)Cu2+、Cu+、Cl-、CuCl2-(只要写前三个即可)(2分)氯化亚铜;浓盐酸;氯化铜(所加|式剂顺序不对扣1分)(各1分)0.01(2分)考点:本题以电解产物进行相关的探究,考查元素及化合物知识、电解原理、氧化还原理论和化学计算等相关问题。20某铜矿石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。实验室以此铜矿石为原料制备CuSO45H2O 及CaCO3,部分步骤如下:铜矿石稀硫酸H2O2CuO过滤SiO2溶液A溶液BCO2Fe(OH)3溶液CCuSO45H2O请回答下列问题:(
26、1)溶液A除含有Cu2+外,还可能含有的金属离子有_(填离子符号),验证所含离子所用的试剂是_。(2)可用生成的CO2制取优质碳酸钙。制备时,先向氯化钙溶液中通入氨气,再通入CO2。实验室通常采用加热氯化铵和氢氧化钙混合物的方法制取氨气。某学习小组选取下图所给部分装置制取并收集纯净的氨气。如果按气流方向连接各仪器接口,你认为正确的顺序为a_、_、_ i。其中与i相连漏斗的作用是_。实验室中还可用固体氢氧化钠和浓氨水制取少量氨气,下列最适合完成该实验的简易装置是_(填编号)(3)测定铜矿石中Cu2(OH)2CO3质量百分含量的方法是:a将1.25g铜矿石制取的CuSO45H2O于锥形瓶中,加入适
27、量水完全溶解;b向溶液中加入100mL0.25mol/L的氢氧化钠溶液使Cu2+完全沉淀;c过滤;d滤液中的氢氧化钠溶液用0.5mol/L盐酸滴定至终点,耗用10mL盐酸。则铜矿石中Cu2(OH)2CO3质量分数为_。【答案】(11分)(1)Fe2+、Fe3+;酸性高锰酸钾溶液、KSCN溶液。(4分,各1分,其他合理答案也得分)(2)ag、he、d i (2分),防止倒吸(1分);A(2分) (3)88.8%(2分)用固体氢氧化钠和浓氨水制取少量氨气,因此需要分液漏斗。反应不需要加热,且氨气用向下排空气法收集,所以正确的答案选A。(3)消耗盐酸的物质的量是0.01L0.5mol/L0.005m
28、ol,则根据方程式NaOHHClNaClH2O可知,与盐酸反应的氢氧化钠是0.005mol。氢氧化钠的物质的量是0.1L0.25mol/L0.025mol,则与硫酸铜反应的氢氧化钠是0.025mol0.005mol0.020mol。则根据方程式2NaOHCuSO4Cu(OH)2Na2SO4可知,硫酸铜的物质的量是0.020mol20.010mol,所以根据原子守恒可知,铜矿石中Cu2(OH)2CO3的物质的量是0.010mol20.005mol,所以Cu2(OH)2CO3质量分数为100%88.8%。考点:考查离子检验、氨气制备、物质含量的测定以及实验方案的设计与评价等212012年冬天,我国
29、城市空气污染状况受到人们的强烈关注。在空气质量报告中,SO2的指数是衡量空气质量好坏的重要指标。为了测定空气中的SO2含量,有三位同学分别采用了以下测定方法。I氧化还原法:甲同学拟采用下图所示的装置进行实验:(1)该实验需要80mL510-4molL的碘溶液,甲同学应称量I2 g(精确到0.001),选择_mL的容量瓶进行配制。该实验所涉及的氧化还原反应原理为 (用化学方程式表示),该实验原理是利用了SO2的 性。(2)在甲同学所配碘溶液浓度准确,并且量取药品及实验过程中各种读数均无错误的情况下,利用上述装置所测定的SO2含量仍然比实际含量低,请分析其中可能的原因 .重量法:乙同学拟用右图所示
30、简易装置进行实验。实验操作如下:按图安装好仪器,在广口瓶中盛放足量的H2O2水溶液,用规格为20mL的针筒抽气100次,使空气中的SO2被H2O2水溶液充分吸收(SO2+H2O2H2SO4)。在吸收后的水溶液中加入足量的BaCl2溶液,生成白色沉淀,经过滤、洗涤、干燥等步骤后进行称量,得白色固体0.182mg。 (3)取样处空气中SO2含量为 mg/L(精确到0.001)。 (4)已知,常温下BaSO3的KSP为5.4810-7饱和亚硫酸溶液中c(SO2-3)=6310-8mol/L。有同学认为以上实验不必用H2O2吸收SO2,直接用01molL BaCl2溶液来吸收SO2即可产生沉淀,请用以
31、上数据分析这样做是否可行 .III仪器法:丙同学直接使用一种SO2浓度智能监测仪测定空气中的SO2含量,这种监测仪是利用电化学原理,根据电池产生电流的强度来准确测量SO2浓度的。该电池总的化学反应原理为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4 (5)请写出该电池负极的电极反应式 。【答案】(12分)(1)0.013g(1分);100(1分) SO2I22H2O=H2SO42HI(1分);还原性(1分)(2)装置气密性差 抽气速度过快 SO2易溶于水而装置中的棉花团不干燥 部分SO2溶于水后与水中溶解的少量O2反应生成硫酸而损失(其他合理答案亦可)(2分) (3)0.025(2分)(4)因溶液中
32、c(Ba2)0.1mol/L,c(SO32)6.3108mol/L,其离子积c(Ba2)c(SO32)6.3109Ksp(BaSO3)5.48107,所以直接用0.1mol/LBaCl2溶液来吸收SO2不能产生BaSO4沉淀(2分)(5)SO22H2O2e2SO424H(2分)(3)0.182mg白色沉淀是硫酸钡,则根据S原子时候可知,SO2的质量是640.050mg,所以取样处空气中SO2含量为0.025 mg/L.(4)由于溶液中c(Ba2)0.1mol/L,c(SO32)6.3108mol/L,其离子积c(Ba2)c(SO32)6.3109Ksp(BaSO3)5.48107,所以直接用0
33、.1mol/LBaCl2溶液来吸收SO2不能产生BaSO4沉淀。(5)因为原电池中负极失去电子,发生氧化反应。所以根据总的反应式可知,负极是SO2失去电子,被氧化生成硫酸,负极电极反应式是SO22H2O2e2SO424H。考点:考查物质的量浓度的配制;氧化还原反应方程式的书写;误差分析;物质含量的测定;电极反应式的书写等22某消毒液的主要成分为NaCl和NaClO,在空气中易吸收CO2而变质,且NaCl和NaClO在酸性条件下可发生反应:ClO- + Cl- + 2H+ = Cl2+ H2O。某学习小组拟探究该消毒液的变质情况。(1)取适量消毒液放在试管中,加入足量一定浓度的硫酸,有气体放出。
34、通过下列装置检验气体的成分可以判断消毒液是否变质。学习小组研究后认为变质情况可能有三种:甲:部分变质;乙:未变质;丙: 。为了验证可能为甲,请完成下列实验方案。限选试剂:98%的浓硫酸 1%的品红溶液 1.0 molL-1 的KI淀粉溶液 1.0 molL-1 的NaOH溶液 澄清石灰水 饱和NaCl溶液所加试剂预期现象和结论试管A中加足量 (填序号);试管B中加1%品红溶液;试管C中加 (填序号)。 若_ _, 则甲成立。(2)用滴定法测定消毒液中NaClO的浓度(滴定过程涉及的反应有:NaClO + Na2SO3 = NaCl + Na2SO4 ;2KMnO4 + 5Na2SO3+ 3H2
35、SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 5Na2SO4 + 3H2O)。实验步骤如下:量取25.00 mL消毒液放入锥形瓶中,加入过量的a molL-1 Na2SO3溶液v1 mL;在使用滴定管之前首先进行的操作是_;将b molL-1的酸性KMnO4溶液装入 中;滴定,KMnO4和剩余的Na2SO3发生反应。当溶液由无色变成浅红色,且保持半分钟内红色不褪时,停止滴定,记录数据。重复滴定操作2次,平均消耗酸性KMnO4溶液v2 mL。则消毒液中NaClO的浓度为 molL-1(用含a、b、v1、v2的代数式表示)。【答案】(15分)(1)全部变质(2分);(2分)(2分)A中溶液变蓝色,
36、B中溶液不褪色,C中溶液变浑浊(2分)(2)检查滴定管是否漏液(或检漏)(2分);酸式(2分);(av1-5/2bv2)1/25 (3分)(3)在使用滴定管之前首先进行的操作是检查滴定管是否漏液(或检漏);酸性KMnO4溶液具有强氧化性,可以腐蚀橡皮管,应装入酸式滴定管中。25.00mL消毒液需要酸性KMnO4溶液体积为v2mL,KMnO4的物质的量为v210-3Lbmol/Lv2b10-3mol。根据反应的方程式可得出关系式5Na2SO32KMnO4,据此可知25.00mL溶液未反应n(Na2SO3)2.5v2b10-3mol。25mL溶液中加入的总的n(Na2SO3)v110-3Lamol
37、/Lv1a10-3mol,参加反应的亚硫酸钠为v1a10-3mol2.5v2b10-3mol(v1a2.5 v2b)10-3mol,根据关系式NaClONa2SO3可知,25mL溶液中n(NaClO)(v1a2.5 v2b)10-3mol,所以消毒液中NaClO的浓度为(av15/2bv2)1/25。考点:考查物质的检验、仪器的选择、实验方案设计与评价以及物质的量浓度的有关计算等23I铁是人体必须的微量元素,绿矾(FeSO47H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成份。(1)FeSO4溶液在空气中会因氧化变质产生红褐色沉淀,其发生反应的离子方程式是 ;实验室在配制FeSO4溶液时常加入 以防止其被
38、氧化,请你设计一个实验证明FeSO4溶液是否被氧化 。(2)测定绿矾样品含量的实验步骤:a. 称取5.7g样品,溶解,配成250mL溶液b.量取25mL待测溶液于锥形瓶中c.用硫酸酸化的0.01mol/L KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积为40mL根据以上步骤回答下列问题:用硫酸酸化的KMnO4滴定终点的标志是 。计算上述产品中FeSO47H2O的质量分数为 。II硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)26H2O较硫酸亚铁不易被氧气氧化,常用于代替硫酸亚铁。(3)硫酸亚铁铵不易被氧化的原因 。(4)为检验分解产物的成份,设计如下实验装置进行实验,加热A中硫酸亚铁铵至分解完全。A中
39、固体充分加热较长时间后,通入氮气,目的是 。装置B中BaC12溶液的作用是为了检验分解产物中是否有SO3气体生成,若含有该气体,观察到的观象为 。实验中,观察到C中有白色沉淀生成,则C中发生的反应为 (用离子方程式表示)【答案】(16分)I.(1)12Fe23O26H2O4Fe(OH)38Fe3(其它合理答案也给分)(2分);铁粉(1分);取少量FeSO4溶液置于试管中,加数滴KSCN溶液,如果溶液变红,则说明FeSO4溶液已被氧化,如不变红,则说明FeSO4溶液没有被氧化。(2分)(2)当最后一滴酸性高锰酸钾溶液滴入锥形瓶恰好出现浅紫红色,半分钟内不褪色,说明达到终点。(2分) 97.54%
40、(3分).(3)硫酸亚铁铵溶液中NH4水解增大c(H),抑制了上述氧化还原反应的进行。(2分)(4)使分解产生的气体在B和C中被吸收充分(1分)溶液变混浊或出现白色沉淀(1分) SO2H2O2Ba2BaSO42H或SO2H2O2SO422H、SO42Ba2BaSO4(2分)消耗高锰酸钾的物质的量是0.01mol/L0.04L0.0004mol。反应中锰元素的化合价从7价降低到2价,得到5个电子,铁元素的化合价从2价升高到3价,失去1个电子,所以根据电子的得失守恒可知,25ml溶液中硫酸亚铁的物质的量是0.0004mol 50.002mol。所以产品中FeSO47H2O的质量分数为100%97.
41、54%。.(3)由于硫酸亚铁铵在溶液中电离出的NH4水解,溶液显酸性增大c(H),抑制了上述氧化还原反应的进行,所以硫酸亚铁铵不易被氧化。(4)由于硫酸亚铁铵加热分解生成气体被装置B和C吸收,所以通入氮气的目的是使分解产生的气体在B和C中被吸收充分。三氧化硫溶于水生成硫酸,进而生成硫酸钡白色沉淀。所以若含有该气体,观察到的观象为溶液变混浊或出现白色沉淀。双氧水具有强氧化性,如果C中有白色沉淀生成,这说明反应中有SO2生成,SO2被双氧水氧化生成硫酸,进而生成硫酸钡白色沉淀,所以C中发生的反应为SO2H2O2Ba2BaSO42H或SO2H2O2SO422H、SO42Ba2BaSO4。考点:考查铁及其化合物的性质;铁离子和SO42检验;试剂的配制、滴定实验终点判断;物质含量的测定和计算;氧化还原反应方程式的书写等