高中化学知识点总结《物质组成与性质实验方案的设计》典型例题(五)

时间:2019-05-30 03:43:11

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1、实验题  下图装置测定中和热的实验步骤如下:

①用量筒量取50 mL 0.25 mol/L硫酸倒入小烧杯中,测出硫酸温度;
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液,并用另一温度计测出其温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测出混合液最高温度。
回答下列问题:
(1)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应,表示中和热的热化学方程式(中和热数值为57.3 kJ/mol)?
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是?(从下列选出)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入? B.分三次少量倒入? C.一次迅速倒入
(3)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是?(从下列选出)。
A.用温度计小心搅拌? B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯D.用套在温度计上的环形玻璃棒搅拌棒轻轻地搅动
(4)实验数据如下表:
①请填写下表中的空白:

温度
实验次数
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
温度差平均值(t2-t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.5
?
2
25.9
25.9
25.9
29.2
3
26.4
26.2
26.3
29.8
②近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃),则中和热ΔH?(取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)?
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时平视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后,用另一支温度计测定H2SO4溶液的温度


参考答案:(1)H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)?ΔH=-57.3 kJ/mol·
(2)C? (3)D? (4) ①3.4?②-56.8 kJ/mol?③ac


本题解析:(1)中和热是指在一定条件下的稀溶液中,酸和碱反应生成1mol水时放出的热量,所以热化学方程式为H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)?ΔH=-57.3 kJ/mol·。
(2)为减少热量的损失,应该迅速倒入,答案选C。
(3)温度计不能用来搅拌,BC容易造成热量的损失,所以正确的答案选D。
(4)①实验1、2、3中温差分别是3.4℃、3.3℃、3.5,所以温度差平均值3.4℃.
②氢氧化钠过量,反应中生成水是0.025mol,所以△H=
③测定结果偏低,说明热量有损失,所以答案选ac。


本题难度:简单



2、选择题  可用于鉴别氯化钾、盐酸、氢氧化钾三种溶液的试剂是(  )
A.紫色石蕊试液
B.AgNO3溶液
C.Na2CO3溶液
D.淀粉碘化钾溶液


参考答案:A.氯化钾、盐酸、氢氧化钾三种溶液分别滴加紫色石蕊,现象分别为紫色、红色、蓝色,现象不同,可鉴别,故A正确;
B.氯化钾、盐酸均与AgNO3溶液反应生成白色沉淀,现象相同,不能鉴别,故B错误;
C.氯化钾、氢氧化钾均不与Na2CO3溶液反应,现象相同,不能鉴别,故C错误;
D.三种均不与淀粉碘化钾溶液反应,现象相同,不能鉴别,故D错误;
故选A.


本题解析:


本题难度:简单



3、选择题  已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应能放出氯气,现按右下图进行卤素的性质实验。玻璃管内分别装有滴有少量不同溶液的白色棉球,反应一段时间后,对图中指定部位颜色描述正确的是

?




A
黄绿色
橙色
蓝色
红色
B
黄绿色
橙色
蓝色
白色
C
黄绿色
无色
紫色
红色
D
无色
橙色
紫色
白色


参考答案:B


本题解析:略


本题难度:一般



4、实验题  为测定某生铁(假设仅含Fe和C)粉末状样品中铁的质量分数,某化学研究性学习小组设计有关方案进行如下实验。

(1)设计如图甲所示装置,使生铁样品与稀硫酸反应的操作为?
实验结束后,读出量气管中的气体体积(换算为标准状况),计算生铁样品中铁的质量分数,测定的结果偏低,可能的原因是?。(填字母序号)
A. 反应结束并冷却后,未再次调节量气管和水准管中液面相平, 即读取气体体积
B. 稀硫酸过量
C. 水准管中有少量水溢出
(2)设计如图乙所示装置,测得反应前后的有关质量如表,则生铁样品中铁的质量分数为?,根据图中装置判断,若实验中操作没有失误,该实验结果可能??。(填“偏大”、“偏小”或 “准确”)

反应前:整套装置+
稀硫酸质量/g
反应前:
生铁样品质量/g
反应后:整套装置+
锥形瓶中剩余物的质量/g
a
m
b
(3)若取生铁粉末5.72 g,高温下的氧气流中充分反应,得到CO2气体224 mL(标准状况)。则此生铁粉末中铁和碳的物质的量之比为?。若再取三份不同质量的生铁粉末,分别加到100 mL相同浓度的H2SO4溶液中,充分反应后,测得的实验数据如下表所示。计算实验Ⅱ结束后的溶液中,还能溶解生铁样品的质量?
实验序号



加入生铁样品的质量/g
1.43
2.86
8.58
生成气体的体积/L(标准状况)
0.56
1.12
2.24


参考答案:(10分)(1)将Y型管倾斜,使硫酸溶液流入到生铁样品中。A(各1分,2分)
(2),偏大(H2携带水蒸气逸出)(各2分,4分)?
(3)10:1 ,2.86 g。(各2分,4分)


本题解析:(1)要使铁样品与稀硫酸反应,就得使铁样品与稀硫酸接触,故操作为将Y型管倾斜,使硫酸溶液流入到生铁样品中。分析结果偏低的原因,A选项中比较合理,故错A。
(2)根据反应后后所得溶液质量=参加反应铁的质量+所加入的稀硫酸的质量-反应放出氢气的质量,计算生铁样品中铁的质量分数为。因为H2会携带水蒸气逸出,故实验结果可能偏大。
(3)高温下的氧气流中充分反应,Fe和C都和氧气发生反应,生成CO2气体224 mL(标准状况),即0.01mol,根据化学方程式计算得C的物质的量为0.01mol,质量为0.12g,故生铁的质量为5.72g-0.12g=5.6g,物质的量为0.1mol,故生铁粉末中铁和碳的物质的量之比为0.1mol:0.01mol=10:1。
根据表中数据计算,实验Ⅲ中生铁粉末是过量的,酸反应完,根据生成气体的体积是2.24L计算,酸的物质的量为0.1mol, 实验Ⅱ中酸是过量的,根据根据生成气体的体积是1.12L计算,酸反应了0.05mol,剩余0.05mol,故实验Ⅱ结束后的溶液中,还能溶解生铁样品的质量2.86g。
点评:本题主要考查有关化学方程式的计算和化学式的计算,难度较大,根据质量守恒定律,反应后后所得溶液质量=参加反应铁的质量+所加入的稀硫酸的质量-反应放出氢气的质量。


本题难度:一般



5、实验题  某学习小组在研究水处理问题时,将一定量NaClO溶液与FeSO4溶液相混合,得到含有大量悬浮物的混合液。请完成对反应物剩余情况的探究。
(1)提出合理假设:
假设1:FeSO4有剩余;
假设2:NaClO有剩余;
假设3:__________________。
(2)样品初步处理:取少量混合液于试管中,滴加足量稀硫酸得到澄清溶液。此澄清溶液中肯定含有的金属阳离子是___________。
(3)设计后续实验方案验证假设。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。 限选实验试剂:
3mol/L H2SO4、0. 01 mol/L KMnO4、20% KSCN、3% H2O2、淀粉-KI溶液、紫色石蕊溶液。


参考答案:(1)NaClO和FeSO4均无剩余
(2)Na+、Fe3+(3)


本题解析:


本题难度:一般




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