高中化学知识点归纳《物质组成与性质实验方案的设计》考点特训(2017年冲刺版)(九)

时间:2017-01-19 01:10:45

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1、实验题  某探究小组用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失的方法,研究影响反应速率的因素。该反应的离子方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+ 6H+=2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O 该实验条件作如下限定:
①所用KMnO4酸性溶液的浓度可选择:0.01 mol·L-1、0.001 mol·L-1;
②所用H2C2O4溶液的浓度可选择:0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1;
③催化剂的用量可选择0g、0.5g;
④实验温度可选择298K、323K。
(1)每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4 mL、H2C2O4溶液的用量均为2mL。如果要探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响,通过变换这些实验条件,至少需要完成____________个实验进行对比即可得出结论。
(2)在其它条件相同的情况下,某同学改变KMnO4酸性溶液的浓度,测得以下实验数据:(从混合振荡均匀开始计时)?

①用0.001 mol·L-1 KMnO4酸性溶液进行实验时KMnO4的平均反应速率_________(忽略混合前后溶液的体积变化)
②若不经过计算,直接看表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系是否可行?_________(填“是”或“否”) 。若不可行(若认为可行则不填),请设计可以通过直接观察褪色时间长短来判断的改进方案:_________________ 。


参考答案:(1)4
(2)① 1×10-4 mol·L-1·m


本题解析:


本题难度:一般



2、实验题  (12分)实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:
4NH4++6HCHO??3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定时,1 mol(CH2)6N4H+与1 mol H+相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:
步骤Ⅰ 称取样品1.500 g。
步骤Ⅱ 将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容、充分摇匀。
步骤Ⅲ 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。
(1)根据步骤Ⅲ填空:
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察________。
A.滴定管内液面的变化
B.锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时,酚酞指示剂由________色变成______色。
(2)滴定结果如下表所示:
滴定次数??????待测溶液的体积/mL????标准溶液的体积/mL
滴定前刻度???滴定后刻度
1???? 25.00????? 1.02 21.03
2???? 25.00????? 2.00 21.99
3???? 25.00????? 0.20 20.20
若NaOH标准溶液的浓度为0.101 0 mol·L-1,则该样品中氮的质量分数为________。


参考答案:(1)①偏高 ②无影响 ③B ④无 粉红(或浅红)
(


本题解析:由4NH4++6HCHO===3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定时,1 mol(CH2)6N4H+与1 mol H+相当]可知,4 mol NH4+与甲醛反应产生的H+与(CH2)6N4H+可消耗4 mol NaOH,则消耗的NaOH的物质的量等于NH4+的物质的量,若碱式滴定管没有用标准溶液清洗,则NaOH溶液浓度变小,滴定时用去NaOH溶液的体积增加,计算出的NH4+的物质的量偏大,滴定时反应的实质为H++OH-===H2O,是物质的量相等,所以锥形瓶中加水不会影响反应结果,滴定时锥形瓶中的溶液是由酸性变为中性,在酚酞为指示剂的情况下,溶液颜色由无色变为浅粉色。N的质量分数为
×100%,NaOH的体积利用三次测得的平均值为20.00 mL,代入上式可得结果。


本题难度:一般



3、实验题  (16分)溴水和氯化铁溶液均是中学化学实验中的常用试剂,浓度较小时,溶液均呈黄色。在探究铁的化合物相互转化时,进行下列实验。
实验操作:向足量20 mL的FeSO4溶液中,滴入几滴浓溴水,振荡。
实验现象:溶液由浅绿色变成黄色。
(1)对该实验现象的解释:
①如果发生了化学反应,则使溶液呈黄色的微粒是????????(填化学式,下同);
②如果未发生化学反应,则使溶液呈黄色的微粒是?????????
(2)通过进一步实验,可证明Br2水和FeSO4溶液是否发生反应。下列是设计的一些实验方案和预测。请填空:

?
操作
预期现象及结论

方案1
取少量黄色溶液,加入NaOH溶液
如果生成红褐色沉淀,则说明发生了反应

方案2
取少量黄色溶液,加入淀粉碘化钾溶液
如果溶液变蓝色,则说明未发生反应

方案3
取少量黄色溶液,加入四氯化碳,振荡
如果下层溶液呈橙红色,则说明:
????????????????????????????


①方案1是否合理?????????????????(填“合理”或“不合理”)。
方案2中,由于存在反应????????????????????????????(用离子方程式表示),所以预测结论不正确。
②请你另外设计一个合理方案,证明已经反应。将有关内容填入下表。
实验操作
预期现象及结论
解释现象的离子方程式

?
?
?


参考答案:(16分)
(1)①Fe3+???????(2分)??


本题解析:略


本题难度:一般



4、计算题  实验欲配制6.00 mol/L的H2SO4溶液.现有三种不同浓度的硫酸:①240 mL 1.00 mol/L的硫酸;②150 mL 25.0%的硫酸(ρ=1.18 g/mL);③足量的18.00 mol/L的浓H2SO4.现有三种规格容量瓶:250 mL、500 mL、1000 mL.配制要求:①、②两种硫酸全部用完,不足部分由③补充.试回答:
(1)选用容量瓶的规格是????????????
(2)需要18.0 mol·L-1 H2SO4(aq)的体积是?????????????


参考答案:(1)1000 mL (2)295 mL


本题解析:(1)①25.0%的H2SO4溶液的物质的量浓度为:
c2(H2SO4)==3.01 mol·L-1
①、②两溶液的体积和约为:
V1+V2=240 mL+150 mL=390 mL
因①、②两溶液的浓度都小于6.00 mol·L-1,所以250 mL的容量瓶不可用。
②设配制500 mL 6.00 mol·L-1H2SO4(aq)需浓H2SO4的体积为x,则
0.500 L×6.00 mol·L-1=0.240 L×1.00 mol·L-1+0.150 L×3.01 mol·L-1+x×10-3 L×18.0 mol·L-1
解得:x=128
因为:128+240+150=518>500
所以,500 mL容量瓶也不能用.
(2)设配制1000 mL 6.00 mol·L-1 H2SO4(aq)需浓H2SO4的体积为y,则:1.000 L×6.00 mol·L-1=0.240 L×1.00 mol·L-1+0.150 L×3.01 mol·L-1+y×10-3 L×18.0 mol·L-1
解得:y=295 mL。


本题难度:简单



5、实验题  硫酸工业中废渣称为硫酸渣,其成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某探究性学习小组的同学设计以下方案,进行硫酸渣中金属元素的提取实验。

已知溶液的pH =3.7时,Fe3+已经沉淀完全;NH3·H2O电离常数Kb=1.8×10-5,其饱和溶液中c(OH-)约为
1× 10-3 mol·L-1。请回答:
(1)写出A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式:___。
(2)上述流程中两次使用试剂①,推测试剂①应该是___(填序号)。
A.氢氧化钠溶液
B.氧化铝
C.氨水
D.水
(3)从溶液D到固体E的过程中需要控制溶液pH =13,如果pH过小,可能导致的后果是____ (任写一点)。
(4)溶液H中溶质的化学式为___。
(5)计算溶液F中c(Mg2+)=___(25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10 -12)。


参考答案:(l)SiO2+2NaOH==Na2SiO3 +H2O

本题解析:


本题难度:一般




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