时间:2017-03-05 15:32:46
1、实验题 （15分）
我国规定：室内甲醛含量不得超过0.0 8mg·m－3。某研究性学习小组欲利用酸性KMnO4溶液测定空气中甲醛（HCHO）的含量。
【查阅资料】KMnO4 ( H＋)溶液为强氧化剂，可氧化甲醛和草酸。
4MnO4―＋5HCHO＋H＋＝4Mn2＋＋5CO2↑＋11H2O
2MnO4―＋5H2C2O4＋6H＋＝2Mn2＋＋10CO2 ↑＋8H2O
【实验一】
按如图所示装置进行采样
（1）由图可知甲醛的物理性质为?
（2）空气中甲醛采样吸收装置中用到的玻璃仪器为：玻璃导管、?
（3）为了使通过吸收装置的甲醛尽可能被吸收液吸收，可采取的措施是：（只写出一种即可）?。
设置空气采集器为恒定流量0.5 L/min，采集20min。
【实验二】
量取10.00 mL 的甲醛吸收液转移到锥形瓶中，量取12.00 mL 1.00×10－3 mol·L－1 KMnO4溶液于锥形瓶中，并滴入几滴稀H2SO4备用。
（4）用1.00×10－3 mol·L－1标准草酸溶液进行滴定，当?
时，达到滴定终点。
（5）记录滴定所消耗的草酸溶液的体积。重复实验2次，消耗草酸溶液的体积分别为10.90 mL、10.02 mL、9.98 mL。计算该居室内空气中甲醛的浓度为??mg·m－3。
（6）若滴定过程中，发现滴定管下端开始有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果将?
（填“偏大”、“无影响”、“偏小”）
【实验三】
环境监测站工作人员采样后，将5.00 mL 的甲醛吸收液注入比色瓶中，再向比色瓶中注入显色试剂0.5 mL，盖紧瓶塞，摇匀，静置显色。当室内环境温度不同时，记录显色时间见下表。
| 环境温度／℃ | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
| 显色时间／min | 45 | 30 | 15 | 13 | 10 | 7 | 5 |
参考答案：
（1）常温下是气体，可溶于水（2分）（2）广口瓶（2分）
（3）在洗气瓶长玻璃导管的下端接一个玻璃球泡；减慢空气采集器的流速。（3分）
（4）滴加最后一滴草酸溶液时，溶液恰好由紫红色变为无色，且半分钟内不退色。（3分）
（5）300（3分）（6）偏小（2分）
（7）温度越高，显色时间越短（化学反应速率越快）（8）升高温度，能提高化学反应速率
本题解析：略
本题难度：一般
2、实验题 (15分)工业上将纯净干燥的氯气通入到物质的量浓度为0.375 mol·L－1NaOH溶液中得到漂白水。某同学想在实验室探究Cl2性质并模拟制备漂白水，下图是部分实验装置。已知KMnO4与盐酸溶液反应可以制取Cl2。
（1）配制物质的量浓度为0.375 mol·L－1NaOH溶液100mL时, 用托盘天平称取所需的NaOH质量为 ?。
（2）浓硫酸的作用是 ? 。
（3）装置E中发生化学反应方程式为 ? 。
（4）装置B中饱和NaCl溶液的作用是?。
（5）实验时装置D中湿润的红色纸条褪色，干燥部分没有褪色，放置一段时间后，纸条全部褪色。该同学认为Cl2的密度比空气大，可能是试管下部Cl2的浓度大于试管上部Cl2的浓度所导致的。请判断该解释是否合理，并分析产生上述实验现象的原因 ?
? ；如需改进，请简述设计方案 ? （若认为合理。则此问可不作答）。
（6）氯元素含量为10%的漂白水溶液355g，其中含NaClO的物质的量为 mol。
参考答案：( 1) 1.5 g （2分）
（2）干燥氯气（2分）
（3）Cl2 + 2NaOH =" NaCl" + NaClO + H2O（3分）
（4）除去Cl2中的HCl气体（2分）?
（5）不合理；实验进行中Cl2与湿润红色纸条中的水反应生成HClO使湿润的红色纸条褪色，干燥部分没有HClO，所以纸条不褪色，放置一段时间，由于水分子运动会导致整个纸条湿润而褪色。（2分）
取一塑料板将干燥的红色纸条和湿润的红色纸条分别贴在塑料板两侧，将该装置放入装置D中。或将氯气先通入装有干燥的红色纸条的试管，再通入装有湿润的红色纸条的试管中。（2分，合理给分）
（6）0.5（2分）
本题解析：略
本题难度：一般
3、实验题 试用简单的实验证明，在醋酸溶液中存在着CH3COO
HCH3COO-+H+的电离平衡（要求写出简单操作、现象及实验能说明的问题）。
参考答案：在醋酸溶液中滴入紫色的石蕊试液，溶液呈红色，再向上述溶液中加入少量醋酸铵固体，振荡后，溶液颜色变浅，说明 c(H+)变小，原因是加入的CH3COO -使平衡向左移动，由此说明醋酸溶液存在着醋酸的电离平衡。
本题解析：
本题难度：一般
4、实验题 请设计CO2在高温下与木炭反应生成CO的实验。
?（1）在下面方框中，A表示由长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器，请在A后完成该反应的实验装置示意图（夹持装置、连接胶管及尾气处理部分不必画出，需要加热的仪器下方用△标出），按气流方向在每件仪器下方标出字母B、 C……；其他可选用的仪器（数量不限）简易表示如下： 
（2）根据方框中的装置图，填写下表 
（3）有人对气体发生器作如下改进：在锥形瓶中放人一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中。改进后的优点是_________________________________________________；
（4）验证CO的方法是_____________________________________________。
参考答案：（1）
（2）
（3）可以通过控制加酸的量，来控制气体产生的快慢，同时小试管中充满盐酸，可以起到液封作用，防止反应激烈时气体经漏斗冲出
（4）点燃气体，火焰呈蓝色，再用一个内壁附着有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上，烧杯内壁的石灰水变浑浊
本题解析：
本题难度：一般
5、实验题 三氧化二铁和氧化亚铜是红色粉末，常作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fc2O3、Cu2O或二者的混合物。探究过程如下：
查阅资料知：Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO。
提出假设：假设l：红色粉末是Fc2O3?假设2：红色粉末是Cu2O
假设3：红色粉末是Fc2O3和Cu2O的混合物
设计实验：取少量粉末放人足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN溶液。
（1）若假设1成立，则实验现象是__??。
（2）若滴入 KSCN溶液后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法合理吗？____。筒述你的理由?.
（3）若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN溶液时溶液不变红色，则证明原固体粉末是Fc2O3，和Cu2O的混合物，则其质量比为____，写出其中发生的氧化还原反应的离子方程式?。探究延伸：经实验分析，确定红色粉末为Fc2O3，和Cu2O的混合物。
（4）实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。取ag固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为bg
，则混合物中Cu2O的质量分数为?。
（5）实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾（CuSO4·5H2O）。经查阅资料得知在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe3+、Fe2+分别生成沉淀的pH如下：
| 物?质 | Cu(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
| 开始沉淀pH | 6.0 | 7.5 | 1.4 |
| 沉淀完全pH | 13 | 14 | 3.7 |
参考答案：
（1）固体完全溶解，溶液变为红色；（2）不合理?红色粉末若是Fe2O3和Cu2O的混合物，放入足量稀硫酸中会有Cu生成，Cu能将Fe3+还原为Fe2+，滴加KSCN试剂后溶液可能不变红色，
（3）10:9? Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
（4）[9(b?a) ]/a ×100%；（5）①B、D②Fe（OH）3?蒸发浓缩 ，冷却结晶
本题解析：（1）若红色粉末是Fe2O3，Fe2O3与硫酸反应生成硫酸铁，没有红色不溶物，滴加KSCN溶液，溶液变为红色；（2）红色粉末若是Fe2O3和Cu2O的混合物，放入足量稀硫酸中会有Cu生成，Cu能将Fe3+还原为Fe2+，滴加KSCN试剂后溶液可能不变红色，所以说法不合理；（3）因为Cu2O溶于硫酸生成Cu和CuSO4，而H2SO4不能溶解Cu，所以混合物中必须有Fe2O3存在，使其生成的Fe3+溶解产生的Cu，反应的有关离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；溶液不变红，且无固体残留，即为恰好完全反应，氧化铁和氧化亚铜的物质的量比值为1:1，质量比：10:9。
（4）Cu2O～～～2CuO?质量增重△w?
144 g? 16 g?
m（Cu2O）?（b-a） g?
所以m（Cu2O）=[144g×(b?a)g ]：16g =9（b-a）g，
故混合物中Cu2O的质量分数为[9(b?a) ]/a ×100%；
（5）红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物，由工艺流程可知，放入足量稀硫酸中会有Cu生成，Cu能将Fe3+还原为Fe2+，所得的溶液含有Fe2+，加入试剂1目的是Fe2+将为Fe3+，氯气会引入氯离子，故试剂1应选择B．H2O2；加入试剂2目的是调节溶液的PH值使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀除去，过滤得到硫酸铜溶液，氢氧化钠会引入钠离子，故试剂2应选择Cu2（OH）2CO3，得到的沉淀x为Fe（OH）3，接下来蒸发浓缩，冷却结晶。
本题难度：一般