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简答题

Ⅰ.已知溶液导电性与其中离子浓度有定量关系。某兴趣小组设计以下装置和方法测定空气中SO2含量。你认为可行的操作是_________(填序号)。

Ⅱ.Fe2+、SO32-和I-都具有还原性。为了比较其还原性强弱,进行以下探究并回答:

(1)已知:①还原性:SO32->Fe2+;②FeSO3难溶于水。

(2)在(1)的基础上,完成下列假设。

假设1,还原性:I->SO32->Fe2+

假设2,还原性:SO32->I->Fe2+

假设3,还原性:____________。

Ⅲ.实验探究:现对假设2进行探究。完成实验步骤以及预期的现象和结论。限选以下试剂:0.1 mol/L

Na2SO3、0.1 mol/L KI、0.1mol/L FeCl2、10% KSCN、新制饱和氯水、淀粉溶液、稀HNO3、1 mol/L

HCl、1 mol/L BaCl2

正确答案

Ⅰ.BD

Ⅱ.假设3:还原性SO32->Fe2+>I-

Ⅲ.

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简答题

某研究性学习小组在网上收集到如下信息:钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧.他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究:

【实验】将燃烧的钠迅速伸入到盛有装满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质.

(1)通过钠在CO2气体中燃烧的实验,你认为燃烧的条件是______.

(2)燃烧的本质是______.

(3)2010年8月初发生的俄罗斯森林大火有比伦敦市还要大的面积.控制森林火灾是世界性难题.根据燃烧的条件,请你解释为什么设置森林防火隔离带能有效阻止森林火灾的蔓延?______.

【提出假设】假设1:白色物质是Na2O.

假设2:白色物质是Na2CO3

假设3:白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物.

【设计实验方案.验证假设】该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究:

【思考与交流】

(4)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是______.

(5)乙同学认为方案2得到的结论正确,白色物质为______.

(6)通过方案1和方案2的实验,你认为上述三个假设中,______成立.你的理由是______.

(7)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为______.

(8)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠.你是否同意丙同学的观点,并简述理由:______.

正确答案

(1)物质燃烧依据钠在二氧化碳中的燃烧分析需要物质本身能燃烧,在一定条件下达到着火点发生氧化还原反应,故答案为:一定要有可燃物存在,二是要有助燃物存在;三是可燃物必须达到着火点;

(2)热水的本质是可燃物发生的剧烈的发光放热的氧化还原反应,故 答案为:发光、放热的剧烈的氧化还原反应;

(3)设置隔离带无可燃物,去掉了物质燃烧的一个条件,可燃物不存在,也就无所谓燃烧现象,故答案为:设置森林防火隔离带,消除了燃烧的条件之一--可燃物的存在;

(4)取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液溶液变红,原因有,可以是生成的氧化钠溶于水和水反应生成氢氧化钠溶液的作用,也可以碳酸钠溶液水解显碱性的作用,也可以是二者的混合物,所以方案1不正确;故答案为:Na2CO2溶液显碱性,也会使酚酞变红;

(5)取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液,出现白色沉淀,说明含有碳酸钠,静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液无变化,说明一定无氧化钠,因为氧化钠和水反应一定生成氢氧化钠溶液,故答案为:Na2CO3

(6)依据上述分析和现象判断,假设2正确;因为取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液,出现白色沉淀,说明含有碳酸钠,静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液无变化,说明一定无氧化钠,因为氧化钠和水反应一定生成氢氧化钠溶液;故答案为:假设2(1分)方案2①中出现的白色沉淀是CaCO3,所以燃烧后的白色产物中有Na2CO3存在;方案2②中滴加无色酚酞试液无明显现象,说明燃烧后的白色产物中没有Na2O存在;

(7)依据现象和实验分析判断钠在二氧化碳气体中燃烧生成碳酸钠和碳单质,反应的化学方程式为:4Na+3CO2═2Na2CO3+C;故答案为:4Na+3CO2═2Na2CO3+C;

(8)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠.是错误的,在反应过程中,是钠在二氧化碳气体中 的燃烧反应,无氢元素的存在,实验依据元素守恒可置换不可能生成氢氧化钠,故答案为:不同意,因为反应物中无氢元素;

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简答题

黄铁矿是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学兴趣小组对某黄铁矿石(主要成分为FeS2)进行如下实验探究。

【实验一】测定黄铁矿中硫元素的含量

Ⅰ.将m1g该黄铁矿样品放入如下图所示装置(夹持和加热装置省略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。

Ⅱ.反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理:

问题讨论:

(1)Ⅰ中,石英管中发生的反应方程式为______________________。

(2)Ⅱ中,为判断所加BaCl2是否过量,有同学设计了如下实验方案,其中合理的是________________

A.取少量上层清液,继续滴加BaCl2,若无沉淀产生则说明BaCl2已过量。

B.取少量上层清液,继续滴加稀H2SO4,若沉淀产生则说明BaCl2已过量。

C.待浊液澄清后,继续滴加BaCl2,若无沉淀产生则说明BaCl2已过量。

D.待浊液澄清后,继续滴加稀H2SO4,若沉淀产生则说明BaCl2已过量。

(3)该黄铁矿中硫元素的质量分数为______________________。

【实验二】测定黄铁矿中铁元素的含量

①用足量稀硫酸溶解石英管中的固体残渣;

②加还原剂使溶液中的Fe3+完全转化为Fe2+后,过滤、洗涤;

③将滤液稀释至250mL;

④取稀释液25.00mL,用浓度为0.10mol/L的酸性KMnO4溶液滴定,实验平均消耗KMnO4溶液体积为V mL。问题讨论

(4)④中,需要用到的主要仪器有______________________;

(5)②中,若选用铁粉作还原剂。你认为合理吗?_______理由是______________________________。

(6)黄铁矿中铁元素的的质量分数为_______________________。

正确答案

(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2(2)C

(3)32m2/233m1(4)铁架台、酸性滴定管、烧杯、滴定管夹、锥形瓶

(5)不合理;会增加铁元素的量

(6)28V/m1%

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为了测定食醋(含3%~5%的CH3COOH,其他有机酸忽略不计)中醋酸的浓度,某校化学兴趣小组的同学设计了如下实验:

【实验步骤】

①配制0.10 mol·L-1的NaOH溶液1L;

②取5mL食醋稀释至50mL;

③取稀释后的食醋10 mL放入锥形瓶中,滴入2~3滴酚酞指示剂;

④用NaOH标准溶液进行滴定;

⑤再重复滴定两次,数据记录如下表

【实验分析】请你参与上述实验,并回答下列问题

(1)如图,NaOH标准溶液不能盛放在_________(填“A”或“B”)中,其原因是_____________________(用离子方程式表示)。

(2)当滴入最后一滴NaOH溶液时,锥形瓶内溶液的颜色由________色变为________色,且半分钟内不褪色,说明已达到滴定终点。

(3)根据步骤⑤中的数据,可求得食醋中醋酸的物质的量浓度为________mol·L-1

(4)如果锥形瓶用水洗净后,再用待测液润洗,则所测食醋的浓度将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

【问题探究】

(5)如果用同样的方法测定红醋中醋酸的浓度,为便于观察,首先得对红醋进行脱色处理,你认为应选用下列物质中的________(填字母)。

A.SO2 B.Cl2 C.活性炭 D.KMnO4

正确答案

(1)A;SiO2+2OH-==SiO32-+H2O

(2)无;粉红

(3)0.75

(4)偏高

(5)C

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在化学分析中,为了测定某试样中FeSO4·7H2O的质量分数,一般采用在酸性条件下用高锰酸钾标准溶液滴定的方法,反应原理为:5Fe2+ +8H+ + MnO4-=5Fe3+ +Mn2+ +4H2O。

高锰酸钾标准溶液可用性质稳定、相对分子质量较大的基准物质草酸钠[Mr(Na2C2O4)=134.0]进行标定,反应原理为:5C2O42- +2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2+ +8H2O

实验步骤如下:

步骤一:先粗配浓度约为1.5×10-2 mol· L-1的高锰酸钾溶液500 mL。

步骤二:称取Na2C2O4固体m g放入锥形瓶中,用蒸馏水溶解并加稀硫酸酸化,加热至70~80℃,用步骤一所配高锰酸钾溶液进行滴定,从而可标定高锰酸钾溶液的浓度。经标定c(KMnO4)=1.6×10-2 mol·L-1

步骤三:称取FeSO4·7H2O试样1.073 g,放人锥形瓶中,加入适量的水溶解。

步骤四:用标准高锰酸钾溶液滴定步骤三所配样品溶液,达到终点时消耗标准溶液48.00 mL。

试回答下列问题:

(1)步骤一中要用到的玻璃仪器是烧杯、____、____。

(2)步骤二中需要对m的大致值进行预估,你预估的依据是________________。

(3)本实验中操作滴定管的以下图示,正确的是__________(填编号)。

(4)步骤二的滴定是在一定温度下进行的,操作过程中发现前一阶段溶液褪色较慢,中间阶段褪色明显变快,最后阶段褪色又变慢。试根据影响化学反应速率的条件分析,溶液褪色明显变快的原因可能是_____________。

(5)请设步骤二中的数据记录和数据处理表格__________(不必填数据)。

(6)国家标准规定FeSO4·7H2O的含量(w):

一级品100. 5%≥w≥99.50%;

二 级品100.5%≥w≥99.00%;

三级品101.0%≥w≥98.00%。

试判断该试样符合国家___________级品标准。

(7)测定试样中FeSO4·7H2O的含量时,有时测定值会超过100%,其原因可能是_______________。

正确答案

(1)量筒 ;玻璃棒

(2)根据反应的定量关系、滴定管的规格(最大容 量)及KMnO4溶液的粗浓度来确定(一般比计算值低一些)(或根据KMnO4 的用量及反应的定量关系)

(3)A

(4)生成的Mn2+为催化剂,使反应速率变大

(5)

(6)一

(7)FeSO4·7H2O会风化,失去部分结晶水

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铁矿石是工业炼铁的主要原料之一,其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。

Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定  

① 按上图组装仪器,检查装置的气密性;

② 将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略);

③ 从左端导气管口处不断地缓缓通入H2,待C装置出口处H2验纯后,点燃A处酒精灯; 

④ 充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却。

(1)装置C的作用为_______________。

(2)测的反应后装置B增重1.35g,则铁矿石中氧的百分含量为______________。

(3)若将H2换成CO,则还需补充__________________装置。

Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定  

(1)步骤④中煮沸的作用是__________________。

(2)步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、______________。

(3)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是_________________。 

 a.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂 

 b.滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂 

 c.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液 

 d.锥形瓶不需要用待测夜润洗 

 e.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化   

 f.滴定结束后,30s内溶液不恢复原来的颜色,再读数

(4)若滴定过程中消耗0.5000mol·L?1的KI溶液20.00mL,则铁矿石中铁的百分含量为______________。

Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为____________________。

正确答案

Ⅰ.(1)防止空气中的水蒸气和CO2进入B中,影响测定结果。

(2)24%  

(3)尾气处理 

Ⅱ.(1)赶走溶液中溶解的过量的Cl2  

(2)250mL容量瓶  

(3)df   

(4)70%  

Ⅲ.  Fe5O6          

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黄铜矿是工业炼铜的主要原料,其主要成分为CuFeS2,现有一种天然黄铜矿(含少量脉石),为了测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如下实验:

现称取研细的黄铜矿样品1.150g,在空气存在下进行煅烧,生成Cu、Fe3O4和SO2气体,实验后取d中溶液的置于锥形瓶中,用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定,初读数为0.00mL,末读数如下图所示。

请回答下列问题:

(1)称量样品所用的仪器为__________,将样品研细后再反应,其目的是__________。

(2)装置a的作用是_________。

a、有利于空气中氧气充分反应 b、除去空气中的水蒸气 c、有利于气体混合 d、有利于观察空气流速

(3)上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是_______________。

(4)滴定时,标准碘溶液所耗体积为_________mL。判断滴定已达终点的现象是__________。

(5)通过计算可知,该黄铜矿的纯度为__________。

(6)若用下图装置替代上述实验装置d,同样可以达到实验目的的是__________。(填编号)

正确答案

(1)电子天平 ;提高反应速率,并使黄铜矿充分反应   

(2)b、d  

(3)把装置中的二氧化硫气体全部吸收

(4)20.00  ;溶液由无色变成蓝色,并半分钟内不褪色    

(5)80%  

(6)②  

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化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究:查得资料:该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成。

I、摩擦剂中氢氧化铝的定性检验 

取适量牙膏样品,加水搅拌、过滤。并进行如下实验

(1)请完成表格中的填空:

II、牙膏样品中碳酸钙的定量测定利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,充分反应后,测定C中生成的BaCO3沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数。

依据实验过程回答下列问题:

(2)实验过程中先后两次鼓入空气,第二次鼓入空气的目的是:__________________ 。

(3)C中反应生成BaCO3的化学方程式是________________。

(4)下列各项措施中,不能提高测定准确度的是__________(填标号)。

A.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体

B.滴加盐酸不宜过快

C.在A—B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置

D.在B—C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置

(5)实验中准确称取8.00g样品三份,进行三次测定,测得BaCO3平均质量为3.94g.则样品中碳酸钙的质量分数为 ___________。

(6)某同学提出将C中的Ba(OH)2换成浓H2SO,通过测定D装置反应前后的质量差也可以测定CaCO3的含量,假设反应前D装置的质量为m1,实验结束后D装置的质量为m2,则样品中CaCO3的质量为__________。实验证明按此测定的结果偏高,原因是_____________。

正确答案

(1)①Al(OH)3+OH-=AlO2- +2H2O ;

②有白色沉淀产生

③AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- ;

④沉淀溶解,有气体产生    

(2)驱赶残留在装置中的CO2以使生成的CO2完全被吸收

(3)CO2+Ba(OH)2 =BaCO3↓+H2

(4)CD  

(5)0.25(25%)  

(6) ;  D装置吸收反应生成的CO2外,还会吸收挥发出的HCl,同时空气中的H2O和CO也会进入D装置。使m2-m1偏大

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已知某纯碱试样中含有NaCl杂质,为测定试样中纯碱的质量分数,可用下图中的装置进行实验。

主要实验步骤如下:

①按图组装仪器,并检查装置的气密性。

②将ag试样放入锥形瓶中,加适量蒸馏水溶解,得到试样溶液。

③称量盛有碱石灰的U型管的质量,得到bg。

④从分液漏斗滴入6 mol/L的硫酸,直到不再产生气体时为止。

⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气。

⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的质量,得到cg。

⑦重复步骤⑤和⑥的操作,直到U型管的质量基本不变,为dg。

请填空和回答问题:

(1)在用托盘天平称量样品时,如果天平的指针向左偏转,说明________________

(2)装置中干燥管B的作用是___________________

(3)如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸,测试的结果____________(填“偏 高”、“偏低”或“不变”)。

(4)步骤⑤的目的是________________________

(5)步骤⑦的目的是________________________

(6)该试样中纯碱的质量分数的计算式为____________

(7)还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数。请简述一种不同的实验方法。

____________________________________

正确答案

(1)样品重,砝码轻

(2)防止空气中的CO2和水蒸气进入U形管中

(3)偏高

(4)把反应产生的CO2全部导入U形管中

(5)判断反应产生的CO2是否全部排出,并被U形管中的碱石灰吸收

(6)

(7)直接测定Na2CO3的质量:可使CO32-沉淀,由CaCO3的质量计算Na2CO3的质量。

(或①测定NaCl的质量:可使Cl-变为AgCl沉淀,由m(AgCl)计算m(NaCl);或②差量法:可利用Na2CO3与HC1反应的质量差计算Na2CO3的质量)(答案合理即可)

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简答题

某校化学小组的同学开展K2CO3和NaCl的固体混合物中K2CO3的检验与质量分数测定的探究实验,他们提出下列实验方案。

(1)补全以下检验混合物中存在K2CO3的实验步骤及相关现象

1.取混合物样品溶于水,分别取少量溶液进行以下实验

2.______________________则一定存在K+3.______________________则一定存在CO32-

测定K2CO3质量分数

(2)甲同学用图1所示装置,把xg的混合物与足量稀硫酸反应后,测定产生的CO2气体的体积。实验开始时检查该装置气密性的方法是____________________________。

(3)乙同学用图2代替图1中的收集装置,则所测K2CO3质量分数______________(填“偏大”、“偏小”、“不变”),你的改进方案是____________________________。

(4)丙同学用图3装置测定CO2的质量,该装置存在较多缺陷,从而导致实验误差,请你填写其中的三点缺陷:

Ⅰ没有吸收圆底烧瓶水蒸汽的装置;

Ⅱ球形干燥管与空气相通

Ⅲ__________________________

[方案二]沉淀分析法(如图所示)。

(5)操作1的名称是______________;操作2的名称是______________。在进行操作1之前,应判断是否沉淀完全,判断的方法是______________。

(6)根据沉淀分析法,该固体混合物中K2CO3质量分数的计算式为______________。

正确答案

(1)2、用焰色反应,同时透过蓝色钴玻璃片观察燃烧的火焰,若是紫色的,证明有K+3、加入氯化钡溶液有白色沉淀,再加入盐酸沉淀溶解生成无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,证明有碳酸根离子

(2)关闭A处活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,若活塞能回到原位,证明不漏气,否则漏气

(3)偏小;将广口瓶中的水改为饱和CO2水溶液(或在水面上覆盖一层植物油等)(或将水换成饱和

KHCO3溶液)

(4)Ⅲ反应结束后,装置内残留的CO2不能完全排出。(其他合理答案即可)

(5)过滤(或过滤洗涤);干燥(或烘干);静置,在上层清液中继续滴加CaCl2溶液,若无沉淀证明沉淀已完全

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