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简答题

(I)小明在做“研究温度对反应速率的影响”实验时,他取了两只试管,均加入4mL 0.01mol/L的KMnO4酸性溶液和2mL 0.1mol/L  H2C2O4(乙二酸)溶液,振荡,A试管置于热水中,B试管置于凉水中,记录溶液褪色所需的时间.

①需要用______来酸化KMnO4溶液,褪色所需时间tA______tB(填“>”、“=”或“<”).

②写出该反应的离子方程式______.

(2)实验室有瓶混有泥沙的乙二酸样品,小明利用这个反应的原理来测定其含量,具体操作    为:

①配制250mL溶液:准确称量5.0g乙二酸样品,配成250mL溶液.

②滴定:准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,加少量酸酸化,将0.1000mol•L-1KMnO4溶液装入______(填“酸式”或“碱式”)滴定管,进行滴定操作.

在实验中发现,刚滴下少量KMnO4溶液时,溶液迅速变成紫红色.将锥形瓶摇动一段时间后,紫红色慢慢消失;再继续滴加时,紫红色就很快褪色了.请解释原因:______.当______,证明达到滴定终点.

③计算:再重复上述操作2次,记录实验数据如下.

则消耗KMnO4溶液的平均体积为______mL,已知H2C2O4的相对分子质量为90,则此样品的纯度为______.

④误差分析:下列操作会导致测定结果偏高的是______.

A.未用标准浓度的酸性KMnO4溶液润洗滴定管

B.滴定前锥形瓶有少量水

C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失

D.不小心将少量酸性KMnO4溶液滴在锥形瓶外

E.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视.

正确答案

(1)①高锰酸钾具有强氧化性,要酸化高锰酸钾溶液需要选用无还原性的酸,一般选稀硫酸,温度越高反应速率越快,则褪色时间越短,所以褪色所需时间tA<tB,故答案为:硫酸,<;

②酸性条件下,高锰酸根离子能氧化草酸生成二氧化碳,自身被还原生成锰离子,同时生成水,发生的离子反应方程式为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O,

故答案为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O;

(2)②酸性溶液只能盛放在酸式滴定管中,所以酸性高锰酸钾溶液应该盛放在酸式滴定管中,高锰酸根离子被还原生成的锰离子有催化作用而导致反应速率加快,当滴入最后一滴高锰酸钾溶液,锥形瓶内的颜色恰好变成紫红色且半分钟不变化,证明达到终点,

故答案为:酸式,反应中生成的锰离子具有催化作用,所以随后褪色会加快,当滴入最后一滴高锰酸钾溶液,锥形瓶内的颜色恰好变成紫红色且半分钟不变化;

③第三次消耗体积与第一次和第二次相差较大,所以要舍去,则消耗KMnO4溶液的平均体积=mL=20.00mL,

设样品的纯度为x,

5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O

450g    2mol

5.0x×g (0.1×0.020)mol

x==90.00%,

故答案为:20.00;90.00%;

④A.酸式滴定管水洗后未用待测液润洗,会导致酸性高锰酸钾浓度偏小,需要高锰酸钾体积偏大,测定值偏大,故正确;

B.锥形瓶内有水,对实验无影响,故错误;

C.定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失,会导致测定高锰酸钾体积偏大,测定值偏大,故正确;

D.不小心将少量酸性KMnO4溶液滴在锥形瓶外,会导致测定高锰酸钾体积偏大,测定值偏大,故正确;

E.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视,导致测定高锰酸钾体积偏小,测定值偏小,故错误;

故选ACD.

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填空题

过氧化氢很重要的研究和应用价值.

(1)实验室利用反应2H2O22H2O+O2↑可制备氧气.

①取等物质的量浓度等体积H2O2溶液分别进行下列实验,研究外界条件对该反应速率的影响,实验报告如下表所示.

实验1、2研究的是______对H2O2分解速率的影响.实验2、3的目的是______.

实验中可以表明该反应速率差异的现象是______.

②实验室用MnO2做该反应的催化剂,使用如图所示装置的A部分制备O2,避免反应过于剧烈的操作是______.

(2)Na2O2与水反应也可生成O2.某同学取4g Na2O2样品与过量水反应,待反应完全终止时,得100mL溶液X和448mL O2(已折算为标准状况).该同学推测样品中含有杂质或反应中生成H2O2,并进行实验研究.

通过如图所示整套实验装置测定Na2O2样品的纯度,假设所含杂质不参加反应.取25mL X,滴入烧瓶内再加入过量KMnO4酸性溶液反应,使其充分反应,最终生成56mL O2(已折算为标准状况),则此样品中Na2O2的质量分数是______.

正确答案

(1)①影响化学反应速率的外界因素有温度、溶液的浓度和催化剂,通过比较表格中的数据的异同点发现,实验1、2温度不同,实验1为40℃,实验2为20℃,实验2、3的不同点是使用了不同的催化剂,所以比较FeCl3溶液和MnO2作为催化剂对H2O2分解反应速率影响的差异性,H2O2分解生成氧气,根据氧气的气泡数可推测反应的速率,

故答案为:温度;比较FeCl3溶液和MnO2作为催化剂对H2O2分解反应速率影响的差异;产生气泡的快慢;

②过氧化氢在FeCl3溶液催化的作用下分解,反应过于剧烈,可控制滴加的量控制反应的速率,分液漏斗带有玻璃活塞,旋转分液漏斗的活塞,控制滴加H2O2溶液的速率,

故答案为:旋转分液漏斗的活塞,控制滴加H2O2溶液的速率;

(2)448mL O2(已折算为标准状况),为=0.02mol,同样的计算方法得到56mL O2(已折算为标准状况),为0.0025mol,

根据2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑知与水反应生成氧气的过氧化钠,

      2Na2O2 +2H2O═4NaOH+O2

      0.04mol               0.02mol

滴入烧瓶内再加入过量KMnO4酸性溶液反应,过氧根被氧化成了氧气,根据

5H2O2+2MnO4 -+6H+═2Mn 2++5O2↑+8H2O知与KMnO4酸性溶液反应生成氧气的过氧化钠,

5H2O2+2MnO4 -+6H+═2Mn 2++5O2↑+8H2O

 0.0025mol             0.0025mol

某同学取4g Na2O2样品与过量水反应,待反应完全终止时,得100mL溶液X,取25mL X,实验,所以总的过氧化钠为:(0.04+0.0025×4)mol=0.05mol,则此样品中Na2O2的质量分数×100%=97.5%,

故答案为:97.5%.

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填空题

填空:

(1)在测定硫酸铜结晶水含量实验过程中,称量操作至少进行__________次。当加热到__________时,停止加热,并将坩埚放在____________中冷却。当____________时则可认为结晶水已经完全失去。实际操作中,有些操作会使实验结果偏高或偏低。下列操作会使测定结果偏高的是____________(填字母)

A.加热温度过高而使硫酸铜部分分解     

B.坩埚用水洗后没有烘干

C.加热后放在空气中冷却          

D.粉末未完全变白就停止加热

(2)同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速度较慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”来研究。已知:   

P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s);△H=-2983.2kJ·mol-1P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s);△H=-738.5kJ·mol-1

由此可知白磷的稳定性比红磷____________。(填写“强”或“弱”)

正确答案

(1)4;蓝色晶体完全变成白色粉末,且不再有水蒸气逸出;干燥器;连续两次称量的质量差不超过

0.1g;AB

(2)弱

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简答题

通常情况下空气中CO2的体积分数为0.030%,当空气中CO2的体积分数超过0.050%时,会引起明显的温室效应.为减小和消除CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究.

(1)目前,用超临界CO2(其状态介于气态和液态之间)代替氟利昂作致冷剂已成为一种趋势,这一做法对环境的积极意义在于______.

(2)最近有科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇.“绿色自由”构想技术流程如下:

①分解池中反应的化学方程式为______.

②在合成塔中,若有4.4kg CO2与足量H2恰好完全反应,生成气态的水和甲醇,可放出4947kJ的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式______.

(3)小李同学拟用沉淀法测定空气中CO2的体积分数,他查得CaCO3、BaCO3的溶度积(Ksp)分别为4.96×10-9、2.58×10-11

小李应该选用的试剂是______,实验时测定的数据除空气的体积外,还需要测定______.

正确答案

(1)氟利昂在空气中能产生氯原子,而氯原子是臭氧分解的催化剂,CO2作致冷剂可防止臭氧层破坏,故答案为:保护臭氧层;

(2)①碳酸氢钾受热可分解成碳酸钾、二氧化碳和水,方程式为:2KHCO3K2CO3+H2O+CO2↑,故答案为:2KHCO3K2CO3+H2O+CO2↑;

②根据4.4 kg CO2与足量H2恰好完全反应,可放出4 947 kJ的热量,则1 mol CO2与氢气合成甲醇放出热量49.47 kJ的热量,所以热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.47kJ/mol,故答案为:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.47kJ/mol;

(3)根据CaCO3、BaCO3的溶度积大小可知BaCO3更难溶,因此令CO2生成BaCO3反应更完全,故可选择Ba(OH)2(或NaOH溶液和BaCl2溶液)作为CO2的沉淀剂,测定的数据除空气的体积外,还需要测定实验时的温度、压强、沉淀的质量,故答案为:Ba(OH)2(或NaOH溶液和BaCl2溶液);实验时的温度、压强、沉淀的质量.

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填空题

某研究性学习小组利用下图所示装置研究乙醇与氧化铁的反应,请回答下列问题:

(1)装置中试管B的作用是______.

(2)实验中可观察到石英管A中的现象为______.

(3)反应停止后,取出试管C在酒精灯上加热至沸腾,可观察到有红色沉淀产生.写出该反应的化学方程式______.

(4)为了测定反应后石英管A左侧固体中铁元素的含量,进行如下实验:

( i)步骤③中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、______.

( ii)下列有关步骤④的操作中说法正确的是______.

a.滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂

b.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液

c.锥形瓶不需要用待测夜润洗

d.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化

e.滴定结束后,30s内溶液不恢复原来的颜色,再读数

(iii)由框图中数据计算,可得石英管A左侧固体中铁元素的百分含量为______.

正确答案

(1)在实验条件下,A中生成的乙醛呈气态,在C中被冷却,造成实验装置内压强降低,溶液倒吸,产生危险,所以试管B的作用是防止倒吸.

故答案为:防止倒吸

(2)乙醇在A中反应为CH3CH2OH+Fe2O3CH3CHO+H2O+2FeO,Fe2O3变为FeO,固体由红棕色逐渐变为黑色,反应有水生成,硫酸铜吸水变为蓝色.所以现象为左侧固体由红棕色逐渐变为黑色,右侧白色粉末变为蓝色.

故答案为:左侧固体由红棕色逐渐变为黑色,右侧白色粉末变为蓝色

(3)乙醛有还原性,被新制的氢氧化铜氧化乙酸,氢氧化铜被还原为氧化亚铜,

反应方程式为CH3CHO+2Cu(OH)2   CH3COOH+Cu2O+2H2

故答案为:CH3CHO+2Cu(OH)2   CH3COOH+Cu2O+2H2

(4)( i)准确稀释到250ml,应使用比较精确的定量容器,故还应用250ml的容量瓶.

故答案为:250ml的容量瓶

( ii)a、滴定反应为铁离子氧化碘离子,为碘单质,反应开始就会生成碘单质,如用淀粉作指示剂,即使未到终点,溶液也变蓝色,故a错误;

b、不润洗滴定管,直接装液导致溶液浓度降低,测量不准确,故b错误;

c、锥形瓶不需要用待测夜润洗,故c正确;

d、滴定过程中,眼睛注视锥形瓶内颜色变化,以判断反应到终点,故d错误;

e、30s内溶液不恢复原来的颜色,说明反应到终点,才可读记录,故e正确.

故选:ce

(iii)根据铁原子守恒,铁离子与碘离子的反应可得如下关系式

石英管A左侧9g固体中Fe~~~~Fe3+~~~~~~I-                  1                         1

                  n                   0.5mol/L×0.02L×                

所以n=0.5mol/L×0.02L×=0.125mol,

所以石英管A左侧固体中铁元素的百分含量为  ×100%=77.78% 

故答案为:77.78%

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填空题

(1)用甲烷制氢是一种廉价的制氢方法。有关的热化学方程式如下:

CH4(g)+1/2O2(g)CO(g)+2H2(g);△H=-36kJ/mol……… ①

CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g);△H=+216kJ/mol………②

①下列说法正确的是___________。

A.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+504kJ/mol

B.当反应①中υ(CH4)正=υ(CO)正时,表明该反应达平衡状态

C.其它条件不变时,增大体系压强,反应①②中甲烷的转化率均增大

D.为维持恒定温度(不考虑热量损失),某反应器中同时发生反应①与②时,消耗甲烷的物质的量之比为6∶1

②某温度下,在100L反应器中充入甲烷和水蒸汽的物质的量分别为100mol和300mol 时,假定只发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。当甲烷的转化率为0.5时,此时平衡常数为______________。

(2)发蓝液是由NaNO3、NaNO2及NaOH配成的,在加热条件下,通过三步反应使铁表面生成一层致密的Fe3O4

3Fe+NaNO2+5NaOH3Na2FeO2+H2O+NH3↑…………①;

8Fe+3NaNO3+5NaOH+2H2O4Na2Fe2O4+3NH3↑……②;

以及第三步生成四氧化三铁。请补充第三步反应的方程式并配平:______________________________。

(3)为了使铝表面形成较厚的氧化膜,工业上常用电解硫酸溶液的方法,在阳极上生成氧化铝,写出此时阳极的电极反应:____________________________。

(4)将固体草酸锰MnC2O4·2H2O放在一个可以称出质量的容器里加热。固体质量随温度的变化关系如下图所示(质量单位为g):则214℃时,剩余固体的成分为________________。(填化学式);在280℃时,剩余固体的成分为________________。(填化学式)

正确答案

(1)①D;②1.35

(2)Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O=Fe3O4↓+4NaOH

(3)3H2O+2Al-6e-=Al2O3+6H+

(4)MnC2O4;MnO

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简答题

能源是人类社会发展的基础,地球上最基本的能源是太阳能,生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量,化石燃料蕴藏的能量也来自远古时期生物体所吸收利用的太阳能.

(1)在当代人们的生活中,你所知道的利用太阳能辐射加热物体的方式有______(任举三例).

(2)在生物质能的利用过程中,可以制得重要的有机物乙醇.某校化学课外兴趣小组的学生为了验证乙醇的分子结构,设计如下实验程序:乙醇的组成元素的确定、分子式的确定、分子结构的确定.

(Ⅰ)他们决定用分析乙醇燃烧的产物来确定乙醇中含有C、H两种元素,简要说明他们的实验操作方法和现象:

①证明含有氢元素的实验操作方法和现象是______.

②证明含有碳元素的实验操作方法和现象是______.

(Ⅱ)用分析燃烧产物来证实乙醇中还含有氧元素时,需要取得一些实验数据,这些数据应该是______.

实验中他们可能会用到下列装置,请你将必需的相关装置的序号按从左到右排出合理的顺序(→表示气体的流向):______.

(Ⅲ)为确定乙醇的分子式,除(Ⅱ)中需要取得的数据外,你认为还是否需要测定乙醇的相对分子质量呢?______.

(Ⅳ)为确定乙醇的分子结构,他们先测定一定量无水乙醇和金属钠反应生成氢气的体积,选用了如下图所示的仪器装置(有的仪器配有双孔橡皮塞).则

①这些仪器装置的合理的连接顺序是______接______接______接______接______接______(填代表各部分仪器装置的大写字母).

②由实验证明乙醇的分子结构是CH3CH2OH而不是CH3OCH3的理由是

______.

(3)开发新能源以缓解石油等的短缺引起的能源危机是一个重要课题.据报道,某地近年建设了一个年生产工业酒精500万吨的工厂,目的是为了将工业酒精与汽油混合作为汽车燃料而减少汽油的消耗量.已知生产酒精的方法有如下三种(用化学方程式表示):

方法一:CH2=CH2+H2O CH3CH2OH

方法二:CH3-CH2Br+H2 CH3CH2OH+HBr

方法三:(C6H10O5)n(淀粉)+n H2 n C6H12O6(葡萄糖)

C6H12O6(葡萄糖) 2C2H5OH+2CO2

综合地看,你认为这三种方法中,较好的是______(填字母),理由是______.

A.方法一           B.方法二           C.方法三

你认为该工厂生产工业酒精用的是______(填“方法一”、“方法二”或“方法三”)而不是另外的两种方法的原因是_______.

正确答案

(1)直接利用太阳辐射加热物体而获得热能的应用很多,如:反射式太阳灶、高温太阳炉、地膜、大棚、温室、太阳能热水器等.

故答案为:地膜、大棚、温室、太阳能热水器等.

(2)(Ⅰ)①用一干燥的小烧杯倒置在乙醇燃烧火焰上方,烧杯内壁有水珠生成,证明该为含有H元素.

故答案为:用一干燥的小烧杯倒置在乙醇燃烧火焰上方,烧杯内壁有水珠生成.

②将内壁用澄清石灰水润湿的小烧杯倒置在火焰上方,石灰水变浑浊,证明该为含有C元素.

故答案为:将内壁用澄清石灰水润湿的小烧杯倒置在火焰上方,石灰水变浑浊.

(Ⅱ)通过测定乙醇及CO2和H2O的质量,若C、H两元素的质量之和等于乙醇的质量,则该有机物只含C、H两元素;

若C、H两元素的质量之和小于乙醇的质量,则该有机物一定含有C、H、O三种元素.

A中气体无法导出,故从左到右排出合理的顺序CD或CB.

故答案为:乙醇、二氧化碳及水三种物质的质量;CD或CB.

(Ⅲ)在乙醇分子中,C、H原子以饱和,实验式即为分子式,故不需要测定乙醇的相对分子质量.

故答案为:不需要.

(Ⅳ) ①D与B组合为发生装置,通过D可便于向B中添加酒精,A与C通过F连接构成量气装置,两装置通过E连接.故连接顺序为D、B、E、A、F、C.

故答案为:D、B、E、A、F、C.

②根据Na与乙醇反应生成的H2的量判断出只有一个H与其他H原子处于不同的特殊位置.从而进一步确定其结构为C2H5OH而非CH3-O-CH3

故答案为:根据Na与乙醇反应生成的H2的量判断出只有一个H与其他H原子处于不同的特殊位置.从而进一步确定其结构为

C2H5OH而非CH3-O-CH3

(3)A反应原理符合绿色化学的原则,反应物的原子全部转化为期望的最终产物.(或B 原料是可再生的物质,且容易获得、价廉).

淀粉是可再生的物质,且容易获得、价廉.乙烯、溴乙烷都是来自于以石油为原料制得的物质,石油是不可再生的,利用它们制成酒精还不如直接利用石油.

故答案为:A;反应原理符合绿色化学的原则,反应物的原子全部转化为期望的最终产物(或B;原料是可再生的物质,且容易获得、价廉);方法三;乙烯、溴乙烷都是来自于以石油为原料制得的物质,石油是不可再生的,利用它们制成酒精还不如直接利用石油.

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填空题

碱式碳酸铜可表示为:xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O,测定碱式碳酸铜组成的方法有多种.

(1)现采用氢气还原法,请回答如下问题:

①写出xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O与氢气反应的化学方程式______;

②试验装置用下列所有仪器连接而成,按氢气流方向的连接顺序是(填仪器接口字母编号):

(a)→______→______→______→______→______→(l)

③称取23.9g某碱式碳酸铜样品,充分反应后得到12.7g残留物,生成4.4g二氧化碳和7.2g水.该样品的结晶水质量为______ g,化学式为______;

(2)某同学以氮气代替氢气,并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成,你认为是否可行?请说明理由.______.

正确答案

(1)①xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O与氢气反应的产物有:Cu、CO2、H2O,方程式为:xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O+(x+y)H2=(x+y)Cu+xCO2+(x+2y+z)H2O,故答案为:xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O+(x+y)H2=(x+y)Cu+xCO2+(x+2y+z)H2O;

②本实验的原理,用干燥的氢气与碱式碳酸铜反应,通过测定生成的二氧化碳和水以及反应后固体的质量来确定物质的组成,为防止空气中CO2和H2O进入U型干燥装置,可在最后再连接一个盛有碱石灰的干燥装置来吸收空气中的二氧化碳和水;氢气流方向的连接顺序是a→k,j→gf(hi)→de(ed)→hi(gf)→bc(cb)→l,故答案为:k,j→gf(hi)→de(ed)→hi(gf)→bc(cb);

③xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O+( x+y)H2=(x+y)Cu+xCO2↑+(x+2y+z)H2O

                                   64(x+y)        44x        18(x+2y+z)

                                   12.7g            4.4g          7.2g

=  解得:y=x

=,解得:z=x

令x=1,则y=1,z=1,则化学式为CuCO3•Cu(OH)2•H2O,化学方程式为CuCO3•Cu(OH)2•H2O+2H2=2Cu+CO2↑+4H2O,由化学方程式可以看出,碱式碳酸铜每1个水分子能生成4个水分子,即生成的水中碱式碳酸铜中水占了,因此碱式碳酸铜中水的质量为:7.2g×=1.8g,故答案为:1.8g;CuCO3•Cu(OH)2•H2O;

(2)根据反应xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O=(x+y)CuO+xCO2↑+(y+z)H2O↑,依据碱式碳酸铜、CuO、CO2和H2O质量(或其中任意三个量),即可计算出其组成,故答案为:可行;根据反应xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O=(x+y)CuO+xCO2↑+(y+z)H2O↑,依据碱式碳酸铜、CuO、CO2和H2O质量(或其中任意三个量),即可计算出其组成.

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简答题

根据废水中所含有害物质的不同,工业上有多种废水的处理方法.

(1)①废水I若采用CO2处理,离子方程式是______.

②废水Ⅱ常用明矾处理.实践中发现废水中的c(HCO-3)越大,净水效果越好,这是因为______.

③废水Ⅲ中的汞元素存在如下转化(在空格上填相应的化学式):Hg2++______═CH3Hg++H+

我国规定,Hg2+的排放标准不能超过0.05mg/L.若某工厂排放的废水1L中含Hg2+3×10-7mo1,是否达到了排放标准______(填“是”或“否”).

④废水Ⅳ常用Cl2氧化CN-成CO2和N2,若参加反应的Cl2与CN-的物质的量之比为5:2,则该反应的离子方程式为______.

(2)化学需氧量(COD)可量度水体受有机物污染的程度,它是指在一定条件下,用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化刹的量,换算成氧的含量(以mg/L计).某研究性学习小组测定某水样的化学需氧量(COD),过程如下:

Ⅰ.取V1 mL水样于锥形瓶,加入10.00mL 0.2500mol/L K2Cr2O7溶液.

Ⅱ.加碎瓷片少许,然后慢慢加入硫酸酸化,混合均匀,加热.

Ⅲ.反应完毕后,冷却,加指示剂,用c mol/L的硫酸亚铁铵[(NH42Fe(SO42]溶液    滴定.终点时消耗硫酸亚铁铵溶液V2 mL.

①I中,量取K2Cr207,溶液的仪器是______.

②Ⅱ中,碎瓷片的作用是______.

③Ⅲ中,发生的反应为:Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3+7H2O由此可知,该水样的化学需氧量COD=______(用含c、V1、V2的表达式表示).

正确答案

(1)①pH接近7,用CO2处理,生成HCO3-,则反应的离子方程式为OH-+CO2=HCO3-,故答案为:OH-+CO2=HCO3-

②HCO3-和Al3+发生相互促进的水解,生成CO2和Al(OH)3,从而增强净水效果,

故答案为:HCO3-会促进Al3+的水解,生成更多的Al(OH)3,净水效果增强;

③根据电荷守恒可质量守恒可知,应为Hg2+和CH4的反应,

1L水中,n(Hg2+)=3×10-7mo1,则m(Hg2+)=3×10-7mo1×200.6g/mol=6.02×10-5g=0.06mg>0.05mg,所以没有达到排放标准,故答案为:CH4;否;

④废水Ⅳ常用C12氧化CN-成CO2和N2,若参加反应的C12与CN-的物质的量之比为5:2,

则反应的离子方程式为5Cl2+2CN-+4H2O=10Cl-+2CO2+N2+8H+,故答案为:5Cl2+2CN-+4H2O=10Cl-+2CO2+N2+8H+

(2)①K2Cr207具有强氧化性,应用酸式滴定管或移液管量取,如用碱式滴定管,会腐蚀橡胶管,故答案为:酸式滴定管(或移液管);

②碎瓷片起到防止暴沸的作用,故答案为:防止暴沸;

③n(K2Cr2O7)=0.01L×0.2500mol/L=2.5×10-3mo1,

n(Fe2+)=V2×10-3L×cmol/L=cV2×10-3mol,

由Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O可知,

水样消耗的n(K2Cr2O7)=2.5×10-3mo1-×cV2×10-3mol=×10-3mol,

得电子:2×(6-3)××10-3mol=(15-cV2)×10-3mol,

根据电子转移,相等于×(15-cV2)×10-3mol氧气,

m(O)=×(15-cV2)×10-3mol×32g/mol=8×(15-cV2)×10-3g=8×(15-cV2)mg,

所以:COD==mg/L,

故答案为:

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题型:简答题
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简答题

某氯化铁样品含有少FeC12杂质.现要测定其中铁元素的质量分数,实验按如图1所示步骤进行:

请根据上图流程,回答以下问题:

(1)操作Ⅰ所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还必须有______、______(填仪器名称),操作Ⅱ必须用到的仪器是______(填编号).

A.50mL烧杯;B.50mL量筒;C.100mL量筒;D.25mL酸式滴定管.

(2)①的X可选用(填化学式)______,其目的是______.加入氨水要过量的原因是______.

(3)检验沉淀是否已经洗涤干净的操作是______.

(4)若蒸发皿质量是W1 g,蒸发皿与加热后固体总质量W2 g,则样品中铁元素的质量分数是______(列出计算式,不需化简):若固体加热时未充分反应,则最终测量的结果______(“偏大”、“偏小”、“不变”).

(5)已知在常温下Cu2+和Fe3+在溶液中随pH变化时水解的曲线如图2所示.对图中a点的说法正确的是______(填序号).

①加适量NH4C1固体可使溶液由a点沿水平方向变到Cu2+曲线上.

②溶液中a点和水平线在Fe3+和Cu2+曲线上任意截点的c(H+)与c(OH-)乘积相等

③Fe(OH)3、Cu(OH)2在a点代表的溶液中均达到饱和.

正确答案

(1)由图可知,操作I是将加入盐酸反应的溶液稀释成250.00mL溶液,故需要250mL容量瓶、胶头滴管;操作II是准确量取25.00mL的稀释后的溶液,故应需要滴定管,

故答案为:250mL容量瓶;胶头滴管;D;

(2)①中试剂X为氯水,加氯水就是让+2价铁变为+3价,发生反应为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;加氨水就是使+3价铁充分转化为Fe(OH)3沉淀,发生反应为Fe3++3NH3H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+

故答案为:Cl2;氧化Fe2+生成Fe3+;Fe3+完全转化为沉淀;

(3)沉淀洗涤就是把Cl-或NH4+洗掉,可以检验洗涤液中是否含有Cl-,取少量最后一次洗出液,滴加AgNO3溶液,若无沉淀生成,则证明洗涤干净,

故答案为:取少量最后一次洗出液,滴加AgNO3溶液,若无沉淀生成,则证明洗涤干净;

(4)加热分解所得的物质是Fe2O3,其质量为(W2-W1)g,由于取25mL溶液,故250mL溶液可以得到Fe2O3质量为10(W2-W1)g,

样品中铁元素的质量分数是×100%,固体加热时未充分反应,剩余固体的质量偏大,则铁元素的质量分数偏大,

故答案为:×100%;偏大;

(5)①加适量NH4C1固体,pH发生变化,则铜离子浓度变化,而a点沿水平方向变到Cu2+曲线上铜离子浓度不变,故错误;

②温度不变,则水的离子积不变,则溶液中a点和水平线在Fe3+和Cu2+曲线上任意截点的c(H+)与c(OH-)乘积相等,故正确;

③a点不在溶解平衡曲线上,溶解平衡曲线上的任一点均为饱和状态,则Cu(OH)2在a点代表的溶液为不饱和溶液,故错误;

故答案为:②.

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