- 测定物质组成、成分含量
- 共404题
某化学小组为测定加碘盐中KIO3的质量分数并制备少量KIO3，进行了如下实验．
I．测定加碘盐中KIO3的质量分数（杂质不发生反应）
已知：KIO3+3H2SO4+5KI=3I2+3K2CO3+3H2O； I2+2Na2S2O3=2Na I+Na 2S4O6
步骤一：准确称取a g加碘盐，配制成250mL溶液；
步骤二：取所配溶液25.00mL于锥形瓶中，加稀硫酸酸化，再加入足量KI溶液；
步骤三：以淀粉为指示剂，用c mol•L-1的Na2S2O3溶液滴定步骤二所得溶液至终点，记录数据；重复滴定2次，平均消耗Na2S2O3溶液12.00mL．
（1）步骤一中配制250mL溶液用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外，还有______．
（2）步骤三中到达滴定终点时的现象为______．
（3）实验测得此加碘盐中KIO3的质量分数=______（KIO3的相对分子质量为214）．
II．实验室制备KIO3
已知：碘酸盐可以用氯气在碱性溶液中氧化碘化物得到．
该化学小组通过以下装置制备KIO3．
（4）装置A中反应的离子方程式为______．
（5）装置B中的试剂为______．
（6）写出装置C中生成KIO3的离子方程式______．
（7）上述实验装置存在一处明显缺陷，请指出______．
正确答案
Ⅰ、（1）配制250mL溶液用到的仪器有托盘天平、药匙、玻璃棒、烧杯、250mL容量瓶、量筒（可用可不用），故还需要的玻璃仪器有：250mL容量瓶，
故答案为：250mL容量瓶；
（2）步骤二中生成I2，加入淀粉，溶液呈蓝色，用Na2S2O3溶液滴定，I2反应完毕，溶液蓝色褪色，故答案为：溶液蓝色褪色；
（3）25mL溶液消耗Na2S2O3的物质的量为c mol•L-1×0.012L=0.012mol，故250mL溶液应消耗Na2S2O3的物质的量为0.012cmol×10=0.12cmol，令250mL溶液中KIO3的物质的量为xmol，则：
KIO3～～～～3I2～～～～6Na2S2O3
1 6
xmol 0.12cmol
所以x=0.02c
故加碘盐中KIO3的质量分数
故答案为：
Ⅱ、（4）由题目信息可知，氯气在碱性溶液中氧化碘化物得到碘酸盐，由装置图可知，装置A为制备氯气，加热制备氯气，实验室通常用二氧化锰与浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气与水制备，装置A的反应离子方程式为MnO2+4H++2Cl-
故答案为：MnO2+4H++2Cl-
（5）浓盐酸具有挥发性，制备的氯气中含有HCl，影响C装置中的反应，装置B吸收HCl将其除去，通常用饱和食盐水吸收HCl，降低氯气的溶解，
故答案为：饱和食盐水；
（6）由题目信息可知，氯气在碱性溶液中氧化碘化物得到碘酸盐，故装置C中发生反应为氯气在碱性条件下氧化I-，生成氯离子、碘酸根与水，反应离子方程式为3Cl2+I-+6OH-=6Cl-+IO3-+3H2O，故答案为：3Cl2+I-+6OH-=6Cl-+IO3-+3H2O；
（7）由于氯气有毒，直接排放到大气中，会污染大气，应在C之后添加尾气吸收装置，吸收氯气，防止污染大气，故答案为：缺少吸收氯气的尾气吸收装置．
现有一份含有FeCl3和FeCl2的固体混合物，某化学兴趣小组为测定各成分的含量进行如下两个实验：
实验1：
①称取一定质量的样品，将样品溶解；②向溶解后的溶液中加入足量的AgNO3溶液，产生沉淀；③将沉淀过滤、洗涤、干燥得到白色固体28.7g．
实验2：
①称取与实验1中相同质量的样品，溶解；②向溶解后的溶液中通入足量的Cl2；③再向②所得溶液中加入足量的NaOH溶液，得到红褐色沉淀；④将沉淀过滤、洗涤后，加热灼烧到质量不再减少，得到固体Fe2O36.40g．
根据实验回答下列问题：
（1）溶解过程中所用到的玻璃仪器有______．
（2）实验室保存FeCl2溶液时通常会向其中加入少量的铁粉，其作用是（用方程式表示）______．
（3）用化学方程式表示实验2的步骤②中通入足量Cl2的反应：______．
（4）用容量瓶配制实验所用的NaOH溶液，下列情况会使所配制溶液浓度偏高的是（填序号）______．
A．未冷却溶液直接转移
B．没用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2-3次并转入容量瓶
C．加蒸馏水时，不慎超过了刻度线
D．砝码上沾有杂质
E．容量瓶使用前内壁沾有水珠
（5）检验实验2的步骤④中沉淀洗涤干净的方法是______．
（6）该小组取来的样品中含有FeCl2的质量为______g．
正确答案
（1）溶解所用到的仪器为：烧杯、玻璃棒；FeCl2易被空气中的氧气氧化成FeCl3，向溶液中加入少量铁粉，使被氧气氧化产生的FeCl3重新转化为FeCl2；故答案为：烧杯、玻璃棒； 防止溶液里的Fe2+被氧化；
（2）Cl2将FeCl2氧化生成FeCl3：Cl2+2FeCl2=2FeCl3，故答案为：Cl2+2FeCl2=2FeCl3；
（3）A．未冷却溶液直接转移，会导致溶液体积偏小，溶液浓度偏高；
B．没用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2-3次并转入容量瓶，会导致溶质的质量偏小，溶液浓度偏低；
C．加蒸馏水时，不慎超过了刻度线，导致溶液体积偏大，所以溶液浓度偏低．
D．砝码上沾有杂质，会导致溶质的质量偏大，溶液浓度偏高；
E．容量瓶使用前内壁沾有水珠，不影响溶质的物质的量和对溶液的体积，对溶液浓度无影响；
故选：AC．
（4）因为氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，所以如果最后一次的洗涤液仍然有氯化钠，加入硝酸银溶液就会出现沉淀，反之，说明溶液中没有氯化钠，故答案为：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向试管中溶液加适量AgNO3溶液，如未出现白色沉淀说明已洗净；
（5）FeCl3和FeCl2的物质的量分别为amol，bmol；
则有3amol+2bmol=
amol+bmol=
解得：a=0.04，b=0.04
FeCl2的质量为0.04mol×127g/mol=5.08g，故答案为：5.08．
补铁剂中铁元素的含量是质检部门衡量其质量的重要指标，实验主要包括如下步骤：
①配制0.01mol•L-1、0.008mol•L-1等一系列浓度的[Fe（SCN）6]3-（红色）标准比色液
②样品处理
③准确量取一定体积的待测液于比色管中，加入稍过量的KSCN溶液，并稀释到10mL
④比色，直到与选取的标准颜色一致或相近即可．
试回答下列问题：
（1）配制25mL0.01mol•L-1标准溶液，需要的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、量筒，还需要：______，若配制过程中定容时俯视刻度会使配制的浓度______（填偏大、偏小、不影响）．
（2）步骤②脱色过程包括加入：______（填：脱有机色素的吸附剂名称）→搅拌煮沸→冷却→______（填操作）．
（3）比色法确定待测液的浓度的原理是______
（4）已知有关离子的还原性顺序为I-＞Fe2+＞SCN-＞Br-＞Cl-，则步骤②中Ⅲ可选择的氧化剂有______a．碘水 b．溴水 c．氯水 d．通入（SCN）2；写出加入上述某一氧化剂时涉及到的离子反应方程式：______
（5）若其补铁剂是由乳酸
与铁粉作用生成的，请写出上述步骤②反应Ⅰ的化学方程式：______．
正确答案
（1）反应操作步骤有量取、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，首先用量筒量量取一定体积的溶液在烧杯中溶解，冷却后转移到25ml容量瓶中，并用玻璃棒引流，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加；定容时，俯视容量瓶刻度线，使溶液的体积偏低，所以溶液浓度偏大，
故答案为：25mL容量瓶、胶头滴管；偏大；
（2）活性炭具有吸附性，可用来脱色，具有漂白性，脱色后，活性炭不溶于水，可用过滤的方法分离，故答案为：活性炭；过滤；
（3）溶液浓度越大，颜色越深，故答案为：溶液颜色与物质的量浓度成正比；
（4）由于离子的还原性顺序为I-＞Fe2+＞SCN-＞Br-＞Cl-，所以溴水、氯水能将亚铁离子氧化为铁离子．加入氯水反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-，
故答案为：bc；Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-；
（5）该补铁剂为乳酸亚铁[CH3CH（OH）COO]2Fe，乳酸具有弱酸性，利用强酸制弱酸．所以盐酸与乳酸亚铁[CH3CH（OH）COO]2Fe生成乳酸和氯化亚铁，反应方程式为[CH3CH（OH）COO]2Fe+2HCl→2CH3CH（OH）COOH+FeCl2，故答案为：[CH3CH（OH）COO]2Fe+2HCl→2CH3CH（OH）COOH+FeCl2．
（1）某化学兴趣小组的同学进行Cl2、NH3的制备、性质等实验的流程和部分装置如下：
①请利用A、G装置设计一个简单的实验验证Cl2、Fe3+、I2的氧化性强弱为Cl2＞Fe3+＞I2（实验中不断小心振荡G装置中的试管）．请回答A中发生反应的离子方程式______，试剂M为______溶液，证明氧化性为Cl2＞Fe3+＞I2的 实验现象是______；
②已知3Cl2+2NH3=6HCl+N2，当D的烧瓶中充满黄绿色气体后，关闭a、c打开b，D中的现象为______，反应一段时间后，关闭b打开c，观察到的现象为______；
③为使实验顺利进行，请简述F中的分液漏斗的正确操作方法______；
（2）某废水中含有一定量的Na+、SO32-，可能含有CO32-，某研究小组欲测定其中SO32-离子的浓度，设计如下实验方案：
①从下列试剂中选择试剂x为______（填序号）：
A．0.1mol•L-1KMnO4（H2SO4酸化）溶液
B．0.5mol•L-11NaOH溶液
C．新制氯水
D．KI溶液
②加入试剂x生成SO42-的离子方程式为______；
③第ⅲ步的“系列操作”包含的操作名称为______、______、______；
④证明该废水中是否含有CO32-的实验方案为______．
正确答案
（1）①浓盐酸和二氧化锰在加热条件下能发生反应生成氯化锰、氯气和水MnO2+4H++2Cl-
故答案为：MnO2+4H++2Cl-
②氯气是黄绿色的气体，氯气和氨气能生成氯化氢气体，氯化氢和氨气相遇立即生成白烟氯化铵，所以看到的现象是黄绿色气体消失，产生白烟；烧瓶内气体反应后压强减小，烧瓶内外导致产生压强差，所以烧杯中的水进入烧瓶产生喷泉．
故答案为：黄绿色气体消失，产生白烟；烧杯中的液体进入烧瓶中，形成喷泉．
③要使分液漏斗中的液体顺利流下，应使分液漏斗内外产生压强差，外界大气压产生的压强导致溶液流下，所以正确操作是将F装置中分液漏斗顶端的塞子打开，再打开分液漏斗的旋塞，使分液漏斗中的液体流下．
故答案为：将F装置中分液漏斗顶端的塞子打开，再打开分液漏斗的旋塞，使分液漏斗中的液体流下．
（2）①亚硫酸根离子有还原性，能被强氧化剂氧化成硫酸根离子，所以要想使亚硫酸根离子生成硫酸根离子，应选择氧化性物质．
A、虽然酸性高锰酸钾有强氧化性，但有硫酸根离子造成干扰，故A错误．
B、氢氧化钠没有氧化性，故B错误．
C、氯水有强氧化性，且不造成干扰，故C正确．
D、碘化钾有还原性没有氧化性，故D错误．
故选C．
②氯气有氧化性，亚硫酸根离子有还原性，所以亚硫酸根离子和氯气能发生氧化还原反应生成氯离子、硫酸根离子和氢离子Cl2+SO32-+H2O=2Cl-+SO42-+2 H+．
故答案为Cl2+SO32-+H2O=2Cl-+SO42-+2 H+．
③由固、液混合溶液得纯净、干燥的沉淀的操作要经过滤、洗涤、干燥．
故答案为：过滤、洗涤、干燥．
④二氧化硫和二氧化碳都能使澄清的石灰水变浑浊，但二氧化硫具有还原性，能使酸性高锰酸钾褪色，要想检验碳酸根离子，首先要排除亚硫酸根离子的干扰，再将气体通入澄清的石灰水，若石灰水变浑浊，则证明废水中含有CO32-，否则没有．
故答案为：向废水中加入足量的盐酸，将生成的气体先通入足量的 酸性KMnO4溶液，再通入澄清石灰水，若紫色KMnO4溶液颜色变浅，石灰水变浑浊，则证明废水中含有CO32-．
草酸晶体的组成可表示为H2C2O4•xH2O，为测定x值，进行下列实验．
①称取m g草酸晶体，配成100.0mL溶液．
②取25.0mL所配草酸溶液置于锥形瓶中，加入适量稀H2SO4后，用浓度为c mol•L-1 KMnO4溶液滴定．滴定时，所发生反应为：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O
请回答下列问题：
（1）实验①中为了配制准确浓度的草酸溶液，所需要的实验仪器主要有：天平（含砝码）、烧杯、药匙和______、______、______．
（2）在实验②中，滴定时KMnO4溶液应装在______式滴定管中，锥形瓶中______（填“需要”或“不需要”）滴加指示剂．
（3）在滴定过程中，目光应注视______．
（4）若滴定时，滴定前后两次读数分别为amL和bmL，因此计算出草酸晶体x值为______．
（5）若读取读数a时仰视，读取读数b时俯视，则所测x值______（填“偏大”、“偏 小”或“不变”）．
正确答案
（1）实验①中为了配制准确浓度的草酸溶液，所需要的实验仪器主要有天平（含砝码）、烧杯、药匙、100mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒等，故还需要100mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒，故答案为：100mL容量瓶；胶头滴管；玻璃棒；
（2）KMnO4溶液具有强氧化性，可以腐蚀橡皮管，故KMnO4溶液应装在酸式滴定管中；
KMnO4溶液呈紫色，草酸反应完毕，滴入最后一滴KMnO4溶液，紫色不褪去，说明滴定到终点，不需要外加指示剂，
故答案为：酸；不需要；
（3）在滴定过程中，目光应注视锥形瓶中溶液颜色的变化，故答案为：锥形瓶中溶液颜色的变化；
（4）滴定管的刻度由上而下刻度增大，滴定前后两次读数分别为amL和bmL，故消耗KMnO4溶液体积（b-a）mL，n（KMnO4）
=c mol•L-1×（b-a）×10-3L=c×（b-a）×10-3mol，根据关系式2KMnO4～5H2C2O4可知25.0mL草酸溶液中n（H2C2O4）=2.5×c×（b-a）×10-2mol，进而计算100mL草酸溶液中n′（H2C2O4）=2.5×c×（b-a）×10-2mol×
（5）读取读数a时仰视，a偏大，读取读数b时俯视，b偏小，故导致KMnO4溶液体积偏小，计算测定的草酸的质量偏小，故x的值偏大，故答案为：偏大．
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