【題目】Ⅰ.由于亞硝酸鈉和食鹽性狀相似,曾多次發(fā)生過將NaNO2誤當(dāng)食鹽食用的事件。欲測定某樣品中NaNO2的含量,某同學(xué)設(shè)計如下實驗:
①稱取樣品ag,加水溶解,配制成100mL溶液。
②取25.00mL溶液于錐形瓶中,用0.0200mol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液(酸性)進行滴定,滴定結(jié)束后消耗KMnO4溶液V mL。
(1)上述實驗①所需玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管之外還有____________。
(2)在進行滴定操作時,KMnO4溶液盛裝在______(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏稳芤海?/span>____________________________時達到滴定終點。
(3)滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_________________;測得該樣品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。
(4)以下操作造成測定結(jié)果偏高的是__________。
A.滴定管未用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗
B.錐形瓶未用待測液潤洗
C.盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管,滴定前尖端有氣泡,滴定后氣泡消失
D.盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管,滴定前仰視凹液面最低處,滴定后俯視讀數(shù)
E.若滴定過程中剛出現(xiàn)顏色變化就停止滴定
Ⅱ.(5)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后濃縮。濃縮液中含有I-、Cl-等離子,取一定量的濃縮液,向其中滴加AgNO3溶液,當(dāng)AgCl開始沉淀時,溶液中=____。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17)
(6)已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8。若氨水的濃度為2.0 mol/L,溶液中的c(OH-)=________mol/L;將SO2通入該氨水中,當(dāng)c(OH-)降至1.0×10-7mol/L時,溶液中的=________。
【答案】100mL容量瓶 酸式 溶液由無色變?yōu)闇\紫色,且半分鐘不褪色 2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O AC 4.7×10-7 6×10-3 0.62
【解析】
I. (1)依據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的一般步驟選擇需要的儀器;
(2)依據(jù)高錳酸鉀具有強的氧化性,結(jié)合酸式滴定管、堿式滴定管構(gòu)造特點及使用對象選擇滴定管;高錳酸鉀本身為紫色溶液,當(dāng)NaNO2反應(yīng)時被還原為無色的Mn2+,根據(jù)溶液顏色變化判斷;
(3) NaNO2與酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),NO2-被氧化生成NO3-,MnO4-被還原生成Mn2+,結(jié)合電子守恒、電荷守恒及原子守恒書寫反應(yīng)方程式;根據(jù)該方程式中NO2-,MnO4-的物質(zhì)的量的比,利用n(MnO4-)計算出25mL溶液中n(NO2-)及m(NO2-),就可得到NaNO2的含量;
(4)依據(jù)c=,結(jié)合方程式:5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O中NO2-與MnO4-的關(guān)系,分析操作對消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積影響進行誤差分析;
II. (5)AgCl開始沉淀時,說明溶液中的c(I-)和c(Cl-)均已達到飽和狀態(tài),根據(jù)溶液中計算;
(6)根據(jù)電離平衡常數(shù)計算離子濃度;結(jié)合H2SO3的第二步電離平衡常數(shù)表達式,利用溶液中c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol/L計算。
I.(1)據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的一般步驟:計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶等,用到的儀器有:托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管,配制成100 mL溶液應(yīng)選擇100mL容量瓶,所以還缺少的儀器是100mL容量瓶;
(2)高錳酸鉀溶液具有強的氧化性,若用堿式滴定管能夠會腐蝕橡皮管,所以應(yīng)選擇酸式滴定管盛放;高錳酸鉀本身為紫色溶液,當(dāng)與NaNO2反應(yīng)時被還原為無色的Mn2+,因此當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀酸性溶液時,錐形瓶中液體由無色溶液變成粉紅色,且30s內(nèi)不褪色則可以判斷達到滴定終點;
(3) NaNO2與酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),NO2-被氧化生成NO3-,MnO4-被還原生成Mn2+,結(jié)合電子守恒、電荷守恒及原子守恒可得反應(yīng)的離子方程式:5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O;n(MnO4-)=cV=0.0200mol/L×VmL×10-3L/mL=2V×10-5mol,則根據(jù)方程式中物質(zhì)簡單關(guān)系可知在25mL溶液中含n(NO2-)=n(MnO4-)=×2V×10-5mol=5V×10-5mol,所以該樣品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=×100%=。
(4) A.滴定管未用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗,c(標(biāo))偏低,則消耗V(標(biāo))偏大,根據(jù)c=可知所求待測液的濃度偏高,A正確;
B.錐形瓶未用待測液潤洗,由于待測溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變,所以對待測溶液的濃度無影響,B錯誤;
C.盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管,滴定前尖端有氣泡,滴定后氣泡消失,則V(標(biāo))偏大,n(標(biāo))偏大,根據(jù)c=可知所求待測液的濃度偏高,C正確;
D.盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管,滴定前仰視凹液面最低處,滴定后俯視讀數(shù),V(標(biāo))偏小,n(標(biāo))偏小,根據(jù)c=可知所求待測液的濃度偏低,D錯誤;
E.若滴定過程中剛出現(xiàn)顏色變化就停止滴定,則V(標(biāo))偏小,使n(標(biāo))偏小,根據(jù)c=可知所求待測液的濃度偏低,E錯誤;
故合理選項是AC;
II. (5) AgCl開始沉淀時,說明溶液中的c(I-)和c(Cl-)均已達到飽和狀態(tài),所以溶液中==4.7×10-7;
(6) Kb==1.8×10-5,c(NH3H2O)= 2.0 mol/L,則c(OH-)×c(NH4+)=Kh×c(NH3H2O)=3.6×10-5(mol/L)2,所以c(OH-)=c(NH4+)=6.0×10-3mol/L;
Ka2==6.2×10-8,c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol/L,則溶液中=0.62。
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【題目】可逆反應(yīng)mA(g)+nB(s)pC(g)+qD(g),在反應(yīng)過程中,當(dāng)其他條件不變時,D的百分含量與溫度(T)和壓強(P)的關(guān)系如圖所示,判斷下列敘述中不正確的是:
A. 達到平衡后,升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動
B. 達到平衡后,若使用催化劑,D的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不變
C. 化學(xué)方程式中一定有m<p+q
D. 平衡后增大B的量,有利于平衡向正反應(yīng)方向移動
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【題目】CO2是一種廉價的碳資源,其綜合利用具有重要意義;卮鹣铝袉栴}:
(1)CO2可以被NaOH溶液捕獲。若所得溶液pH=13,CO2主要轉(zhuǎn)化為______(寫離子符號);若所得溶液c(HCO3)∶c(CO32)=2∶1,溶液pH=___________。(室溫下,H2CO3的K1=4×107;K2=5×1011)
(2)CO2與CH4經(jīng)催化重整,制得合成氣:
CH4(g)+ CO2(g) 2CO (g)+ 2H2(g)
①已知上述反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:
化學(xué)鍵 | C—H | C=O | H—H | CO(CO) |
鍵能/kJ·mol1 | 413 | 745 | 436 | 1075 |
則該反應(yīng)的ΔH=_________。分別在VL恒溫密閉容器A(恒容)、B(恒壓,容積可變)中,加入CH4和CO2各1 mol的混合氣體。兩容器中反應(yīng)達平衡后放出或吸收的熱量較多的是_______(填“A” 或“B ”)。
②按一定體積比加入CH4和CO2,在恒壓下發(fā)生反應(yīng),溫度對CO和H2產(chǎn)率的影響如圖3所示。此反應(yīng)優(yōu)選溫度為900℃的原因是________。
(3)O2輔助的Al~CO2電池工作原理如圖4所示。該電池電容量大,能有效利用CO2,電池反應(yīng)產(chǎn)物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
電池的負極反應(yīng)式:________。
電池的正極反應(yīng)式:6O2+6e6O2
6CO2+6O23C2O42
反應(yīng)過程中O2的作用是________。
該電池的總反應(yīng)式:________。
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【題目】我國科研人員研制出一種室溫Na-CO2電池。該電池吸收CO2的工作原理如圖所示。吸收的全部CO2中,有轉(zhuǎn)化為Na2CO3固體沉積在多壁碳納米管(MWCNT)電極表面。下列說法不正確的是
A. 鈉箔為負極,發(fā)生氧化反應(yīng)
B. 每吸收22.4 LCO2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為mol
C. 正極反應(yīng)式:4Na++3CO2+4e-=2Na2CO3+C
D. Na+通過電解質(zhì)移向MWCNT極
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【題目】X、Y、W、Z是四種常見的短周期元素,其原子半徑隨原子序數(shù)變化如圖所示。已知X的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18,中子數(shù)為10,Y和Ne原子的核外電子總數(shù)相差1;W的單質(zhì)是一種常見的半導(dǎo)體材料;Z的非金屬性在同周期主族元素中最強。
請回答下列問題:
(1)W位于元素周期表中第________周期第________族。畫出X的陰離子的結(jié)構(gòu)示意圖:____________。
(2)Z的氫化物和溴化氫相比,較穩(wěn)定的是________(寫電子式)。
(3)Y的金屬性與Mg的金屬性相比,________的金屬性強(寫化學(xué)式),請用實驗證明它們金屬性的相對強弱:___________。
(4)寫出Y的最高價氧化物對應(yīng)的水化物與Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。
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【題目】一種Cu-Li可充電電池的工作原理如圖所示,其中非水系電解液和水系電解液被鋰離子固體電解質(zhì)陶瓷片(LISICON)隔開。下列說法正確的是
A. 陶瓷片允許水分子通過
B. 電池放電時,N極上發(fā)生氧化反應(yīng)
C. 電池充電時,接線柱B應(yīng)與外接直流電源的正極相連
D. 電池充電時,陽極反應(yīng)為Li++e-=Li
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【題目】一定條件下,溶液的酸堿性對TiO2光催化染料R降解反應(yīng)的影響如圖所示。下列判斷正確的是
A.在0-50min之間, pH =2 和 PH= 7 時 R 的降解百分率相等
B.溶液酸性越強, R 的降解速率越小
C.R的起始濃度越小,降解速率越大
D.在 20-25min之間, pH = 10 時 R 的平均降解速率為 0.04mol·L-1·min-1
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【題目】NH3催化還原NO是重要的煙氣脫硝技術(shù),其反應(yīng)過程與能量關(guān)系如圖;研究發(fā)現(xiàn)在以Fe2O3為主的催化劑上可能發(fā)生的反應(yīng)過程如下圖,下列說法正確的是( )
A. 脫硝的總反應(yīng)為:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)
B. NH3催化還原NO為吸熱反應(yīng)
C. 過程1中NH3斷裂非極性鍵
D. 過程中NO為氧化劑,Fe2+為還原劑
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【題目】K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體,可用于曬制藍圖;卮鹣铝袉栴}:
(1)曬制藍圖時,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光劑,以K3[Fe(CN)6]溶液為顯色劑。其光解反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;顯色反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。
(2)某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解產(chǎn)物,按下圖所示裝置進行實驗。
①通入氮氣的目的是________________________________________。
②實驗中觀察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁,裝置E中固體變?yōu)榧t色,由此判斷熱分解產(chǎn)物中一定含有___________、___________。
③為防止倒吸,停止實驗時應(yīng)進行的操作是_____________________________。
④樣品完全分解后,裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3,檢驗Fe2O3存在的方法是:________________。
(3)測定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。
①稱量m g樣品于錐形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至終點。滴定終點的現(xiàn)象是___________________________。
②向上述溶液中加入過量鋅粉至反應(yīng)完全后,過濾、洗滌,將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀H2SO4酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至終點,消耗KMnO4溶液V mL。該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達式為________________________________。
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