高考化学压轴题专题化水溶液中的离子平衡的经典综合题及详细答案
- 格式:doc
- 大小:438.50 KB
- 文档页数:17
备战高考化学压轴题专题复习—化水溶液中的离子平衡的综合附详细答案一、水溶液中的离子平衡1.碳酸亚铁可用于制备补血剂。
某研究小组制备了 FeCO3,并对 FeCO3的性质和应用进行了探究。
已知:①FeCO3是白色固体,难溶于水②Fe2++6SCN-Fe(SCN)64-(无色)Ⅰ. FeCO3的制取(夹持装置略)实验i:装置 C 中,向 Na2CO3溶液(pH=11.9)通入一段时间 CO2至其 pH 为 7,滴加一定量 FeSO4溶液,产生白色沉淀,过滤、洗涤、干燥,得到 FeCO3固体。
(1)试剂 a 是_____。
(2)向 Na2CO3溶液通入 CO2的目的是_____。
(3)C 装置中制取 FeCO3的离子方程式为_____。
(4)有同学认为 C 中出现白色沉淀之后应继续通 CO2,你认为是否合理并说明理由________。
Ⅱ.FeCO3的性质探究实验ii实验iii(5)对比实验ⅱ和ⅲ,得出的实验结论是_____。
(6)依据实验ⅱ的现象,写出加入 10%H2O2溶液的离子方程式_____。
Ⅲ.FeCO3的应用(7)FeCO3溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁([CH3CH(OH)COO]2Fe,相对分子质量为 234)补血剂。
为测定补血剂中亚铁含量进而计算乳酸亚铁的质量分数,树德中学化学实验小组准确称量 1.0g 补血剂,用酸性 KMnO4溶液滴定该补血剂,消耗0.1000mol/L 的 KMnO4溶液 10.00mL,则乳酸亚铁在补血剂中的质量分数为_____,该数值异常的原因是________(不考虑操作不当以及试剂变质引起的误差)。
【来源】四川省成都市树德中学2020届高三二诊模拟考试理科综合化学试题【答案】饱和NaHCO3溶液降低溶液中OH-浓度,防止生成Fe(OH)2 2HCO3- +Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O 不合理,CO2会和FeCO3反应生成Fe(HCO3)2(或合理,排出氧气的影响) Fe2+与SCN-的络合(或结合)会促进FeCO3固体的溶解或FeCO3固体在KSCN溶液中的溶解性比KCl溶液中大 6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+ 117% 乳酸根中的羟基被KMnO4氧化,也消耗了KMnO4【解析】【分析】I. 装置A中碳酸钙和稀盐酸反应生成的二氧化碳中混有挥发的氯化氢气体,需要利用装置B中盛装的饱和碳酸氢钠溶液除去,装置C中,向碳酸钠溶液(pH=11.9)通入一段时间二氧化碳至其pH为7,滴加一定量硫酸亚铁溶液产生白色沉淀,过滤,洗涤,干燥,得到FeCO3;II. (5)根据Fe2++6SCN-Fe(SCN)64-分析FeCO3在KCl和KSCN两种不同溶液中的溶解度不同判断;(6)实验ii中溶液显红色且有红褐色沉淀生成,说明加入10%过氧化氢溶液后有Fe(OH)3和Fe(SCN)3生成;(7)FeCO3溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁补血剂,根据得失电子守恒和元素守恒建立关系式进行计算;乳酸根中有羟基,也能被高锰酸钾溶液氧化。
2020-2021高考化学化水溶液中的离子平衡-经典压轴题及答案解析一、水溶液中的离子平衡1.氢叠氮酸(HN3)和莫尔盐[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]是两种常用原料。
(1)氢叠氮酸易溶于水,25℃时,该酸的电离常数为Ka=10×10-5。
①氢叠氮酸在水溶液中的电离方程式为_______②0.2mol/L的HN3溶液与0.1mol/L的NaOH溶液等体积混合后,恢复到25℃,此时,溶液呈酸性,则混合溶液中各离子和HN3分子浓度由大到小的顺序为_______。
(2)在FeSO4溶液中,加入(NH4)2SO4固体可制备莫尔盐晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O],为了测定产品纯度,称取ag产品溶于水,配制成500mL溶液,用浓度为cmol/L的酸性高锰酸钾溶液滴定,每次所取待测液体积均为25.00mL,实验结果记录如下:(已知莫尔盐的分子量为392)实验次数第一次第二次第三次消耗KMnO4溶液体积/mL25.5225.0224.98①配制莫尔盐溶液,所使用的玻璃仪器除了烧杯和玻璃棒外还有_______②滴定终点的现象是_______,通过实验数据,计算该产品的纯度为_______(用含字母a、c的式子表示)。
③上表第一次实验中记录数据明显大于后两次,其原因可能是_______。
A 第一次滴定时,锥形瓶用待装液润洗B 该酸性高锰酸钾标准液保存时间过长,部分变质C 滴定前酸式滴定管中尖嘴处有气泡,滴定结束后气泡消失【来源】海南省海口市海南中学2020届高三下学期第七次月考化学试题【答案】HN3⇌H++N3- c(N3-)>c(Na+)>c(HN3+)>c(H+)>c(OH-) 500mL容量瓶,胶头滴管滴入最后一滴标准液,溶液变为浅紫红色,且半分钟不变色(980c/a)×100% AC【解析】【分析】(1)①氢叠氮酸是一元弱酸;②0.2mol/L的HN3溶液与0.1mol/L 的NaOH溶液等体积混合后,溶液中含有等物质的量浓度的HN3和NaN3;(2)溶液的配置需要的仪器有:烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管;高锰酸钾溶液本身是紫色的,可以根据高锰酸钾溶液颜色变化判断滴定终点;第一次实验中记录数据明显大于后两次,即高锰酸钾溶液体积偏大。
高考化学真题专题解析—水溶液中的离子平衡【母题来源】2022年全国乙卷【母题题文】常温下,一元酸HA 的3a K (HA)=1.010-⨯。
在某体系中,+H 与-A 离子不能穿过隔膜,未电离的HA 可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中()c (HA)c(HA)c A -=+总,当达到平衡时,下列叙述正确的是A .溶液Ⅰ中()()()c Hc OH c A +--=+B .溶液Ⅱ中的HA 的电离度()-c A c (HA)⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭总为1101C .溶液Ⅰ和Ⅱ中的(HA)c 不相等D .溶液Ⅰ和Ⅱ中的c (HA)总之比为410- 【答案】B 【试题解析】A .常温下溶液I 的pH=7.0,则溶液I 中c (H +)=c (OH -)=1×10-7mol/L ,c (H +)<c (OH -)+c (A -),A 错误;B .常温下溶液II 的pH=1.0,溶液中c (H +)=0.1mol/L ,K a =+-(H )(A )(HA)c c c ⋅=1.0×10-3,c 总(HA)=c (HA)+c (A -),则--0.1(A )(HA)-(A )c c c 总=1.0×10-3,解得-(A )(HA)c c 总=1101,B 正确; C .根据题意,未电离的HA 可自由穿过隔膜,故溶液I 和II 中的c (HA)相等,C 错误;D .常温下溶液I 的pH=7.0,溶液I 中c (H +)=1×10-7mol/L ,K a =+-(H )(A )(HA)c c c ⋅=1.0×10-3,c 总(HA)=c (HA)+c (A -),-710[(HA)(HA)](HA)c c c -总=1.0×10-3,溶液I 中c 总(HA)=(104+1)c (HA),溶液II 的pH=1.0,溶液II 中c (H +)=0.1mol/L ,K a =+-(H )(A )(HA)c c c ⋅=1.0×10-3,c 总(HA)=c (HA)+c (A -),0.1[(HA)(HA)](HA)c c c -总=1.0×10-3,溶液II 中c 总(HA)=1.01c (HA),未电离的HA 可自由穿过隔膜,故溶液I 和II 中的c (HA)相等,溶液I 和II 中c 总(HA)之比为[(104+1)c (HA)]∶[1.01c (HA)]=(104+1)∶1.01≈104,D 错误; 答案选B 。
高考化学压轴题专题复习——化水溶液中的离子平衡的综合含答案解析一、水溶液中的离子平衡1.水合肼(N2H4·H2O)又名水合联氨,无色透明,是具有腐蚀性和强还原性的碱性液体,它是一种重要的化工试剂。
利用尿素法生产水合肼的原理为:CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=N2H4·H2O+Na2CO3+NaCl。
实验1:制备NaClO溶液。
(已知:3NaClO Δ2NaCl+NaClO3)(1)如图装置Ⅰ中烧瓶内发生反应的化学方程式为___________。
(2)用NaOH固体配制溶质质量分数为30%的NaOH溶液时,所需玻璃仪器除量筒外还有__________(填字母)。
a.烧杯b.容量瓶c.玻璃棒d.烧瓶(3)图中装置Ⅱ中用冰水浴控制温度的目的是__________ 。
实验2:制取水合肼。
(4)图中充分反应后,____________(填操作名称)A中溶液即可得到水合肼的粗产品。
若分液漏斗滴液速度过快,部分N2H4·H2O会参与A中反应并产生大量氮气,降低产品产率。
写出该过程反应生成氮气的化学方程式 ________。
实验3:测定馏分中水合肼的含量。
(5)称取馏分3.0g,加入适量NaHCO3固体(滴定过程中,调节溶液的pH保持在6.5左右),加水配成250 mL溶液,移出25.00 mL置于锥形瓶中,并滴加2~3滴淀粉溶液,用0.15 mol·L-1的碘的标准溶液滴定(已知:N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)。
①滴定时,碘的标准溶液盛放在 ________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②下列能导致馏分中水合肼的含量测定结果偏高的是 _________(填字母)。
a.锥形瓶清洗干净后未干燥b.滴定前,滴定管内无气泡,滴定后有气泡c.读数时,滴定前平视,滴定后俯视d.盛标准液的滴定管水洗后,直接装标准液③实验测得消耗I2溶液的平均值为20.00mL,馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为_________。
高考化学压轴题专题化水溶液中的离子平衡的经典综合题及答案一、水溶液中的离子平衡1.硫酸亚铁铵的化学式为(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O,商品名为莫尔盐,可由硫酸亚铁与硫酸铵反应生成。
一般硫酸亚铁盐在空气中易被氧化,而形成莫尔盐后就比较稳定了。
三种盐的溶解度(单位为g/100g水)如下表:温度/℃102030(NH4)2SO473.075.478.0FeSO4·7H2O20.026.532.9(NH4)2SO4•FeSO417.221.628.1(一)实验室制取少量莫尔盐的流程如下:试回答下列问题:(1)步骤1中加入10%Na2CO3溶液的主要作用是___________;反应中铁屑过量是为了______。
(2)步骤3需要趁热过滤,原因是___________。
(3)从步骤4到莫尔盐,必须进行的操作依次是______,析出的晶体常用________洗涤。
(4)若莫尔盐的饱和溶液中有水20克,当温度从30℃降至10℃,最多析出莫尔盐的质量是________(选填编号)。
A 2.18gB 大于2.18gC 小于 2.18gD 无法确定(二)称取质量为1.96g的莫尔盐制成溶液。
用未知浓度的酸性KMnO4溶液进行滴定。
(1)已知MnO4-被还原为Mn2+,试写出该滴定反应的离子方程式____。
(2)判断该反应到达滴定终点的现象为____________。
(3)假设到达滴定终点时,用去V mL 酸性KMnO4溶液,则该酸性KMnO4溶液的浓度为_______mol/L。
【来源】上海市普陀区2010届高三第二次模拟考试化学试题【答案】除铁屑表面的油污还原氧化生成的Fe3+,保证Fe2+稳定、纯净地存在,减少产物中的Fe3+杂质 FeSO4在温度低时溶解度较小,如果不趁热过滤就会有FeSO4·7H2O析出过滤、洗涤无水酒精或冰水 B 5Fe2++MnO4-+8H+→ 5Fe3++Mn2++4H2O 加入最后一滴KMnO4溶液紫红色不褪,且半分钟内不褪色 1/V【解析】【分析】(一)(1)碳酸钠水解显碱性;(2)FeSO4在温度低时溶解度较小;(3)浓缩结晶后需要过滤、洗涤;温度低时,硫酸亚铁铵的溶解度小;(4)(NH4)2SO4·FeSO4在30℃和10℃的溶解度分别为:28.1g和17.2g;(二)(1)MnO4-将二价铁离子氧化为三价铁离子,被还原为Mn2+;(2)高锰酸钾本身有颜色,滴定亚铁离子是不需要指示剂的;(3)根据亚铁离子和高锰酸根反应的实质,可以找到亚铁离子与高锰酸根之间的量的关系,根据原子守恒可以找到亚铁离子和酸亚铁铵之间量的关系,进而进行计算。
2020-2021高考化学化水溶液中的离子平衡-经典压轴题含答案一、水溶液中的离子平衡1.某同学进行实验研究时,欲配1.0mol•L-1Ba(OH)2溶液,但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)2·8H2O试剂(化学式量:315)。
在室温下配制溶液时发现所取试剂在足量的水中仅部分溶解,烧杯中存在大量未溶物。
为探究原因,该同学查得Ba(OH)2·8H2O在283K、293K 和303K时的溶解度(g/100g H2O)分别为2.5、3.9和5.6。
(1)烧杯中未溶物可能仅为BaCO3,理由是___________________________________。
(2)假设试剂由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成,设计实验方案,进行成分检验。
在答题纸上进一步完成实验步骤、预期现象和结论_____。
(不考虑结晶水的检验;室温时BaCO3饱和溶液的pH=9.6)限选试剂及仪器:稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管实验步骤预期现象和结论步骤1:取适量试剂于洁净烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌,静置,过滤,得滤液和沉淀。
步骤2:取适量滤液于试管中,滴加稀硫酸。
步骤3:取适量步骤1中的沉淀于试管中,_____。
步骤4:将试剂初步提纯后,准确测定其中Ba(OH)2·8H2O的含量。
实验如下:(3)配制250mL约0.1mol•L-1Ba(OH)2溶液:准确称取w克试样,置于烧杯中,加适量蒸馏水,__________,将溶液转入_____________,洗涤,定容,摇匀。
(4)滴定:准确量取25.00mL所配制Ba(OH)2溶液于锥形瓶中,滴加指示剂,将__________(填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”)mol•L-1盐酸装入50mL酸式滴定管,滴定至终点,记录数据。
重复滴定2次。
平均消耗盐酸VmL。
高考化学压轴题专题复习—化水溶液中的离子平衡的综合附答案一、水溶液中的离子平衡1.淀粉水解的产物(C6H12O6)用硝酸氧化可以制备草酸,装置如图1所示(加热、搅拌和仪器固定装置均已略去):实验过程如下:①将1:1的淀粉水乳液与少许硫酸(98%)加入烧杯中,水浴加热至85℃~90℃,保持30min,然后逐渐将温度降至60℃左右;②将一定量的淀粉水解液加入三颈烧瓶中;③控制反应液温度在55~60℃条件下,边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸(65%HNO3与98%H2SO4的质量比为2:1.5)溶液;④反应3h左右,冷却,减压过滤后再重结晶得草酸晶体,硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应:C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2OC6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O请回答下列问题:(1)实验①加入98%硫酸少许的作用是:_________;(2)实验中若混酸滴加过快,将导致草酸产量下降,其原因是_________;(3)检验淀粉是否水解完全所用的试剂为_________;(4)草酸重结晶的减压过滤操作中,除烧杯、玻璃棒外,还必须使用属于硅酸盐材料的仪器有_________;(5)将产品在恒温箱内约90℃以下烘干至恒重,得到二水合草酸.用KMnO4标准溶液滴定,该反应的离子方程式为:2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O称取该样品0.12g,加适量水完全溶解,然后用0.020mol•L﹣1的酸性KMnO4溶液滴定至终点(杂质不参与反应),此时溶液颜色变化为_________,滴定前后滴定管中的液面读数如图2所示,则该草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数为_________。
【来源】2013届浙江省绍兴一中高三回头考试化学试题(带解析)【答案】催化剂的作用温度过高,硝酸浓度过大,导致H2C2O4进一步被氧化碘水布氏漏斗、吸滤器无色突变为淡紫色且半分钟不褪色 84%【解析】【分析】【详解】(1)淀粉水解需要浓硫酸作催化剂,即浓硫酸的作用是提高淀粉水解的速度(或起到催化剂的作用)。
2020-2021备战高考化学压轴题之化水溶液中的离子平衡(备战高考题型整理突破提升)及详细答案一、水溶液中的离子平衡1.亚硝酸钠是一种工业盐,外观与食盐非常相似,毒性较强。
I.经查:① K sp(AgNQ)=2X10 8, K sp(AgCl)=1.8 X10 10;② K a(HNO)=5.1 X10 4。
请设计最简单的方法鉴别NaNOO NaCl两种固体n .某小组同学用如下装置(略去夹持仪器)制备亚硝酸钠已知:①2NOF N&Q=2NaNQ ②酸性条件下,NO和NO都能与MnOT反应生成NO 一和M#(1)使用铜丝的优点是。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为。
装置C中盛放的药品是 ;(填字母代号)A.浓硫酸 B . NaOHO( C .水D .四氯化碳(3)该小组称取5.000g制取的样品溶于水配成250ml溶液,取25.00ml溶液于锥形瓶中,用0.1000mol - L 1酸,fKMn丽液进行滴定,实验所得数据如下表所示:①第一次实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是 (填字母代号)。
a.锥形瓶洗净后未干燥b.酸式滴定管用蒸储水洗净后未用标准液润洗c.滴定终点时仰视读数②酸性KMn的液滴定亚硝酸钠溶液的离子方程式为。
③该样品中亚硝酸钠的质量分数为。
【来源】2017届江西省重点中学协作体高三下学期第一次联考理综化学试卷(带解析) 【答案】分别取两种固体样品少量于试管中加水溶解;再分别滴加酚酬:试液,变红的为NaNO可以控制反应的发生与停止Cu +4HNO(浓尸Cu(NQ) 2+2NOT +2H2OCbc6H +2MnO +5NO_ 2+ _ __________ _=2Mn +5NO +3H2O69%【解析】试题分析:I .根据NaNO2为强碱弱酸盐,亚硝酸根离子水解导致溶液显示碱性分析;n .装置A中是浓硝酸和铜加热发生的反应,反应生成二氧化氮、硝酸铜和水,装置C中是A 装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮;通过装置 D 中的干燥剂吸收水蒸气,通过装置 F 中的干燥剂防止水蒸气进入,通过装置 E 中的过氧化钠与一氧化氮反应,最后通过酸性高锰酸钾溶液除去剩余一氧化氮防止污染空气,据此分析解答。
备战高考化学压轴题之化水溶液中的离子平衡(备战高考题型整理,突破提升)含答案(1)一、水溶液中的离子平衡1.硫酸亚铁铵的化学式为(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O,商品名为莫尔盐,可由硫酸亚铁与硫酸铵反应生成。
一般硫酸亚铁盐在空气中易被氧化,而形成莫尔盐后就比较稳定了。
三种盐的溶解度(单位为g/100g水)如下表:温度/℃102030(NH4)2SO473.075.478.0FeSO4·7H2O20.026.532.9(NH4)2SO4•FeSO417.221.628.1(一)实验室制取少量莫尔盐的流程如下:试回答下列问题:(1)步骤1中加入10%Na2CO3溶液的主要作用是___________;反应中铁屑过量是为了______。
(2)步骤3需要趁热过滤,原因是___________。
(3)从步骤4到莫尔盐,必须进行的操作依次是______,析出的晶体常用________洗涤。
(4)若莫尔盐的饱和溶液中有水20克,当温度从30℃降至10℃,最多析出莫尔盐的质量是________(选填编号)。
A 2.18gB 大于2.18gC 小于 2.18gD 无法确定(二)称取质量为1.96g的莫尔盐制成溶液。
用未知浓度的酸性KMnO4溶液进行滴定。
(1)已知MnO4-被还原为Mn2+,试写出该滴定反应的离子方程式____。
(2)判断该反应到达滴定终点的现象为____________。
(3)假设到达滴定终点时,用去V mL 酸性KMnO4溶液,则该酸性KMnO4溶液的浓度为_______mol/L。
【来源】上海市普陀区2010届高三第二次模拟考试化学试题【答案】除铁屑表面的油污还原氧化生成的Fe3+,保证Fe2+稳定、纯净地存在,减少产物中的Fe3+杂质 FeSO4在温度低时溶解度较小,如果不趁热过滤就会有FeSO4·7H2O析出过滤、洗涤无水酒精或冰水 B 5Fe2++MnO4-+8H+→ 5Fe3++Mn2++4H2O 加入最后一滴KMnO4溶液紫红色不褪,且半分钟内不褪色 1/V【解析】【分析】(一)(1)碳酸钠水解显碱性;(2)FeSO4在温度低时溶解度较小;(3)浓缩结晶后需要过滤、洗涤;温度低时,硫酸亚铁铵的溶解度小;(4)(NH4)2SO4·FeSO4在30℃和10℃的溶解度分别为:28.1g和17.2g;(二)(1)MnO4-将二价铁离子氧化为三价铁离子,被还原为Mn2+;(2)高锰酸钾本身有颜色,滴定亚铁离子是不需要指示剂的;(3)根据亚铁离子和高锰酸根反应的实质,可以找到亚铁离子与高锰酸根之间的量的关系,根据原子守恒可以找到亚铁离子和酸亚铁铵之间量的关系,进而进行计算。
专题09 图形题中水溶液中的离子平衡专题1.常温下,在体积均为20mL 、浓度均为0.1mol·L -1的HX 溶液、HY 溶液中分别滴加同浓度的NaOH溶液,反应后溶液中水电离的c(H +)表示为pH 水=-lgc(H +)水。
pH 水与滴加氢氧化钠溶液体积的关系如图所示。
下列推断正确的是A .HX 的电离方程式为HX =H ++X -B .T 点时c(Na +)=c(Y -)>c(H +)=c(OH -)C .常温下用蒸馏水分别稀释N 、P 点溶液,pH 都降低D .常温下,HY 的电离常数a 7x K =(20-x)10⨯ 【答案】D【解析】A 项,依题意,HX 和HY 是两种一元酸。
由图象知,加入氢氧化钠溶液,水电离程度增大,溶液由酸性逐渐变为中性,当恰好完全反应时溶液呈碱性且水电离程度达到最大值。
HX 为弱酸,故A 错误;B 项,T 、P 点对应的溶液都呈碱性,故B 错误;C 项,N 点呈中性,加入蒸馏水稀释中性溶液,稀释后溶液仍然呈中性,故C 错误;D 项,取M 点计算电离常数,c(H +)=c(OH -)=1×10-7mol·L -1,混合溶液中1x (Na )(Y )0.1mol L 20+x c c +--==⨯⋅,120-x (HY)0.1mol L 20+x c -=⨯⋅,+-a 7c(H )c(Y )x K ==c(HY)(20-x)10⨯,故D 正确。
故选D 。
2.常温时,把浓度为0.1 mol•L -1盐酸分别滴加到浓度为0.1 mol•L -1的MOH 和NOH 两种一元碱,所得到滴定曲线如图所示,下列说法正确的是A .K b (NOH)≈10-21B.碱性:MOH>NOH,且两次滴定时均可用酚酞作为指示剂C.滴定NOH,当加入盐酸体积为10mL时,溶液中必有:c(Cl-)+c(H+)=c(OH-)+c(NOH)D.当两溶液均恰好滴定完全时,两溶液中的离子总数相等【答案】C【解析】A项,由起始时pH值的大小可知,NOH一定为弱碱,MOH可能是强碱也可能是弱碱,由起始得,NOH溶液中c(OH―)=10-3mol•L-1,故K b(NOH)≈10-5,A错误;B项,用强酸滴定时,对于NOH来说,滴定终点为强酸弱碱盐,溶液呈酸性,对MOH来说,终点可能是酸性也可能是中性,故均可选用甲基橙作为指示剂,不宜用酚酞,B项不正确;C项,当滴定到加入HCl为10mL时,由电荷守恒:c(N+)+c(H+)=c(Cl―)+c(OH―),由物料守恒:2c(Cl―)=c(N+)+c(NOH),两式相加得:c(Cl―)+c(H+)=c(OH―) +c(NOH),C项正确;D项,滴定至恰好完全反应时,均消耗盐酸20mL,两溶液中由电荷守恒均有c(R+)+c(H+)=c(Cl―)+c(OH―)(R为N或M),两溶液中c(Cl―)相等,但c(OH―)不相等,所以离子总浓度不相等,离子总数也不相等,D错误。
高考化学化水溶液中的离子平衡-经典压轴题含详细答案一、水溶液中的离子平衡1.氨基磺酸(H2NSO3H)是一元固体强酸,俗称“固体硫酸”,易溶于水和液氨,不溶于乙醇,在工业上常用作酸性清洗剂、阻燃剂、磺化剂等。
某实验室用尿素和发烟硫酸(溶有SO3的硫酸)制备氨基磺酸的流程如图:已知“磺化”步骤发生的反应为:①CO(NH 2)2(s)+SO3(g)H2NCONHSO3H(s) ΔH<0②H 2NCONHSO3H+H2SO42H2NSO3H+CO2↑发生“磺化”步骤反应的装置如图1所示:请回答下列问题:(1)下列关于“磺化”与“抽滤”步骤的说法中正确的是____。
A.仪器a的名称是三颈烧瓶B.冷凝回流时,冷凝水应该从冷凝管的B管口通入C.抽滤操作前,应先将略小于漏斗内径却又能将全部小孔盖住的滤纸平铺在布氏漏斗中,稍稍润湿滤纸,微开水龙头,抽气使滤纸紧贴在漏斗瓷板上,再转移悬浊液D.抽滤结束后为了防止倒吸,应先关闭水龙头,再拆下连接抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管(2)“磺化”过程温度与产率的关系如图2所示,控制反应温度为75~80℃为宜,若温度高于80℃,氨基磺酸的产率会降低,可能的原因是____。
(3)“抽滤”时,所得晶体要用乙醇洗涤,则洗涤的具体操作是____。
(4)“重结晶”时,溶剂选用10%~12%的硫酸而不用蒸馏水的原因是____。
(5)“配液及滴定”操作中,准确称取2.500g氨基磺酸粗品配成250mL待测液。
取25.00mL待测液于锥形瓶中,以淀粉-碘化钾溶液做指示剂,用0.08000mol•L-1的NaNO2标准溶液进行滴定,当溶液恰好变蓝时,消耗NaNO2标准溶液25.00mL。
此时氨基磺酸恰好被完全氧化成N2,NaNO2的还原产物也为N2。
①电子天平使用前须____并调零校准。
称量时,可先将洁净干燥的小烧杯放在称盘中央,显示数字稳定后按____,再缓缓加样品至所需质量时,停止加样,读数记录。
备战高考化学压轴题专题复习—化水溶液中的离子平衡的综合及答案解析一、水溶液中的离子平衡1.实验室以工业废渣(主要含CaSO 4·2H 2O ,还含少量SiO 2、Al 2O 3、Fe 2O 3)为原料制取轻质CaCO 3和(NH 4)2SO 4晶体,其实验流程如下:(1)室温下,反应CaSO 4(s)+23CO -(aq)CaCO 3(s)+24SO -(aq)达到平衡,则溶液中()()2423SO CO c c --=________[K sp (CaSO 4)=4.8×10−5,K sp (CaCO 3)=3×10−9]。
(2)将氨水和NH 4HCO 3溶液混合,可制得(NH 4)2CO 3溶液,其离子方程式为________;浸取废渣时,向(NH 4)2CO 3溶液中加入适量浓氨水的目的是________。
(3)废渣浸取在如图所示的装置中进行。
控制反应温度在60~70 ℃,搅拌,反应3小时。
温度过高将会导致CaSO 4的转化率下降,其原因是________;保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,实验中提高CaSO 4转化率的操作有________。
(4)滤渣水洗后,经多步处理得到制备轻质CaCO 3所需的CaCl 2溶液。
设计以水洗后的滤渣为原料,制取CaCl 2溶液的实验方案:______[已知pH=5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全;pH=8.5时Al(OH)3开始溶解。
实验中必须使用的试剂:盐酸和Ca(OH)2]。
【来源】2019年江苏卷高考化学试题【答案】1.6×104 3HCO -+NH 3·H 2O+4NH +23CO -+H 2O(或3HCO -+NH 3·H 2O +4NH +23CO -+H 2O) 增加溶液中23CO -的浓度,促进CaSO 4的转化温度过高,(NH 4)2CO 3分解 加快搅拌速率 在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣,待观察不到气泡产生后,过滤,向滤液中分批加入少量Ca(OH)2,用pH 试纸测量溶液pH ,当pH 介于5~8.5时,过滤【解析】【分析】(1)反应CaSO 4(s )+CO 32-(aq )CaCO 3(s )+SO 42-(aq )的平衡常数表达式为2423c SO c CO --()(),结合CaSO 4和CaCO 3的K sp 计算; (2)氨水与NH 4HCO 3反应生成(NH 4)2CO 3;加入氨水抑制(NH 4)2CO 3的水解; (3)温度过高,(NH 4)2CO 3分解,使CaSO 4转化率下降;保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,提高CaSO 4转化率即提高反应速率,结合反应的特点从影响反应速率的因素分析;(4)根据工业废渣中的成分知,浸取、过滤后所得滤渣中含CaCO 3、SiO 2、Al 2O 3和Fe 2O 3;若以水洗后的滤渣为原料制取CaCl 2溶液,根据题给试剂,首先要加入足量盐酸将CaCO 3完全转化为CaCl 2,同时Al 2O 3、Fe 2O 3转化成AlCl 3、FeCl 3,过滤除去SiO 2,结合题给已知,再利用Ca (OH )2调节pH 除去Al 3+和Fe 3+。
水溶液中的离子平衡1.写出下列电解质在水溶液中的电离方程式NaHCO3__________________________HCl____________________________CH3COOH_________________________Fe(OH)3_______________________.【答案】NaHCO 3=Na++HCO3﹣HCl=H++Cl﹣CH3COOH CH3COO﹣+H+Fe(OH)3Fe3++3OH﹣.【解析】碳酸氢钠会完全电离为钠离子和碳酸氢根离子,所以电离方程式为:NaHCO3=Na++HCO3-。
HCl是强酸应该发生不可逆电离,得到氢离子和氯离子,所以方程式为:HCl=H++Cl﹣。
醋酸是弱酸,应该发生可逆电离,得到醋酸根离子和氢离子,方程式为:CH 3COOH CH3COO﹣+H+。
氢氧化铁是弱碱,应该发生可逆电离得到铁离子和氢氧根离子(注意不分步),所以方程式为:Fe(OH)3Fe3++3OH﹣。
2.化学平衡移动原理同样也适用于其他平衡。
已知在氨水中存在下列平衡:NH3+H2ONH3·H2O NH4++OH-(1)向氨水中加入MgCl2固体时,平衡向____移动,OH-的浓度____(填“增大”“减小”或“不变”,下同), NH4+的浓度____。
(2)向氨水中加入浓盐酸,平衡向____移动。
(3)向浓氨水中加入少量NaOH固体,平衡向____移动。
【答案】右减小增大右左【解析】(1)向氨水中加入MgCl2固体时,镁离子与氢氧根离子反应得到氢氧化镁沉淀,因为氢氧根离子浓度减小,反应平衡向右移动,随着平衡向右,电离出更多的铵根离子,所以铵根离子浓度增大。
虽然平衡向右,但是根据勒夏特列原理,氢氧根的浓度还是要减少。
(2)向氨水中加入浓盐酸,盐酸中的氢离子与氨水电离的氢氧根离子中和,随着氢氧根离子浓度减小,平衡向右移动。
(3)向浓氨水中加入少量NaOH固体,会增大氢氧根离子浓度,使平衡向左移动。
备战高考化学压轴题专题复习——化水溶液中的离子平衡的综合附答案一、水溶液中的离子平衡1.茶叶中的茶多酚是一种天然抗氧化剂(其抗氧化能力是 VC 的 5~10 倍),它易溶于水、乙醇、乙酸乙酯,难溶于氯仿。
在酸性介质中,茶多酚能将 Fe3+还原为 Fe2+,Fe2+与K3Fe(CN)6生成的深蓝色配位化合物 KFe[Fe(CN)6]对特定波长光的吸收程度(用光密度值 A 表示)与茶多酚在一定浓度范围内成正比。
A 与茶多酚标准液浓度的关系如图 1 所示:某实验小组设计如下实验流程从茶叶中提取茶多酚:请回答下列问题:(1)操作①用水浸取茶多酚时,实验小组发现搅拌速度对茶多酚浸出量的影响如图 2 所示,原因是____。
若用乙醇浸取茶多酚操作如下:称取 10 g 茶叶末,用滤纸包好,装入恒压滴液漏斗中,圆底烧瓶内加沸石和适量乙醇,如图 3 安装后,通冷凝水,加热套加热,当乙醇被加热沸腾后,控制加热套温度在 90℃。
为使恒压漏斗内液面高出茶叶包约 0.5 cm,并保持约 1 h,可行的操作方法是________。
(2)减压蒸发相对于一般蒸发的优点是________;氯仿的作用是________。
(3)下列有关实验基本操作不正确的是________。
A.图 3 中冷凝水流向为 a 进 b 出B.分液漏斗使用前须检验是否漏水并洗净备用C.操作①过滤时,可用玻璃棒适当搅拌以加快分离速度D.萃取过程中,经振摇并放气后,将分液漏斗置于铁圈上立即分液(4)称取 1.25 g 粗产品,用蒸馏水溶解并定容至 1000 mL,移取该溶液 1.00 mL,加过量 Fe3+和 K3Fe(CN)6酸性溶液,用蒸馏水定容至 100 mL 后,测得溶液光密度值 A=0.800,则产品的纯度是_____ (以质量分数表示)。
【来源】吉林省东北师范大学附属中学2019-2020学年高二下学期疫情延期开学考试(4月)化学试题【答案】茶多酚易被氧气氧化,搅拌速度越快,茶多酚氧化速度越快,浸出率越低关闭活塞,当漏斗内液面高出茶叶包约0.5cm时,调节活塞使乙醇冷凝速度与漏斗放液速度一致降低蒸发温度防止产物氧化或分解萃取(或除杂) CD 96%【解析】【分析】茶叶用水浸泡时,茶多酚、氨基酸、茶碱等溶解在水中,过滤后,去除滤渣,得到的滤液减压蒸发,可降低蒸发温度,防止氧化反应的发生;往浓缩液中加入氯仿、分液,可得含氯仿的有机溶液①,水溶液②中含有茶多酚,用乙酸乙酯萃取、分液,可得茶多酚的乙酸乙酯溶液,然后减压蒸发,即可获得茶多酚粗产品。
高考化学与化水溶液中的离子平衡有关的压轴题及答案一、水溶液中的离子平衡1.三草酸合铁酸钾K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 是一种绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇等有机溶剂,光照或受热易分解。
实验室要制备K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 并测定2-24C O 的含量。
请回答下列相关问题。
I .FeC 2O 4·2H 2O 的制备向烧杯中加入5.0g(NH 4)2Fe(SO 4)2·6H 2O 、15mL 蒸馏水、1mL3moL/L 的硫酸,加热溶解后加入25mL 饱和H 2C 2O 4溶液,继续加热并搅拌一段时间后冷却,将所得FeC 2O 4·2H 2O 晶体过滤、洗涤。
(1)制备FeC 2O 4·2H 2O 时,加入3mol /L 硫酸的作用是________________________。
II .K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 的制备向I 中制得的FeC 2O 4·2H 2O 晶体中加入10mL 饱和K 2C 2O 4溶液,水浴加热至40℃,缓慢加入过量3%的H 2O 2溶液并不断搅拌,溶液中产生红褐色沉淀,H 2O 2溶液完全加入后将混合物加热煮沸一段时间,然后滴加饱和H 2C 2O 4溶液使红褐色沉淀溶解。
向溶液中再加入10mL 无水乙醇,过滤、洗涤、干燥。
(2)制备过程中有两个反应会生成K 3[Fe(C 2O 4)3],两个化学方程式依次是:______________________、2Fe(OH)3+3K 2C 2O 4+3H 2C 2O 4=2K 3[Fe(C 2O 4)3]+6H 2O 。
(3)H 2O 2溶液完全加入后将混合物加热煮沸一段时间的目的是______________________。
III .2-24C O 含量的测定称取0.22g Ⅱ中制得的K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 晶体于锥形瓶中,加入50mL 蒸馏水和15mL3mol /L 的硫酸,用0.02000mol /L 的标准KMnO 4溶液滴定,重复3次实验平均消耗的KMnO 4溶液体积为25.00mL 。
高考化学复习水溶液中的离子平衡专题练习(带答案).50℃时,下列各溶液中,离子的物质的量浓度关系正确的是A.pH=4的醋酸中:c(H+)= 4.0molL-1B.饱和小苏打溶液中:c(Na+)= c(HCO3-)C.饱和食盐水中:c(Na+)+ c(H+)= c(Cl-)+c(OH-)D.pH=12的纯碱溶液中:c(OH-)= 1.010-2molL-1.常温下,0.2 molL-1的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组成及浓度如图所示,下列说法正确的是( )A.HA为强酸B.该混合液pH=7C.图中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+D.该混合溶液中:c(A-)+c(Y)=c(Na+).对于常温下pH=pH=3的醋酸,下列说法正确的是()A.pH=c(H+)=c(-) + c(OH-)B.pH=3的醋酸c(H+)= molL-1C.pH=pH=3的醋酸D.pH=3的醋酸与pH=11的NaOH溶液等体积混合所得溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-).对于常温下0.1 molL-1氨水和0.1 molL-1醋酸,下列说法正确的是()A.0.1 molL-1氨水,溶液的pH=13B.0.1 molL-1氨水加水稀释,溶液中c(H+)和c(OH-)都减小C.0.1 molL-1醋酸溶液中:c(H+)=c(CH3COO-)D.0.1 molL-1醋酸与0.1 molL-1NaOH溶液等体积混合所得溶液中:c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+).室温下,将一元酸HA溶液和NaOH溶液等体积混合,实验数据如表:实验编号起始浓度c(HA) 起始浓度c(NaOH) 反应后溶液的pH ① 0.1 molL-1 0.1 molL-1 9 ② x 0.2molL-1 7 下列说法正确的是()A.实验①反应前HA溶液中c(H+)=c(OH-)+ c(A-)B.实验①反应后溶液中c(A-)c(Na +)C.实验②反应前HA溶液浓度x0.2 molL-1D.实验②反应后溶液中c(A-)+ c(HA)= c(Na+).HF为一元弱酸,在0.1molL-1 NaF溶液中,离子浓度关系正确的是A.c(Na+)c(F-)c(H+)c(OH-)B.c(Na+)c(OH-)c(F-)c(H+)C.c(Na+) + c(OH-)=c(F-) + c(H+)D.c(Na+) + c(H+)=c(F-) + c(OH-).今有室温下四种溶液,有关叙述正确的是()① ② ③ ④ pH 11 11 3 3 溶液氨水氢氧化钠溶液醋酸盐酸 A.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH ①④③B.①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后,两溶液的pH均减小C.①、④两溶液等体积混合,所得溶液中c(NH4+)c(Cl-)c(H+)c(OH-)D.V aL ④与VbL ②溶液混合后,若混合后溶液pH=4则Va ∶Vb= 9∶11.关于0.1 molL-1 NH4Cl溶液,下列说法正确的是()A.c(Cl-)c(H+)c(NH4+)c(OH-)B.c(H+)=c(NH3H2O)+ c(OH-)C.加水稀释,溶液中所有离子的浓度均减小D.向溶液中加入少量CH3COONa固体,NH4+的水解程度增大2.对常温下0.1mo1/L的醋酸溶液,以下说法正确的是()A.由水电离出来的c(H+)=1.01013mo1/LB. c(CH3COOH)c(H+)c(CH3COOc(OH)C.与同浓度的盐酸分别加水稀释10倍:pH(醋酸)pH (盐酸)D.与等浓度等体积NaOH溶液反应后的溶液中:c(CH3COOH)+c(CH3COOˉ)=0.1mo1/L3.已知醋酸、醋酸根离子在溶液中存在下列平衡及其对应的平衡常数常温下,将等体积、等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠溶液混合,下列叙述正确的是()A 对混合溶液进行微热,K1增大、K2减小B 混合溶液PH7C 混合溶液中c(CH3COOc(Na+)D 温度不变,若在混合溶液中加入少量NaOH固体,c(CH3COO)减小.下列关于电解质溶液的叙述正确的是()A.常温下,Na2CO3溶液的pH7B.0.1mol/L Na2CO3溶液在35℃时碱性比25℃强,说明该水解反应是是放热反应C.常温下.pH=7的NH4Cl与氨水的混合溶液中各离子浓度的关系为:c(Cl-)=c(NH4+)c(H+)=c(OH一)D.常温下,中和pH与体积均相同的盐酸和醋酸,消耗NaOH 的物质的量相同.下列说法不正确的是()A.NaHCO3和Na2CO3混合溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO) +2c(CO)B.常温下,浓度均为0.1 molL-1下列各溶液的pH:NaOHNa2CO3 NaHCO3 NH4ClC.向冰醋酸中逐滴加水,醋酸的电离程度、pH均先增大后减小D.常温下,pH=1的稀硫酸与醋酸溶液中,c (SO42-)与c(CH3COO-)之比为2∶1.常温下,Na2CO3溶液中有平衡:CO32-+H2OHCO3-+OH-下列说法正确的是:A.Na2CO3溶液中:c(Na+)c(CO32-)c(OH-)c(H+)B.加入NaOH固体,溶液pH减小C.Na2CO3溶液中:c(Na+)+c(H+)= 2c(CO32-)+c(OH-)D.升高温度平衡向正反应方向移动.下列各溶液的叙述中的是()A.等pH的硫酸与醋酸稀释后pH的变化如右图所示,则曲线Ⅱ表示的是醋酸的稀释图像B.溶有等物质的量的NaClO、NaHCO3的溶液中:c(HClO)+c(ClO-)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-)C.若NH4HCO3溶液、NH4HSO4溶液中c(NH4+)相等,则:c(NH4HSO4)D.已知某温度下Ksp(CH3COOAg) = 2.810-3,浓度均为0.1 molL-1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等体积混合一定能产生CH3COOAg沉淀.下列叙述正确的是()A.pH=3的醋酸溶液与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH=7B.物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)C.常温下,向NH4Cl溶液中加入氨水至溶液的pH=7,此时溶液中cNH4+)cC1-D.0.1molL-1NaHCO3溶液:c(Na+)c(HCO3-)c(OH-)c(H+) .已知:25 ℃时,CaCO3的Ksp=2.810-9,CaCO3在水中的溶解平衡曲线如右图所示。
高考化学压轴题专题复习—化水溶液中的离子平衡的综合附详细答案一、水溶液中的离子平衡1.叠氮化钠(NaN3)是一种白色剧毒晶体,是汽车安全气囊的主要成分。
NaN3易溶于水,微溶于乙醇,水溶液呈弱碱性,能与酸发生反应产生具有爆炸性的有毒气体叠氮化氢。
实验室可利用亚硝酸叔丁酯(t-BuNO2,以t-Bu表示叔丁基)与N2H4、氢氧化钠溶液混合反应制备叠氮化钠。
(1)制备亚硝酸叔丁酯取一定NaNO2溶液与50%硫酸混合,发生反应H2SO4+2NaNO2===2HNO2+Na2SO4。
可利用亚硝酸与叔丁醇(t-BuOH)在40℃左右制备亚硝酸叔丁酯,试写出该反应的化学方程式:____________。
(2)制备叠氮化钠(NaN3)按如图所示组装仪器(加热装置略)进行反应,反应的化学方程式为:t-BuNO2+NaOH+N2H4===NaN3+2H2O+t-BuOH。
①装置a的名称是______________;②该反应需控制温度在65℃,采用的实验措施是____________________;③反应后溶液在0℃下冷却至有大量晶体析出后过滤。
所得晶体使用无水乙醇洗涤。
试解释低温下过滤和使用无水乙醇洗涤晶体的原因是____________。
(3)产率计算①称取2.0g叠氮化钠试样,配成100mL溶液,并量取10.00mL溶液于锥形瓶中。
②用滴定管加入0.10mol·L-1六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]溶液40.00mL(假设杂质均不参与反应)。
③充分反应后将溶液稀释并酸化,滴入2滴邻菲罗啉指示液,并用0.10mol·L-1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]为标准液,滴定过量的Ce4+,终点时消耗标准溶液20.00mL(滴定原理:Ce4++Fe2+===Ce3++Fe3+)。
已知六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]与叠氮化钠反应生成硝酸铵、硝酸钠、氮气以及Ce(NO3)3,试写出该反应的化学方程式____________________________;计算叠氮化钠的质量分数为________(保留2位有效数字)。
高考化学—化水溶液中的离子平衡的综合压轴题专题复习含答案一、水溶液中的离子平衡1.以环己醇为原料制取己二酸[HOOC(CH2)4COO H]的实验流程如下:其中“氧化”的实验过程:在250mL四颈烧瓶中加入50 mL水和3.18g碳酸钠,低速搅拌至碳酸钠溶解,缓慢加入9.48g(约0.060 mol)高锰酸钾,按图示搭好装置:打开电动搅拌,加热至35℃,滴加3.2 mL(约 0.031 mol) 环己醇,发生的主要反应为:-KMnO/OH−−−−→ KOOC(CH2)4COOK ∆H<04<50℃(1)“氧化”过程应采用____________加热(2)“氧化”过程为保证产品纯度需要控制环己醇滴速的原因是:_______________。
(3)为证明“氧化”反应已结束,在滤纸上点1滴混合物,若观察到___________则表明反应已经完成。
(4)“趁热抽滤”后,用___________进行洗涤(填“热水”或“冷水")。
(5)室温下,相关物质溶解度如表:化学式己二酸NaCl KCl溶解度g/100g水 1.4435.133.3“蒸发浓缩”过程中,为保证产品纯度及产量,应浓缩溶液体积至_________(填标号)A.5mL B.10mL C.15mL D.20mL(6)称取己二酸(Mr-=146 g/mol)样品0.2920 g,用新煮沸的50 mL 热水溶解,滴入2滴酚酞试液,用0.2000 mol/L NaOH 溶液滴定至终点,消耗 NaOH 的平均体积为 19.70 mL。
NaOH 溶液应装于____________(填仪器名称),己二酸样品的纯度为________。
【来源】四川省成都七中2020届高三理科综合二诊模拟考试化学试题【答案】水浴为保证反应温度的稳定性(小于50℃)或控制反应温度在50℃以下未出现紫红色热水 C 碱式滴定管 98.5%【解析】【分析】由题意可知,三颈烧瓶中加入3.18克碳酸钠和50mL 水,低温搅拌使其溶解,然后加入9.48g 高锰酸钾,小心预热溶液到35℃,缓慢滴加3.2mL 环己醇,控制滴速,使反应温度维持在45℃左右,反应20min 后,再在沸水浴上加热5min 促使反应完全并使MnO 2沉淀凝聚,加入适量亚硫酸氢钠固体除去多余高锰酸钾,趁热过滤得到MnO 2沉淀和含有己二酸钾的滤液,用热水洗涤MnO 2沉淀,将洗涤液合并入滤液,热浓缩使滤液体积减少至10mL 左右,趁热小心加入浓硫酸,使溶液呈强酸性(调节pH =1~2),冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥,得己二酸白色晶体;(1)氧化过程需要使反应温度维持在35℃左右;(2)因为滴速对溶液的温度有影响,为保证产品纯度,需要控制反应温度;(3)为证明“氧化”反应已结束,就是检验无高锰酸钾即可;(4)根据减少物质的损失,结合物质溶解度与温度的关系分析;(5)室温下,根据相关物质溶解度,“蒸发浓缩”过程中,要保证产品纯度及产量,就是生成的杂质要依然溶解在溶液中,据此计算应浓缩溶液体积;(6)①根据仪器的特点和溶液的性质选取仪器;②称取已二酸(Mr =146g/mol)样品0.2920g ,用新煮沸的50mL 热水溶解,滴入2滴酚酞试液,用0.2000mol/L NaOH 溶液滴定至终点,进行平行实验及空白实验后,消耗NaOH 的平均体积为19.70mL ;设己二酸样品的纯度为ω,根据HOOC(CH 2)4COOH ~2NaOH 计算。
备战高考化学压轴题专题化水溶液中的离子平衡的经典综合题附答案一、水溶液中的离子平衡1.人体血液里Ca2+的浓度一般采用mg·cm-3来表示。
抽取一定体积的血样,加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4),再用KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。
某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2+的浓度。
(配制KMnO4标准溶液)如图是配制50mL KMnO4标准溶液的过程示意图。
(1)请你观察图示判断,其中不正确的操作有__________(填序号)。
(2)如果用图示的操作配制溶液,所配制的溶液浓度将__________(填“偏大”或“偏小”)。
(测定血液样品中Ca2+的浓度)抽取血样20.00mL,经过上述处理后得到草酸,再用0.020mol·L-1 KMnO4溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出,这时共消耗12.00mL KMnO4溶液。
(3)已知草酸跟KMnO4溶液反应的离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn x++10CO2↑+8H2O则方程式中的x=__________。
(4)经过计算,血液样品中Ca2+的浓度为__________mg·cm-3。
【来源】山东省章丘四中2020届高三10月月考化学试题【答案】②⑤偏小2 1.2【解析】【分析】(1)根据图示分析配制一定物质的量浓度的溶液的操作正误;(2)根据仰视刻度线,会使溶液体积偏大判断;(3)根据电荷守恒进行分析;(4)根据滴定数据及钙离子与高锰酸钾的关系式计算出血液样品中Ca2+的浓度。
【详解】(1)由图示可知②⑤操作不正确,②不能在量筒中溶解固体,⑤定容时应平视刻度线,至溶液凹液面与刻度线相切;(2)如果用图示的操作配制溶液,由于仰视刻度线,会使溶液体积偏大,所配制的溶液浓度将偏小;(3)根据电荷守恒,(-1×2)+(+1×6)=+x×2,解得,x=2,草酸跟KMnO 4反应的离子方程式为:2MnO 4-+5H 2C 2O 4+6H +═2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O ;(4)血样20.00mL 经过上述处理后得到草酸,草酸消耗的消耗的高锰酸钾的物质的量为:0.020mol/L×0.012L=2.4×10-4mol ,根据反应方程式2MnO 4-+5H 2C 2O 4+6H +═2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O ,及草酸钙的化学式CaC 2O 4,可知:n(Ca 2+)=n(H 2C 2O 4)=52n(MnO 4-)=2.5×2.4×10-4mol=6×10-4mol ,Ca 2+的质量为:40g/mol×6×10-4mol=0.024g=24mg ,钙离子的浓度为:324mg 20cm=1.2mg/cm 3。
高考化学压轴题专题化水溶液中的离子平衡的经典综合题及详细答案一、水溶液中的离子平衡1.叠氮化钠(NaN3)是一种白色剧毒晶体,是汽车安全气囊的主要成分。
NaN3易溶于水,微溶于乙醇,水溶液呈弱碱性,能与酸发生反应产生具有爆炸性的有毒气体叠氮化氢。
实验室可利用亚硝酸叔丁酯(t-BuNO2,以t-Bu表示叔丁基)与N2H4、氢氧化钠溶液混合反应制备叠氮化钠。
(1)制备亚硝酸叔丁酯取一定NaNO2溶液与50%硫酸混合,发生反应H2SO4+2NaNO2===2HNO2+Na2SO4。
可利用亚硝酸与叔丁醇(t-BuOH)在40℃左右制备亚硝酸叔丁酯,试写出该反应的化学方程式:____________。
(2)制备叠氮化钠(NaN3)按如图所示组装仪器(加热装置略)进行反应,反应的化学方程式为:t-BuNO2+NaOH+N2H4===NaN3+2H2O+t-BuOH。
①装置a的名称是______________;②该反应需控制温度在65℃,采用的实验措施是____________________;③反应后溶液在0℃下冷却至有大量晶体析出后过滤。
所得晶体使用无水乙醇洗涤。
试解释低温下过滤和使用无水乙醇洗涤晶体的原因是____________。
(3)产率计算①称取2.0g叠氮化钠试样,配成100mL溶液,并量取10.00mL溶液于锥形瓶中。
②用滴定管加入0.10mol·L-1六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]溶液40.00mL(假设杂质均不参与反应)。
③充分反应后将溶液稀释并酸化,滴入2滴邻菲罗啉指示液,并用0.10mol·L-1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]为标准液,滴定过量的Ce4+,终点时消耗标准溶液20.00mL(滴定原理:Ce4++Fe2+===Ce3++Fe3+)。
已知六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]与叠氮化钠反应生成硝酸铵、硝酸钠、氮气以及Ce(NO3)3,试写出该反应的化学方程式____________________________;计算叠氮化钠的质量分数为________(保留2位有效数字)。
若其他操作及读数均正确,滴定到终点后,下列操作会导致所测定样品中叠氮化钠质量分数偏大的是____________(填字母)。
A.锥形瓶使用叠氮化钠溶液润洗B.滴加六硝酸铈铵溶液时,滴加前仰视读数,滴加后俯视读数C .滴加硫酸亚铁铵标准溶液时,开始时尖嘴处无气泡,结束时出现气泡D .滴定过程中,将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内(4)叠氮化钠有毒,可以使用次氯酸钠溶液对含有叠氮化钠的溶液进行销毁,反应后溶液碱性明显增强,且产生无色无味的无毒气体,试写出反应的离子方程式:____________________【来源】湖南湖北四校2020届高三学情调研联考理综化学试题【答案】t-BuOH +HNO 2t-BuNO 2+H 2O 恒压滴液漏斗(滴液漏斗) 水浴加热 降低叠氮化钠的溶解度,防止产物损失 2(NH 4)2Ce(NO 3)6+2NaN 3===4NH 4NO 3+2Ce(NO 3)3+2NaNO 3+3N 2↑ 65% AC ClO -+2N 3-+H 2O===Cl -+2OH -+3N 2↑【解析】【分析】【详解】(1)制备亚硝酸叔丁酯的反应物有亚硝酸和叔丁醇,反应类型属于有机的酯化反应,所以方程式为:40222t-BuOH HNO t-BuNO H O +−−−→+℃; (2) ①装置a 的名称即为恒压滴液漏斗;②反应要控制温度在65℃,参考苯的硝化实验,该反应加热时,应当采用水浴加热; ③题干中提到了叠氮酸钠易溶于水,而微溶于乙醇;因此,洗涤产品时,为了减少洗涤过程中产品的损耗,应当用无水乙醇洗涤;(3)通过题干提示的反应产物分析,可知反应过程中Ce 4+和3N -中的元素发生了变价,所以反应的方程式为:423634333322(NH )Ce(NO )2NaN =4NH NO 2NaNO 2Ce(NO )3N ++++↑;在计算叠氮化钠的含量时,一定要注意叠氮酸钠溶液配制完成后只取了110与过量的六硝酸铈铵反应,再用Fe 2+去滴定未反应完的正四价的Ce ,因此有:4244312.0gNaN Ce Fe Ce =0.004molCe 10+++++样品的消耗的消耗的,考虑到Fe 2+与Ce 4+的反应按照1:1进行,所以2.0g 叠氮化钠样品中叠氮化钠的物质的量为:243(NaN )10(0.004Fe Ce )0.02mol n ++=⨯-=消耗的,所以叠氮化钠样品的质量分数为:3(NaN )0.02mol 65g/mol 100%==65%2.0g 2.0m w ⨯=⨯; A .润洗锥形瓶,会使步骤②消耗的六硝酸铈铵的量增加,通过分析可知,会使最终计算的质量分数偏大,A 项正确;B .量取40mL 六硝酸铈铵溶液时若前仰后俯,则会量取比40ml 更多的六硝酸铈铵溶液,那么步骤③会需要加入更多的Fe 2+来消耗叠氮酸钠未消耗掉的Ce 4+,通过分析可知,最终会导致计算的质量分数偏低,B 项错误;C .步骤③用Fe 2+标定未反应的Ce 4+,若开始尖嘴无气泡,结束后出现气泡,则记录的Fe 2+消耗量比实际的偏小,通过分析可知,最终会使质量分数偏大,C 正确;D .将挂在锥形瓶壁上的 Fe 2+溶液冲入锥形瓶,相当于让溶液混合更均匀,这样做会使结果更准确,D 项不符合;答案选AC ;(4)反应后溶液碱性增强,所以推测生成了OH -;产生的无色无味无毒气体,推测只能是氮气,所以离子方程式为:322ClO 2N H O=Cl 3N 2OH ----+++↑+。
【点睛】滴定计算类的题目,最常考察的形式之一是配制完待测样品溶液后,只取一部分进行滴定,在做计算时不要忘记乘以相应的系数;此外,常考察的形式也有:用待测物A 与过量的B 反应,再用C 标定未反应的B ,在做计算时,要注意A 与C 一同消耗的B 。
2.食品加工中常用焦亚硫酸钠(Na 2S 2O 5)作漂白剂、防腐剂和疏松剂。
现实验室欲制备焦亚硫酸钠,其反应依次为:(ⅰ)2NaOH+SO 2=Na 2SO 3+H 2O ;(ⅱ)Na 2SO 3+H 2O+SO 2=2NaHSO 3;(ⅲ)2NaHSO 3Na 2S 2O 5+H 2O 。
查阅资料:焦亚硫酸钠为黄色结晶粉末,150℃时开始分解,在水溶液或含有结晶水时更易被空气氧化。
实验装置如下:(1)实验室可用废铝丝与NaOH 溶液制取H 2,其离子方程式为___。
(2)通氢气一段时间后,以恒定速率通入SO 2,开始的一段时间溶液温度迅速升高,随后温度缓慢变化,溶液开始逐渐变黄。
“温度迅速升高”的原因为__。
实验后期须利用水浴使温度保持在约80℃。
(3)反应后的体系中有少量白色亚硫酸钠析出,除去其中亚硫酸钠固体的方法是___;然后获得较纯的无水Na 2S 2O 5,应将溶液冷却到30℃左右过滤,控制“30℃左右”的理由是___。
(4)丙为真空干燥Na 2S 2O 5晶体的装置,通入H 2的目的是___。
(5)常用剩余碘量法测定产品中焦亚硫酸钠的质量分数。
已知:S 2O 52-+2I 2+3H 2O=2SO 42-+4I -+6H +;2S 2O 32-+I 2=S 4O 62-+2I -。
请补充实验步骤(可提供的试剂有:焦亚硫酸钠样品、标准碘溶液、淀粉溶液、酚酞溶液、标准Na 2S 2O 3溶液及蒸馏水)。
①精确称取产品0.2000g 放入碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中。
②准确移取一定体积的已知浓度的标准碘溶液(过量)并记录数据,在暗处放置5min ,然后加入5mL 冰醋酸及适量的蒸馏水。
③用标准Na2S2O3溶液滴定至接近终点。
④___。
⑤重复步骤①~③;根据相关记录数据计算出平均值。
【来源】云南省楚雄州大姚县实验中学2020届高三下学期4月月考理综化学试题【答案】2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ SO2与NaOH溶液的反应是放热反应趁热过滤此时溶液中Na2SO3不饱和,不析出排出空气,防止焦亚硫酸钠被氧化加入少量淀粉溶液,继续用标准Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复色,记录滴定所消耗的体积【解析】【分析】(1)铝和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气;(2)SO2与NaOH溶液的反应是放热反应导致溶液温度升高;(3)根据图知,温度越高Na2S2O5溶解度增大,当接近40℃时亚硫酸钠溶解度减小;控制“30℃左右”时,此时溶液中Na2SO3不饱和;(4)焦亚硫酸钠能被压强氧化;真空干燥时,干燥室内部的压力低,水分在低温下就能气化;(5)④碘能使淀粉变蓝色,所以可以用淀粉试液检验滴定终点,继续做实验为:加入少量淀粉溶液,继续用标准Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复现,记录滴定所消耗的体积。
【详解】(1)铝和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;(2)SO2与NaOH溶液的反应是放热反应导致溶液温度升高,所以溶液“温度迅速升高”;(3)根据图知,温度越高Na2S2O5溶解度增大,当接近40℃时亚硫酸钠溶解度减小,所以要趁热过滤;控制“30℃左右”时,此时溶液中Na2SO3不饱和,不析出;(4)焦亚硫酸钠能被压强氧化,则通入氢气的目的是排出空气,防止焦亚硫酸钠被氧化;(5)④继续做实验为:加入少量淀粉溶液,继续用标准Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复现,记录滴定所消耗的体积,然后再重复实验,减少实验误差。
3.亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效氧化剂、漂白剂。
已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,高于38℃时析出晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
利用下图所示装置制备亚氯酸钠。
完成下列填空:(1)装置②中产生ClO2的化学方程式为___________。
装置③的作用是_____________。
(2)从装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤为:①减压,55℃蒸发结晶;②__________;③_______;④低于60℃干燥,得到成品。
(3)准确称取所得亚氯酸钠样品10g于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(ClO2-+ 4I-+4H+ →2H2O+2I2+Cl-)。
将所得混合液配成250mL待测溶液。
配制待测液需用到的定量玻璃仪器是____________;(4)取25.00mL待测液,用2.0 mol/L Na2S2O3标准液滴定(I2 +2S2O32-→2I-+S4O62-),以淀粉溶液做指示剂,达到滴定终点时的现象为__________。