题目内容
(16分)某同学从网络上了解到菠菜中富含可溶性的两类正盐:草酸盐和碳酸盐。该同学欲用实验验证这一事实并检测其中草酸盐的含量。查阅资料得知草酸(H2C2O4)是一种二元有机弱酸,具有较强的还原性;草酸钙(CaC2O4)不溶于水能溶于稀硫酸。请回答下列问题:
(1)该学生将菠菜研磨成粉末、热水浸泡、过滤得到澄清溶液A。研磨菠菜使用的实验仪器的名称为 。
(2)设计实验方案验证菠菜中含有草酸盐和碳酸盐,补充完成预期现象和结论。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1:调节溶液A至弱碱性,滴加足量CaCl2溶液。 | ①出现白色沉淀,说明菠菜中 。 |
步骤2:取步骤1的沉淀于试管中,加入足量的稀硫酸,沉淀完全溶解,并将产生的无色无味的气体通入澄清石灰水中。 | ② 。 |
步骤3:向步骤2得到的溶液中滴加几滴高锰酸钾溶液。 | ③ 。 |
①操作:取m g菠菜样品,将其中草酸盐全部转化为CaC2O4沉淀分离出来置于烧杯中,用过量的稀硫酸完全溶解后,溶液转入 中并加水配制成250mL溶液。每次移取25.00mL该溶液于锥形瓶中,用0.0100mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定,平均消耗标准溶液V mL。KMnO4滴定实验时发生的离子方程式为 。
②计算:菠菜中草酸盐(以C2O42-计算)的质量分数为(可以只列式不化简) 。
③误差分析: 下列操作会使测定结果偏高的是 。
A.配制溶液时未洗涤烧杯和玻璃棒就加水定容
B.锥形瓶未干燥就加入待测液进行滴定
C.未用标准液润洗就加入标准液开始滴定
D.滴定前尖嘴处有气泡滴定后气泡消失
E.滴定后俯视读数
(1)研钵(2分)。
(2)①至少含有C2O42-、CO32-中的一种或两种皆有(2分)。
②澄清石灰水变浑浊,说有菠菜中含有CO32-(2分)。
③高锰酸钾紫色褪去,说明菠菜中含有C2O42-(2分)。
(3)①250ml 容量瓶(2分);2MnO4-+16H++5C2O42-=2Mn2++10CO2↑+8H2O(2分)
②×10-3(2分,或其他合理答案) ③CD(2分)
解析试题分析:(1)固体研磨用到的仪器为研钵,研磨菠菜使用的实验仪器的名称为研钵。(2)草酸钙和碳酸钙均为不溶于水的白色固体,步骤1中出现白色沉淀,说明菠菜中至少含有C2O42-、CO32-中的一种或两种皆有;步骤2的目的是验证菠菜中含有碳酸盐,选用稀盐酸溶解沉淀,方法是:加入足量1 mol?L-1 HCl,将产生的气体通入足量澄清石灰水中,现象是沉淀溶解,澄清石灰水变浑浊,说明菠菜中含有碳酸盐;步骤3操作目的是验证草酸盐的存在,利用草酸盐具有还原性,方法是;向步骤2得到的溶液中滴加几滴0.01 mol?L-1 KMnO4,现象是溶液紫红色褪去,说明菠菜中含有草酸盐,答案是①至少含有C2O42-、CO32-中的一种或两种皆有。②澄清石灰水变浑浊,说有菠菜中含有CO32-。③高锰酸钾紫色褪去,说明菠菜中含有C2O42-。(3)①配制250mL溶液应选用250mL容量瓶;KMnO4标准溶液与C2O42-反应生成+2价锰离子、二氧化碳和水,离子方程式为2MnO4-+16H++5C2O42-=2Mn2++10CO2↑+8H2O。②计算:根据反应方程式得关系式:5C2O42-——2KMnO4,代入题给数据计算,菠菜中草酸盐(以C2O42-计算)的质量分数为×10-3。③误差分析: A.配制溶液时未洗涤烧杯和玻璃棒就加水定容,高锰酸钾溶液的体积偏小,测定结果偏低,错误,B.锥形瓶未干燥就加入待测液进行滴定,对测定结果无影响,错误;C.未用标准液润洗就加入标准液开始滴定,高锰酸钾溶液的体积偏大,测定结果偏高,正确;D.滴定前尖嘴处有气泡滴定后气泡消失,高锰酸钾溶液的体积偏大,测定结果偏高,正确;E.滴定后俯视读数,高锰酸钾溶液的体积偏小,测定结果偏低,错误,选CD。
考点:考查化学实验基本操作、实验方案的设计、溶液的配制、关系式法计算及误差分析。

某科研小组设计出利用工业废酸(10%H2SO4)来堆浸某废弃的氧化铜锌矿(主要成份:CuO ZnO)的方案,实现废物综合利用,方案如下图所示。
请回答下列问题:
(1)操作1的名称是:
(2)向溶液A中加入Fe粉发生的主要的反应离子方程式为: 、 。
(3)向溶液B中加入物质X的目的是 ,物质X可用下列物质中的 。(填字母)
A.KMnO4 | B.O2 | C.H2O2 | D.NaOH |
(5)溶液D中主要溶质的化学式是 。
(6)氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS,在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,则相同温度下:Ksp(CuS) Ksp(ZnS)(选填“>”“<”或“=”)。
有三瓶标签脱落的无色透明溶液,分别是稀盐酸、稀硫酸和稀硝酸。请你帮助实验老师设计两种方法鉴别它们。
| 操 作 步 骤 | 现 象 及 结 论 |
方法一 | | |
方法二 | | |
工业上常利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)来吸收含SO2的废气,最终制得硫酸锰晶体(MnSO4·H2O),其主要流程如下:
已知:浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+等其他金属离子。有关金属离子形成氢氧化物沉淀时溶液的pH见下表:
离子 | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
Fe2+ | 7.6 | 9.7 |
Fe3+ | 2.7 | 3.7 |
Al3+ | 3.8 | 4.7 |
Mn2+ | 8.3 | 9.8 |
(1)软锰矿浆中通入含SO2废气后,发生主要反应的化学方程式为____________________。
(2)浸出液中加入MnO2粉末的目的是____________;反应的离子方程式是___________________。
(3)溶液中加入石灰浆来调节pH,其作用是_________________;pH应调节的范围是__________。
(4)滤渣的主要成分是________________________________________________(用化学式表示)。
(17分)(2012?广东)苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸,反应原理:
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯.
已知:苯甲酸分子量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;纯净固体有机物都有固定熔点.
(1)操作Ⅰ为 ,操作Ⅱ为 .
(2)无色液体A是 ,定性检验A的试剂是 ,现象是
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔,该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确.请在答题卡上完成表中内容.
序号 | 实验方案 | 实验现象 | 结论 |
① | 将白色固体B加入水中,加热溶解, _________ _________ | 得到白色晶体和无色溶液 | |
② | 取少量滤液于试管中, _________ | 生成白色沉淀 | 滤液含Cl﹣ |
③ | 干燥白色晶体, _________ | _________ | 白色晶体是苯甲酸 |