题目内容
【题目】定量分析是化学实验中重要的组成部分。
Ⅰ.中和热的测定:
(1)在实验室中,用50 mL 0.40 mol/L的盐酸与50 mL 0.50mol/L的NaOH溶液反应测定和热。假设此时溶液密度均为1 g/cm3,生成溶液的比容热c = 4.18 J/(g℃),实验起始温度为T1℃,终止温度为T2℃,请写出中和热的计算式(写出最后结果)△H=__________KJ/mol。
(2)1L1mol/LH2SO4溶液与2L1mol/LNaOH溶液完全反应,放出114.6 kJ的热量。请写出表示该反应中和热的热化学方程式 。
Ⅱ.氧化还原滴定实验与中和滴定类似。为测定某H2C2O4溶液的浓度,取该溶液于锥形瓶中,加入适量稀H2SO4后,用浓度为c mol/L KMnO4标准溶液滴定。
(1)滴定原理为: (用离子方程式表示)。
(2)滴定时,KMnO4溶液应装在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中,达到滴定终点时的颜色变化为 。
(3)如图表示50mL滴定管中液面的位置,此时滴定管中液面的读数为 mL。
(4)为了减小实验误差,该同学一共进行了三次实验,假设每次所取H2C2O4溶液体积均为VmL,三次实验结果记录如下:
实验次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
消耗KMnO4溶液体积/mL | 26.32 | 24.02 | 23.98 |
从上表可以看出,第一次实验中记录消耗KMnO4溶液的体积明显多于后两次,其原因可能是 。
A.实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时KMnO4溶液的体积
B.滴加KMnO4溶液过快,未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定
C.第一次滴定盛装标准液的滴定管装液前用蒸馏水清洗过,未用标准液润洗,后两次均用标准液润洗
D.第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过,后两次未润洗
(5)写出计算H2C2O4的物质的量浓度的最简表达式:C= mol/L。
【答案】
Ⅰ.(1)-20.9(T2-T1)(2分)
(2)H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol(2分)
Ⅱ.(1)6H++2MnO4﹣+5H2C2O4═2Mn2++10CO2↑+8H2O(2分,气体符号不扣分)
(2)酸式(1分)溶液由无色变为紫色(1分)
(3)21.40(1分)
(4)CD(2分)
(5)C=60c/V(2分)
【解析】
试题分析:Ⅰ.
(1)50 mL 0.40 mol/L的盐酸与50 mL 0.50mol/L的NaOH溶液反应生成0.02mol水,放出热量Q=cm△T=4.18 J/(g℃)×100g×(T2-T1)℃=0.418(T2-T1)kJ。因中和热为生成1mol水时所放出的热量,则中和热的计算式△H=0.418(T2-T1)kJ÷0.02mol=-20.9(T2-T1)kJ/mol。
(2)在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1 mol H2O,这时的反应热叫中和热。故生成1 mol H2O时放出热量为=57.3 kJ。则表示该反应中和热的热化学方程式为H2SO4(aq) + NaOH(aq)=Na2SO4(aq) + H2O(l) △H=-57.3 kJ/mol。
Ⅱ.(1)H2C2O4中碳的化合价由+3被氧化至+4,Mn由+7被还原为+2,故答案为:6H+ + 2MnO4﹣+ 5H2C2O4 ═ 2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O.
(2)KMnO4为强氧化剂,会腐蚀乳胶管,所以只能选酸式滴定管;H2C2O4无色,当全部反应后,表现出KMnO4所呈现出的颜色,而且要稳定呈现需等半分钟。
(3)精确度为0.01mL,则此时滴定管中液面的读数为21.40mL。
(4)A、俯视反而使得读数偏小,消耗的体积也变小;B、滴加KMnO4溶液要点滴,尤其到滴定终点时更要慢,而且溶液变色要半分钟不褪色;C、未用标准液润洗,滴定管中残留的水会稀释标准液,使得浓度变小,滴定消耗的体积变大;D、滴定用的锥形瓶用待装液润洗过,会使得锥形瓶中待装液浓度变大,从而消耗标准液的量增大。
(5)根据离子方程式计算。2MnO4﹣~5H2C2O4,则c mol/L×24mL×=Cmol/L×VmL,求解即可。
【题目】80 ℃时,2 L 密闭容器中充入0.40 mol N2O4,发生反应N2O42NO2 △H=+Q kJ·mol-1(Q>0),获得如下数据:下列判断正确的是
时间/s | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
c(NO2)/mol·L-1 | 0.00 | 0.12 | 0.20 | 0.26 | 0.30 | 0.30 |
A. 升高温度该反应的平衡常数K减小
B. 20~40 s 内,v(N2O4)=0.002 mol/L .s
C. 反应达平衡时,吸收的热量为0.30 Q kJ/mol
D. 100s 时再通入0.40 mol N2O4,达新平衡时N2O4的转化率减小
【题目】氯苯在染料、医药工业中用于制造苯酚、硝基氯苯、苯胺、硝基酚等有机中间体。实验室中制备氯苯的装置如下图所示(其中夹持仪器及加热装置略去)
请回答下列问题:
(1)仪器a中盛有KMnO4晶体,仪器b中盛有浓盐酸。打开仪器b中的活塞,使浓盐酸缓缓滴下,可观察到仪器a内的现象是__________,用离子方程式表示产生该现象的原因:_______________。
(2)仪器b外侧玻璃导管的作用是_____________。
(3)仪器d内盛有苯,FeCl3粉末固体,仪器a中生成的气体经过仪器e进入到仪器d中。
①仪器e的名称是_________,其盛装的试剂名称是_____________。
②仪器d中的反应进行过程中,保持温度在40~60℃,以减少副反应发生。仪器d的加热方式最好是___加热,其优点是____________。
(4)仪器c的作用是______________。
(5)该方法制备的氯苯中含有很多杂质,工业生产中,通过水洗除去FeCl3,HCl及部分Cl2,然后通过碱洗除去Cl2;碱洗后通过分液得到含氯苯的有机物混合物,混合物成分及沸点如下表:
有机物 | 苯 | 氯苯 | 邻二氯苯 | 间二氯苯 | 对二氯苯 |
沸点/℃ | 80 | 132.2 | 180.4 | 173.0 | 174.1 |
从该有机物混合物中提取氯苯时,采用蒸馏的方法,收集_________℃作用的馏分。
(6)实际工业生产中,苯的流失如下表:
流失项目 | 蒸气挥发 | 二氯苯 | 其他 | 合计 |
苯流失量(kg/t) | 28.8 | 14.5 | 56.7 | 100 |
某一次投产加入13t苯,则制得氯苯________t(保留一位小数)。
【题目】草酸钴用途广泛,可用于指示剂和催化剂制备。一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等]制取CoC2O4·2H2O工艺流程如下:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
完全沉淀的pH | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
(1)浸出过程中加入Na2SO3的目的是将_____________还原(填离子符号)以便固体溶解。该步反应的离子方程式为 (写一个)。
(2)NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+,氯元素被还原为最低价。该反应的离子方程式为 。
(3)利用平衡移动原理分析:加Na2CO3能使浸出液中Fe3+、Al3+转化成氢氧化物沉淀的原因是 。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是 ;使用萃取剂适宜的pH=____(填序号)左右:
A.2.0 B.3.0 C. 4.0
(5)滤液Ⅰ“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10。当加入过量NaF后,所得滤液c(Mg2+)/c(Ca2+)= 。