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:在实验室中,用50 mL 0.40 mol/L的盐酸与50 mL 0.50mol/L的NaOH溶液反应测定中和热。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℃,则中和热△H=___kJ/mol。
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)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:
实验序号 | ① | ② | ③ |
消耗KMnO4溶液体积/mL | 26.53 | 24.02 | 23.98 |
从上表可以看出,实验①中记录消耗KMnO4溶液的体积明显多于②③,其原因可能是 ______________________。
A.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
B.①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,②③均用标准液润洗
C.实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时KMnO4溶液的体积
D.①滴定用的锥形瓶用待测液润洗过,②③未润洗
(5)H2C2O4的物质的量浓度=______________mol/L。
【答案】-20.9(T2-T1) 2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 滴入最后一滴KMnO4溶液,锥形瓶内的颜色恰好变成浅紫红色,且半分钟不褪色 21.40 BD 60c/V
【解析】
I. 在实验室中,用50mL 0.40mol/L的盐酸与50mL 0.50mol/L的NaOH溶液反应生成水的物质的量为0.02mol,则△H=4.18×103kJ/(g℃)×100mL×1g/mL×(T2T1)÷0.02mol =20.9(T2T1)kJ/mol,故答案为:20.9(T2T1);
Ⅱ.(1). H2C2O4与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,H2C2O4被氧化成CO2,KMnO4被还原成Mn2+,根据得失电子守恒和原子守恒,反应的离子方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,故答案为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(2). KMnO4溶液呈紫色,当滴入最后一滴KMnO4溶液时,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色,即达滴定终点,故答案为:滴入最后一滴KMnO4溶液,锥形瓶内的颜色恰好变成浅紫红色,且半分钟不褪色;
(3). A与C刻度间相差1.00mL,说明每两个小格之间是0.10mL,A处的刻度为21.00,A和B之间是四个小格,所以相差0.40mL,则B是21.40mL,故答案为:21.40;
(4). A. 滴加KMnO4溶液过快,未充分振荡,刚看到溶液变色就立刻停止滴定,会导致滴入的KMnO4溶液体积偏小,故A不选;
B. 第一次滴定时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,KMnO4浓度偏小,导致滴入KMnO4体积偏大,故B选;
C. 实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时KMnO4溶液的体积,读数偏小,导致读取的KMnO4体积偏小,故C不选;
D. 第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过,润洗锥形瓶会导致草酸的物质的量偏大,造成滴入KMnO4体积偏大,故D选,答案为:BD;
(5). 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,应舍弃,则消耗标准液的体积为:mL=24.00mL,设H2C2O4的物质的量浓度为a mol/L,依据滴定原理:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知:
2MnO4- + 5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
2 5
c×24.00mL a×VmL
2:c×24.00mL=5:a×VmL 解得a=60c/V mol/L,故答案为:60c/V。
【题目】研究碳、氮及其化合物的转化对于环境的改善有重大意义。
(1)氧化还原法消除NOx的转化如下:NO NO2 N2
已知:NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) ΔH=-200.9 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=-116.2 kJ·mol-1
则反应Ⅰ的热化学方程式为_____________________________________________。
(2)有人设想将CO按下列反应除去:2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0,请你分析该设想能否实现并说明理由是____________________________________________。
(3)甲酸的电离平衡常数Ka=1.70×10-4。向20 mL 0.1 mol·L-1的甲酸钠溶液中滴加10 mL 0.1 mol·L-1的盐酸,混合液呈________(填“酸”或“碱”)性,溶液中离子浓度从大到小的顺序为______________________。
(4)活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO。在2 L恒容密闭容器中加入0.100 0 mol NO和2.030mol固体活性炭,生成A、B两种气体,在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量如表所示:
温度 | 固体活性炭/mol | NO/mol | A/mol | B/mol |
200 ℃ | 2.000 | 0.040 0 | 0.030 0 | 0.030 0 |
335 ℃ | 2.005 | 0.050 0 | 0.025 0 | 0.025 0 |
①该反应的正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
②200 ℃时,平衡后向恒容容器中再充入0.1 mol NO,再次平衡后,NO的百分含量将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③计算反应在335 ℃时的平衡常数为________。
(5)工业生产尾气中的CO2捕获技术之一是氨水溶液吸收技术,工艺流程是将烟气冷却至15.5~26.5℃后用氨水吸收过量的CO2,该反应的化学方程式为_______________________。在用氨水吸收前,烟气需冷却至15.5~26.5℃的可能原因是____________________________。