题目内容

某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L H2SO4溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50 mol/L NaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液,则至少需要称量NaOH固体      g。
(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器(填序号)        

名称
 
托盘天平(带砝码)
 
小烧杯
 
坩埚钳
 
玻璃棒
 
药匙
 
量筒
 
仪器
 

 

 

 

 

 

 
序号
 
a
 
b
 
c
 
d
 
e
 
f
 
 
Ⅱ.测定中和热的实验装置如图所示

(1)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式(中和热数值为57.3 kJ·mol-1):_______________________________________。
(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸进行实验,实验数据如下表。
①请填写下表中的空白:
温度
实验次数
 
超始温度t1/℃
 
终止温度t2/℃
 
平均温度差
(t2-t1)/℃
 
H2SO4
 
NaOH
 
平均值
 
1
 
26.2
 
26.0
 
26.1
 
30.1
 
 
 
2
 
27.0
 
27.4
 
27.2
 
33.3
 
3
 
25.9
 
25.9
 
25.9
 
29.8
 
4
 
26.4
 
26.2
 
26.3
 
30.4
 
 
②根据上述实验数据计算出的中和热为53.5 kJ/mol,这与中和热的理论值57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)______。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.在量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度

Ⅰ(1)5.0 (2)abe 
Ⅱ(1)1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)  ΔH="-57.3KJ/mol" (2) ①   4.0 ②a c d

解析试题分析:Ⅰ(1)容量瓶与245 mL NaOH溶液接近的规格是250 mL的。溶液有均一性,各处的浓度相同。n(NaOH)="V·C=0.25L×0.50" mol/L="0.125" mol.m(NaOH)="n·M=0.125" mol×40g/mol=5.0g.(2)称量固体药品要用天平、药匙。由于氢氧化钠有腐蚀性所以不能直接用天平来称量,要放在烧杯中称量。因此称量NaOH固体所需要的仪器代码是a b eⅡ(1)中和热是酸碱发生反应产生1摩尔的水时放出的热。强酸与强碱发生中和反应表示中和热的热化学方程式为:1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)  ΔH="-57.3KJ/mol" (2)①分析上述四组数据可以看出:第二组数据误差太大,要去掉。求出其余三组数据的温度差的平均值就是平均温度差。{(30.1-26.1)+(29.8-25.9)+(30.4-26.3)}÷3=4.0。②中和热的实验值为53.5 kJ/mol比中和热的理论值57.3 kJ/mol小,可能的原因是a.实验装置保温、隔热效果差。c.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度。对于b.在量取NaOH溶液的体积时仰视读数,则氢氧化钠的体积偏小,产生的水的物质的量偏小中和热的数值就偏大。与题干相违背。故测定的中和热偏小的原因是a c d。
考点:考查物质的量浓度的溶液的配制、中和热的测定、误差分析等知识。

练习册系列答案
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PCl3可用于半导体生产的外延、扩散工序。有关物质的部分性质如下:

 
熔点/℃
沸点/℃
密度/g·mL-1
其他
黄磷
44.1
280.5
1.82
2P(过量)+3Cl22PCl3;2P+5Cl2(过量)2PCl5
PCl3
-112
75.5
1.574
遇水生成H3PO3和HCl,遇O2生成POCl3
POCl3
2
105.3
1.675
遇水生成H3PO4和HCl,能溶于PCl3
 
如图是实验室制备PCl3的装置(部分仪器已省略)。

(1)向甲中通入干燥的Cl2之前,需先通入一段时间CO2,目的是                                 
(2)实验过程中,应控制                   ,以减少PCl5的生成。
(3)粗产品品中常含有POCl3、PCl5等。加入黄磷加热除去PCl5后,通过                  (填实验操作名称),即可得到PCl3的纯品。
(4)已知:a.H3PO3+H2O+I2 H3PO4+2HI;b.(NH4)3BO3溶液可与HI和H3PO4反应生成H3BO3(弱酸);c.Na2S2O3溶液可定量测定碘:I2+2Na2S2O3→Na2S4O6+2NaI
①测定产品中PCl3质量分数的实验如下,请补充相应的实验步骤:
步骤1:迅速移取m g产品,水解完全后在500mL容量瓶中定容。
步骤2:从容量瓶中移取25.00mL溶液置于锥形瓶中。
步骤3:准确加入c1 mol/L碘溶液V1 mL(过量),再                               
步骤4:用标准Na2S2O3溶液回滴过量的碘,将近终点时加入3 mL淀粉溶液,继续滴至终点(蓝色溶液褪色);滴至终点时消耗c2 mol/L Na2S2O3溶液V2 mL。
②根据上述数据,该产品中PCl3的质量分数为                (用含字母的代数式表示)。

(14分)绿矾晶体(FeSO4·7H2O,M=278g/mol)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。实验室利用硫酸厂的烧渣(主要成分为Fe2O3及少量FeS、SiO2),制备绿矾的过程如下:

试回答:
(1)操作Ⅰ为             (填写操作名称)。
(2)试剂Y与溶液X反应的离子方程式为                                   。
(3)操作Ⅲ的顺序依次为:               、冷却结晶、过滤 、           、干燥。
(4)某同学用酸性KMnO4溶液测定绿矾产品中Fe2+含量:
a.称取11.5g绿矾产品,溶解,配制成1000mL溶液;b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。
①步骤a配制溶液时需要的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯、胶头滴管外,还需
                                  
②该同学设计的下列滴定方式,最合理的是            (夹持部分略去)(填字母序号)

③滴定时发生反应的离子方程式为:                           
④判断此滴定实验达到终点的方法是                                             ;若在滴终点读取滴定管刻度时,俯视KMnO4溶液液面,其它操作均正确,则使测定结果        (填“偏高”“偏低”“无影响”)。
⑤计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为                

氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等,实验室用卤块(主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质)制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下:

已知:几种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示。

(1)过滤时主要玻璃仪器有                              。加入BaCl2的目的是除去杂质离子,检验已沉淀完全的方法是:                                                     
(3)“调节pH=4”可选用的试剂是      (填编号)
①MgO       ②CuO     ③稀NaOH溶液
④Mg        ⑤稀硫酸   ⑥MgCO3
(4)反应II为:MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓,再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为:①       ;②趁热过滤;③       ;④过滤、洗涤、干燥。
(5)产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定:
步骤1:准确称量m g产品配成100 mL溶液。
步骤2:取10 mL溶液于锥形瓶中,加入10 mL稀硫酸和20 mL 1.000 mol·L-1的FeSO4溶液,微热。
步骤3:冷却至室温,用0.100 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定未被氧化的Fe2。记录消耗K2Cr2O7溶液的体积。
①步骤2中发生反应的离子方程式为:                                     
②若配制K2Cr2O7标准溶液时未洗涤烧杯,则产品中Mg(ClO3)2·6H2O的含量会            。(填“偏高”、“偏低” 或“不变”)。

某实验小组为研究草酸的制取和草酸的性质,进行如下实验。
实验I:制备草酸
实验室用硝酸氧化淀粉水解液制备草酸的装置如图所示(加热、搅拌和仪器固定装置均已略去),实验过程如下:

①将一定量的淀粉水解液加人三颈瓶中
②控制反应液温度在55?600C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%H2S04的质量比为2 :1.5)溶液
③反应3h左右,冷却,抽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↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3→6CO2↑+8NO↑+10H2O
3 H2C2O4+2HNO3→6CO2↑+2NO↑+4H2O
(1)检验淀粉是否水解完全所需用的试剂为________。
(2)实验中若混酸滴加过快,将导致草酸产率下降,其原因是________。
实验II:草酸晶体中结晶水测定
草酸晶体的化学式可表示为H2C2O4? xH2O,为测定x的值,进行下列实验:
①称取6.3g某草酸晶体配成100.0mL的水溶液。
②取25.00mL所配溶液置于锥形瓶中,加入适量稀H2SO4,用浓度为0. 5mol/L的KMnO4溶液滴定,滴定终点时消耗KMnO4的体积为10.00mL。回答下列问题
(3)写出上述反应的离子方程式________________。
(4)计算x=________。
(5)滴定时,常发现反应速率开始很慢,后来逐渐加快,可能的原因是________。
实验III:草酸不稳定性
查阅资料:草酸晶体(H2C2O4 ?xH20),1000C开始失水,100.5℃左右分解产生H2O、CO和CO2。请用下图中提供的仪器及试剂,设计一个实验,证明草酸晶体分解得到的混合气中有H2O、CO和CO2 (加热装置和导管等在图中略去,部分装置可重复使用)。

回答下列问题:
(6)仪器装置按连接顺序为________。
(7)仪器B中无水硫酸铜的作用________。
(8)能证明混合气中含有CO的实验依据是________。

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