题目内容

20．为判断某物质存在或某物质恰好完全反应，通常以特定物质的显色达到目，能显色的物质就称“指示剂”．如：用蓝色的石蕊试纸变红判断待测液显酸性；用淀粉溶液变蓝判断单质碘（I2）的存在
已知SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI（无色溶液）
★常温下，碘微溶于水；
★5SO2+2H2O+2KMnO4═K2SO4+2H2SO4+2MnSO4 （无色溶液）．
（1）工业上测量SO2、N2、O2混合气体中的SO2含量用如图所示吸收装置（量气装置省略）．
①混合气体通过图示吸收装置一定时间后，当溶液颜色由蓝色变为无色时即可停止通气．此法适宜测SO2含量较低（选填“低”或“高”）的混合气体．
②吸收装置内的I2的淀粉溶液也可以用高锰酸钾溶液代替作为指示剂，因为高锰酸钾溶液吸收一定量的SO2可由紫红色变为无色．
（2）向一锥形瓶中倾倒取10%的氢氧化钾溶液56g，滴入3滴酚酞试液，振荡，再逐滴滴入向其中加入某浓度的盐酸，边滴边振荡，混合液刚好由无色变为粉红色时，可认为恰好完全反应，共用去18.5g盐酸，
试计算①原盐酸中溶质的质量分数为19.7%；
②求反应后溶液的溶质质量分数．
③将反应后的溶液冷却到室温，若要得到室温时的饱和溶液，至少需要向其中加入19.4g氯化钾固体．列式计算室温下氯化钾的溶解度（计算结果保留小数点后一位）．

分析 （1）①依据溶液的变色情况判断反应的进行状态，并对反应进行的时机进行控制，依据此装置能吸收的二氧化硫量不大分析测量气体中二氧化硫含量高低的问题；
②依据题干中关于高锰酸钾溶液与二氧化硫的反应进行分析即可；
（2）①依据反应的情况结合化学方程式的计算，对盐酸的溶质质量分数进行计算即可；
②依据反应的情况结合化学方程式的计算，对反应后所得溶液的溶质质量分数进行计算即可；
③根据20℃是氯化钾的溶解度，结合溶液中含有的氯化钾质量分析使其转化为20℃时的饱和溶液的方法．

解答 解：
（1）①碘的淀粉溶液呈蓝色，由于SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI（无色溶液）可知该溶液由蓝色变成无色时该反应恰好完成，此时应该停止通入气体，通入过量气体会使测量结果不准确，常温下，碘微溶入水，所以碘的淀粉溶液吸收二氧化硫的量较小，故该装置吸收二氧化硫的量较小，所以此法适宜测SO2含量较低的混合气体，故填：无，低；
②因为紫红色高锰酸钾的溶液通入二氧化硫时会发生5SO2+2H2O+KMnO4═K2SO4+2H2SO4+2MnSO4（无色溶液）的反应，溶液现象由紫红色变成无色，所以也可采用高锰酸钾溶液代替碘的淀粉溶液完成该实验，故填：高锰酸钾，高锰酸钾溶液吸收一定量的SO2可由紫红色变为无色．
（2）由题干可知10%的氢氧化钾溶液56g和18.5g盐酸恰好完全反应，可计算出生成的氯化钾质量；
设该盐酸的溶质质量是x；生成的氯化钾质量是y．10%的氢氧化钾溶液56g中氢氧化钾的质量=56g×10%=5.6g
   K0H+HCl═KCl+H2O
   56      36.5    74.5
5.6g        x        y
$\frac{56}{5.6g}=\frac{36.5}{x}=\frac{74.5}{y}$
x=3.65g
y=7.45g
①原盐酸的溶质质量分数为$\frac{3.65g}{18.5g}×$100%≈19.7%
②反应后所得溶液的溶质质量分数：$\frac{7.45g}{56g+18.5g}$×100%=10%，
③室温下氯化钾的溶解度为z
由于该溶液在20℃时不饱和所以可采用加溶质的简便办法使其转化成饱和溶液，溶液质量是56g+18.5g=74.5g；
$\frac{z}{100g+z}=\frac{7.45g+19.4g}{74.5g+19.4g}$
z≈40.0g
答案：
（1）①无，低；②高锰酸钾；高锰酸钾溶液吸收一定量的SO2可由紫红色变为无色；
（2）①19.7%；②10%；③40.0g

点评 此题是一道实验探究综合题，解题的关键是充分利用题干中提供的新信息完成，题型涉及面广起点较高但落点较低．

练习册系列答案
相关题目
10．已知A、B、C、D均为初中化学中最常见的物质，它们之间存在如图所示的转化关系，其中A为最常见的溶剂．
（1）A的化学式为H2O．
（2）若C为紫红色的金属单质，D为黑色的氧化物，则B→C的化学方程式为：CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2．
（3）若B、C为碱，则B→C的反应基本类型为复分解反应；物质B的用途为改良酸性土壤．
11．用化学符号表示：
①2个铵根离子2NH4+；②过氧化氢中氧元素的化合价H2$\stackrel{-1}{O}$2．
8．学习化学后，同学们对课本上“在金属的活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物的溶液中置换出来”以及“支持燃烧的气体一般是氧气”这两句话产生了质疑．在老师的帮助下，用金属钠来探究下列问题：
【提出问题】
1、金属钠能否置换出硫酸铜溶液中的铜？
2、金属钠能否在其他气体（如：CO2）中燃烧？
【查阅资料】金属Na性质活泼，常温下，它极易与氧气反应生成白色固体氧化钠，氧化钠溶于水生成氢氧化钠．金属钠还可以与水剧烈反应放出氢气．
【实验探究】
实验一：①在实验室中，金属钠保存在煤油中；
②用镊子从煤油中取出一小块金属钠，用滤纸吸干表面煤油后投入硫酸铜溶液中，观察到溶液中出现蓝色沉淀，但没有红色的物质析出；
③按照步骤②将金属钠投入水中，待反应结束后滴加酚酞溶液，发现溶液变红．
实验二：将燃烧的钠迅速伸入盛有CO2的集气瓶中，观察到钠在CO2中继续燃烧，反应后冷却，瓶内附着黑色颗粒，并粘附着白色物质．
【问题讨论】
（1）金属钠保存在煤油中的原因是：防止钠与氧气反应变质．
（2）实验一中将钠投入到硫酸铜溶液中出现的蓝色沉淀是Cu（OH）2（填化学式）．
（3）写出钠块投入水中发生反应的化学方程式：2Na+2H2O═2NaOH+H2↑．
（4）实验二中生成的黑色颗粒是碳，而白色物质可能是什么呢？
①同学们围绕白色物质可能是什么产生如下猜想：甲认为白色物质是氧化钠，乙认为是碳酸钠，丙认为是氧化钠和碳酸钠的混合物，丁认为是氢氧化钠．
我认为丁的猜想是错误的，理由是反应物中没有氢元素．
②对白色物质是什么进行实验再探究，方案设计如下：
方案1：取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入无色酚酞试液，观察到溶液变成红色，结论：白色物质中一定有氧化钠．
方案2：取该样品少量于试管里，滴加足量盐酸，溶液中有气泡冒出，结论：白色物质中一定有碳酸钠．
③评价与反思：小娟同学认为实验方案1得出的结论不正确，其理由是碳酸钠溶液也是碱性的；
【拓展应用】测定实验中使用的标有质量分数为16%的盐酸（图1）的实际质量分数．
为了测定盐酸实际的质量分数，小明先配制了20%的氢氧化钠溶液100g，然后在烧杯中加入一定量配好的氢氧化钠溶液，再逐滴加入该盐酸，恰好完全反应时测得烧杯内剩余物总量为45g．整个实验过程用pH测定仪测定滴加过程中溶液的pH．图2为测定仪打印出的滴加盐酸的质量与溶液pH的关系图．

请以此次测定的数据，列式计算该盐酸的实际质量分数？（写出完整的计算过程！！！）
（3）该盐酸的实际质量分数与标签上标出的质量分数不一致的可能原因盐酸具有挥发性．
15．A、B、C、D、E、F、G、H、I都是初中化学学过的物质．其中E、F、H均为黑色固体，B为紫红色固体，D为混合物．他们之间有如图的转化关系（部分生成物已省去）

（1）用化学式表示D的组成Cu（OH） 2、Ba2SO4 ；
（2）F→G的反应类型化合反应；
（3）写出下列转化的化学方程式：
F→E：3C+2Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe+3CO2↑；F→B：2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2↑；
（4）指出B的一种用途用作导线．
5．自来水消毒过程中常会发生如下化学反应，其反应微观过程如图所示

①所示乙反应的基本反应类型为分解反应．
②标出D物质中氯元素的化合价为+1．
③写出图甲所示反应的化学方程式H2O+Cl2═HCl+HClO．
12．化学是在原子、分子水平上研究物质和创造物质．
A是一种比较清洁的燃料，已知A和B能在一定条件下反应生成C和D．四种物质的微粒示意图如下：

上述物质中属于氧化物的是H2O、CO2（填化学式，下同）；
属于有机物的是C2H5OH，该反应是否为置换反应不是置换反应．
9．化学就在我们身边，它能改善我们的生活．用下列物质序号填空：
A．甲烷B．硫酸C．蛋白质D．小苏打E．食盐
（1）铅蓄电池中含有B；
（2）人体必需的营养素是C；
（3）可以治疗胃酸过多的是D；
（4）日常生活中一种重要的调味品是E；
（5）用作燃料的是A．
10．家中烧开水的铝壶和盛放开水的暖瓶，使用时间长了易结水垢（如图）．原因是硬水中含有较多的可溶性的钙和镁的化合物，其中碳酸氢钙[Ca（HCO3）2]受热易分解，生成水和大量的气体，还生成一种难溶于水的化合物，它是水垢的主要成分．
[产生问题]碳酸氢钙受热分解除了生成水以外，另外两种生成物是什么？
[提出假设]
①小楠同学认为生成难溶于水的化合物可能是碳酸钙．
②小卓同学认为生成物中的气体可能是二氧化碳．
[实验与事实]依据猜想他们设计了如下实验方案：
实验步骤实验现象
验证猜想的①方案有气泡生成
验证猜想②的方案取少量硬水于试管并加热，将生成气体通入澄清石灰水中
[解释与结论]：水垢主要成分之一是碳酸钙．请写出Ca（HCO3）2受热分解的化学方程式为：Ca（HCO3）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO3↓+H2O+CO2↑．

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