题目内容
17.某食用白醋是由醋酸与纯水配制而成,用0.1000mol/L NaOH溶液准确测定其中醋酸的物质的量浓度.以下为某同学列出的实验步骤(未排序),请回答下列问题.A.分别向碱式滴定管、酸式滴定管注入NaOH标准溶液和待测醋酸至0刻度以上2~3cm;
B.调节滴定管液面至0或0刻度以下,记下读数;
C.用NaOH标准溶液滴定至终点,记下滴定管液面的刻度;
D.用标准溶液清洗碱式滴定管2~3次;待测醋酸清洗酸式滴定管2~3次;
E.用待测醋酸清洗锥形瓶2~3次;
F.排气泡使滴定管尖嘴充满溶液,把滴定管固定好;
G.滴定管检漏,用水清洗所有仪器,备用;
H.通过酸式滴定管向锥形瓶注入20.00mL待测醋酸,并加入2-3滴指示剂.
(1)用离子方程式表示该实验的原理CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O.
(2)从上述实验步骤中选出正确的并按操作先后排序.你的实验顺序为:(用字母表示)G→D→A→F→B→H→C.
(3)实验室常用的酸碱指示剂有甲基橙、石蕊和酚酞,你选择的指示剂是酚酞,理由是两者恰好完全中和生成醋酸钠,其水溶液呈碱性,必需选择在碱性范围变色且颜色容易判断的酚酞作指示剂判断滴定终点;滴定终点的现象是无色溶液变浅红色且半分钟内不褪色.
(4)某同学实验后得到的数据如表:
| 滴定次数 实验数据 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| V(NaOH)/mL(初读数) | 0.00 | 0.20 | 0.00 | 0.10 | 0.05 |
| V(NaOH)/mL(终读数) | 15.75 | 15.20 | 14.98 | 15.12 | 15.05 |
(5)分析下列操作对测定结果的影响,用“偏低”、“偏高”或“不影响”填空.
①滴定前碱式滴定管充满溶液,滴定后尖嘴处有气泡偏低;
②读取标准溶液体积时,滴定前平视,滴定后仰视偏高.
分析 (1)氢氧化钠与醋酸生成醋酸钠和水,醋酸是弱酸,书写离子方程式时不能拆开;
(2)滴定时操作步骤为:滴定管查漏→水洗→润洗→注液、调节液面→排气泡、记录刻度→注入待测液→滴定至终点读数.
(3)醋酸与氢氧化钠溶液完全中和后生成醋酸钠溶液,呈碱性,所以应选择在碱性范围内变色的指示剂(酚酞),终点的现象是当滴加最后一滴氢氧化钠溶液时,溶液变为浅红色且30s不褪色.
(4)先分析数据的有效性,然后求出平均值,然后根据C(NaOH)V(NaOH)=C(CH3COOH)V(CH3COOH)得醋酸物质的量浓度;
(5)根据c(待测)=$\frac{c(标准)×V(标准)}{V(待测)}$分析不当操作对V(标准)的影响,以此判断浓度的误差.
解答 解:(1)氢氧化钠与醋酸生成醋酸钠和水,用离子方程式表示该实验的原理为:CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O,
故答案为:CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O;
(2)滴定时操作步骤为:滴定管查漏→水洗→润洗→注液、调节液面→排气泡、记录刻度→注入待测液→滴定至终点读数,
故答案为:G→D→A→F→B→H→C;
(3)醋酸与氢氧化钠溶液完全中和后生成醋酸钠溶液,醋酸钠为强碱弱酸盐,水溶液中水解生成醋酸与氢氧化钠,化学方程式:CH3COONa+H2O?CH3COOH+NaOH,呈碱性,所以应选择在碱性范围内变色的指示剂(酚酞),终点的现象是当滴加最后一滴氢氧化钠溶液时,溶液变为浅红色且半分钟内不褪色,
故答案为:酚酞;两者恰好完全中和生成醋酸钠,其水溶液呈碱性,必需选择在碱性范围变色且颜色容易判断的酚酞作指示剂判断滴定终点;无色溶液变浅红色且半分钟内不褪色;
(4)五次实验消耗氢氧化钠溶液体积分别为15.75mL、15.00mL、14.98mL、15.02mL、15.00mL,其中15.75mL误差太大,应舍弃,所以氢氧化钠溶液体积平均为15.00mL,氢氧化钠溶液浓度为0.1mol/L,醋酸体积为20.00mL,由C(NaOH)V(NaOH)=C(CH3COOH)V(CH3COOH)得醋酸物质的量浓度为0.07500mol/L,
故答案为:0.07500;
(5)①滴定前碱式滴定管充满溶液,滴定后尖嘴处有气泡,则氢氧化钠溶液体积偏小,根据c(待测)=$\frac{c(标准)×V(标准)}{V(待测)}$可知醋酸浓度偏小,
故答案为:偏低;
②读取标准溶液体积时,滴定前平视、滴定后仰视,则氢氧化钠溶液体积偏大,根据c(待测)=$\frac{c(标准)×V(标准)}{V(待测)}$可知醋酸浓度偏高,
故答案为:偏高.
点评 本题主要考查了酸碱中和滴定的操作步骤、化学计算、指示剂选择,在分析误差时,关键是分析滴定管中氢氧化钠溶液的体积,若氢氧化钠溶液体积偏大,则所测醋酸浓度偏大,题目难度中等.
其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、A13+、Ca2+和Mg2+.
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有升高反应温度;增大固体颗粒的表面积(答出两点).
(2)H2O2的作用是将滤液I中的Cr3+转化为Cr2O72-,写出此反应的离子方程式:2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+.
(3)常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:
| 阳离子 | Fe3+ | Mg2+ | Al3+ | Cr3+ |
| 开始沉淀时的pH | 2.7 | - | - | - |
| 沉淀完全时的pH | 3.7 | 11.1 | 8 | 9(>9溶解) |
(4)钠离子交换树脂的反应原理为Mn++nNaR→MRn+nNa+,利用钠离子交换树脂除去的滤液II中的金属阳离子是Ca2+、Mg2+.
(5)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的化学方程式:3SO2+2Na2CrO4+12H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4+2NaOH.
表1
| 电离能/kJ•mol-1 | I1 | I2 | I3 | I4 |
| A | 578 | 1817 | 2745 | 11578 |
| B | 738 | 1451 | 7733 | 10540 |
(2)紫外光的光子所具有的能量约为399kJ•mol-1.根据表2有关蛋白质分子中重要化学键的信息,说明人体长时间照射紫外光后皮肤易受伤害的原因紫外光具有的能量比蛋白质分子中的化学键C-C、C-N、C-S的键能大,紫外光的能量足以使这些键断裂,从而破坏蛋白质分子.
表2
| 共价键 | C-C | C-N | C-S |
| 键能/kJ•mol-1 | 347 | 305 | 259 |
(3)实验证明:KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图1所示),其中3种离子晶体的晶格能数据如表3:
表3
| 离子晶体 | NaCl | KCl | CaO |
| 晶格能(kJ•mol-1) | 786 | 715 | 3401 |
(4)金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好.离子型氧化物V2O5和CrO2中,适合作录音带磁粉
原料的是CrO2.
(5)某配合物的分子结构如图2所示,其分子内不含有AC(填序号).
A.离子键 B.极性键C.金属键 D.配位键E.氢键 F.非极性键
(6)温室效应主要由CO2引起,科学家设计反应:CO2+4H2→CH4+2H2O以减小空气中CO2.若有1mol CH4生成,则有6molσ键和2molπ键断裂.
| A. | 3,3二甲基4乙基戊烷 | B. | 3,3,4三甲基己烷 | ||
| C. | 2乙基3,3二甲基4乙基戊烷 | D. | 3,4,4三甲基己烷 |
| A. | 核电荷数 | B. | 最外层电子数 | ||
| C. | 核内质子数和中子数 | D. | 相对原子质量的大小 |
| A. | 干冰、二氧化硅、金刚石 | B. | 氧化钠、金刚石、氯化氢 | ||
| C. | 碘、石墨、氯化钠 | D. | 二氧化硅、金刚石、晶体硅 |