题目内容

3．氧化还原滴定实验与酸碱中和滴定类似（用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之）．现用0.1000mol•L-1KMnO4酸性溶液滴定未知浓度的无色H2C2O4溶液，反应离子方程式是：2MnO${\;}_{4}^{-}$+5H2C2O4+6H+═2Mn2++CO2↑+8H2O．
（1）该滴定实验所需的玻璃仪器有ADE．
A．酸式滴定管（50mL）　  B．碱式滴定管（50mL）
C．量筒（50mL）　　  D．锥形瓶       E．烧杯
（2）不用碱（填“酸”或“碱”）式滴定管盛放高锰酸钾溶液．试分析原因酸性KMnO4溶液会腐蚀碱式滴定管下端胶管．
（3）滴定终点的现象为当滴入最后一滴标准液时，溶液从无色变成紫红色，且半分钟内保持不变色．
（4）若滴定开始和结束时，滴定管中的液面如图所示，则起始读数为0.00mL，终点读数为26.10mL．
（5）某学生根据3次实验分别记录有关数据如表：
滴定次数待测H2C2O4溶液的体积/mL0.1000 mol•L-1 KMnO4的体积/mL
滴定前刻度滴定后刻度溶液体积/mL
第一次25.000.0026.1126.11
第二次25.001.5630.302 8.74
第三次25.000.2226.3126.09
依据表中数据列式计算该H2C2O4溶液的物质的量浓度0.2610mol•L-1．
（6）下列操作中可能使测定结果偏低的是CD（填字母）．
A．酸式滴定管未用标准液润洗就直接注入KMnO4标准液
B．滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C．酸式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡，滴定后有气泡
D．读取KMnO4标准液时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数．

分析 （1）酸性高锰酸钾具有强氧化性，实验时应用酸式滴定管，无色H2C2O4溶液显酸性，用酸式滴定管，滴定过程还需要烧杯、锥形瓶、白纸、滴定管夹和铁架台；
（2）高锰酸钾具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管下端橡胶管；
（3）高锰酸钾溶液本身有颜色，为紫色，在开始滴入草酸中时被还原，颜色消失，当达到滴定终点时，加入最后一滴高锰酸钾溶液颜色不褪去，溶液应该是由无色变为浅紫色；
（4）根据滴定管的结构和精确度读出滴定管中的读数；
（5）先根据数据的有效性，舍去第2组数据，然后求出1、3组平均消耗V（KMnO4），接着利用关系式：2MnO4-～5H2C2O4计算H2C2O4的物质的量浓度；
（6）根据c（待测）=$\frac{c（标注）×V（标准）}{V（待测）}$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）酸性高锰酸钾具有强氧化性，实验时应用酸式滴定管，无色H2C2O4溶液显酸性，用酸式滴定管，滴定过程还需要要烧杯、锥形瓶、白纸、滴定管夹和铁架台；
故答案为：ADE；
（2）高锰酸钾具有强氧化性能腐蚀碱式滴定管中的橡胶管，所以不用用碱式滴定管盛放高锰酸钾溶液，应该用酸式滴定管；
故答案为：碱；酸性KMnO4溶液会腐蚀碱式滴定管下端胶管；
（3）高锰酸钾溶液本身有颜色，为紫色，在开始滴入草酸中时被还原，颜色消失，当达到滴定终点时，加入最后一滴高锰酸钾溶液颜色不褪去，溶液由无色变为浅紫色，且半分钟内不褪色，
故答案为：当滴入最后一滴标准液时，溶液从无色变成紫红色，且半分钟内保持不变色；
（4）酸式滴定管中的液面如图所示，起始读数为0.00mL，终点读数为26.10mL，
故答案为：0.00；26.10；
（5）根据数据的有效性，舍去第2组数据，然后求出1、3组平均消耗V（KMnO4）=$\frac{26.11+26.09}{2}$mL=26.10mL，由关系式：2MnO4-～5H2C2O4，n（H2C2O4）=$\frac{5}{2}$n（MnO4-），即：c（H2C2O4）×0.025L=$\frac{5}{2}$×0.1000mol•L-1×0.02610L，解得c（H2C2O4）=0.2610 mol•L-1，
故答案为：0.2610 mol•L-1．
（6）A．酸式滴定管未用标准液润洗就直接注入KMnO4标准液，标准液的浓度偏小，造成V（标准）偏大，根据c（待测）=$\frac{c（标注）×V（标准）}{V（待测）}$分析，c（标准）偏大，故A错误；
B．滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥，对V（标准）无影响，根据c（待测）=$\frac{c（标注）×V（标准）}{V（待测）}$分析，c（标准）不变，故B错误；
C．酸式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡，滴定后有气泡，造成V（标准）偏小，根据c（待测）=$\frac{c（标注）×V（标准）}{V（待测）}$分析，c（标准）偏小，故C正确；
D．读取KMnO4标准液时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数，造成V（标准）偏小，根据c（待测）=$\frac{c（标注）×V（标准）}{V（待测）}$分析，c（标准）偏小，故D正确；
故选CD．

点评 本题主要考查氧化还原滴定实验，题目难度中等，明确中和滴定的操作方法为解答关键，注意掌中和滴定的误差分析方法与技巧，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．

练习册系列答案
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19．据《华盛顿邮报》报道，美国食品与药物管理局2010年2月公布了一份草拟的评估报告，指出塑料奶瓶和婴儿奶粉罐普遍存在的化学物质双酚A，并不会对婴儿或成人的健康构成威胁．关于双酚A的下列说法相对正确的是（　　）
A．该化合物属于芳香烃
B．该化合物分子式为C20H24O2
C．1mol双酚A最多消耗4molBr2
D．双酚A能使溴水褪色，但不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
20．分别写出丙醛与下列物质反应的化学方程式：
（1）与银氨溶液反应；CH3CH2CHO+2Ag（NH3）2OH $\stackrel{△}{→}$CH3CH2COONH4+2Ag+3NH3+H2O
（2）与新制的氢氧化铜反应；CH3CH2CHO+2Cu（OH）2$\stackrel{△}{→}$CH3CH2COOH+Cu2O↓+2H2O
（3）与氢气反应．CH3CH2CHO+H2$\stackrel{催化剂}{→}$CH3CH2CH2OH．
11．某无色溶液中只可能溶有K+、NH4+、Al3+、Mg2+、HCO3-、Cl-、I-、MnO4-、SO42-等离子中的几种离子．为分析其组成，现进行如下实验：
①取l0mL该溶液于试管中滴加足量的Ba（N03）2溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol
白色沉淀甲．
②取上述反应后的滤液，加人AgN03溶液未见沉淀产生．
③另取l0mL该溶液于试管中，滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙，当加人NaOH的物质的量为0.03mol时，沉淀的量达到最大；继续滴加NaOH溶液并加热，开始产生气体丙，收集气体丙，体积换算成标况下为0.224L（假设丙全部逸出），最后沉淀完全溶解．
下列推断正确的是（　　）
A．肯定有Na+、Al3+、Mg2+、SO42-B．肯定有Na+、Mg2+、Al3+、Cl-
C．肯定没有Mg2+、HCO3-、MnO4-、Cl-D．肯定没有K+、NH4+、Cl-
18．在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热并通入水蒸气，用试管收集产生的经干燥的气体，并靠近火焰点火．
（1）所观察到现象是红热的铁与水蒸气反应，放出气体，这种气体靠近火焰点火时，能燃烧或发出爆鸣声，有关反应的化学方程式是3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2．
（2）干燥管内可装入的试剂是碱石灰（或无水CaCl2硅胶等），其作用是吸收水蒸气，干燥的氢气，干燥管还可用U形管（装置）代替．
（3）玻璃管中石棉绒的作用是铁粉的载体，增大铁粉与水蒸气的接触面积，实验开始时应先点燃酒精灯，实验结束时，应先熄灭酒精喷灯．
8．将0.4mol铁粉逐渐加入到含硝酸0.8mol的稀硝酸中，反应生成气体的物质的量N随消耗铁粉的物质的量n变化关系正确的是（　　）
A．B．C．D．
15．钛铁矿的主要成分为FeTiO3（可表示为FeO•TiO2），含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质．利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料（钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4）的工艺流程如图1所示：

已知：FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为：FeTiO3+4H++4Cl-═Fe2++TiOCl42-+2H2O．1
（1）化合物FeTiO3中铁元素的化合价是+2．
（2）滤渣A的成分是SiO2．
（3）滤液B中TiOCl42-转化生成TiO2的离子方程式为TiOCl42-+H2O=TiO2↓+2H++4Cl-．
（4）反应②中固体TiO2转化成（NH4）2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图2所示．反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是温度过高时，反应物氨水（或双氧水）受热易分解．
（5）写出由滤液D生成FePO4的离子方程式2Fe2++2H3PO4+H2O2=2FePO4↓+2H2O+4H+．
（6）由滤液D制备LiFePO4的过程中，所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是20：9．
12．氨气及其相关产品是基本化工原料，在化工领域中具有重要的作用．
（1）以铁为催化剂，0.6mo1氮气和1.8mo1氢气在恒温、容积恒定为1L的密闭容器中反应生成氨气，2min后达到平衡，氮气的物质的量为0.3mo1．
①在第25min时，保持温度不变，将容器体积迅速增大至2L并保持恒容，体系达到平衡时N2的总转化率为38.2%，请画出从第25min起H2的物质的量浓度随时间变化的曲线．
②该反应体系未达到平衡时，催化剂对逆反应速率的影响是增大（填增大、减少或不变）．
（2）①N2H4是一种2高能燃料，有强还原性，可通过NH3和NaClO反应制得，写出该制备反应的化学方程式NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O．
②N2H4的水溶液呈弱碱性，室温下其电离常数K1≈1.0×10-6，则0.01mol•L-1N2H4水溶液的pH等于10（忽略N2H4的二级电离和H2O的电离）．
③已知298K和101KPa条件下：
N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H1
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H2
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H3
4NH3（g）+O2（g）=2N2H4（l）+2H2O（l）△H4，则N2H4（l）的标准燃烧热△H=$\frac{3}{2}$△H2-△H1-$\frac{1}{2}$△H4
（3）科学家改进了NO2转化为HNO3的工艺（如虚框所示），在较高的操作压力下，提高N2O4/H2O的质量比和O2的用量，能制备出高浓度的硝酸． 实际操作中，应控制N2O4/H2O质量比高于5.11，对此请给出合理解释．
13．A、B、C、D是中学化学常见的四种物质，它们之间的相互转化关系如下（部分反应条件及产物略去）．
A$\stackrel{O_{2}}{→}$B$\stackrel{O_{2}}{→}$C$\stackrel{H_{2}O}{→}$D
（1）若A在常温下为固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体．
①D的化学式是H2SO4；
②在工业生产中，B气体的大量排放被雨水吸收后形成了酸雨而污染了环境．
（2）若A是一种活泼金属，C是淡黄色固体，则C的名称为过氧化钠，用化学方程式表示该物质与水的反应2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑．
将C长期露置于空气中，最后将变成物质D，D的化学式为Na2CO3．现在有D和NaHCO3的固体混合物10g，加热至质量不再改变，剩余固体质量为9.38g，D的质量分数为83.2%．
（3）若C是红棕色气体．图是实验室制取A气体的装置：
①写出实验室制取A的化学方程式Ca（OH）2+2NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O．
②为了检验氨气是否集满，可将将湿润的红色石蕊试纸置于试管口处，若试纸变蓝，则证明氨气已收集满；
（或用白色的酚酞试纸置于试管口处，若试纸变红，则证明氨气已收集满）
（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口处，若产生大量白烟，则证明氨气已收集满），则证明已收集满．D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体，请写出该反应的化学方程式Cu+4HNO3=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O．

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