题目内容

6．小明在做“研究温度对反应速率的影响”实验时，他取了两只试管，均加入4mL 0.01mol/L的KMnO4酸性溶液和2mL 0.1mol/L  H2C2O4（乙二酸，又名草酸，是二元弱酸）溶液，振荡，A试管置于热水中，B试管置于凉水中，记录溶液褪色所需的时间．
①需要用硫酸来酸化KMnO4溶液（填字母）A．硫酸  B．盐酸  C．硝酸
褪色所需时间tA＜tB（填“＞”、“=”或“＜”）．
②写出该反应的离子方程式5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O．
（2）实验室有瓶混有泥沙的乙二酸样品，小明利用这个反应的原理来测定其含量，具体操作为：
①配制250mL溶液：准确称量5.0g乙二酸样品，配成250mL溶液．
②滴定：准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中，加少量酸酸化，将0.1000mol/LKMnO4溶液装入酸式（填“酸式”或“碱式”）滴定管，进行滴定操作．
当反应中生成的锰离子具有催化作用，所以随后褪色会加快，当滴入最后一滴高锰酸钾溶液，锥形瓶内的颜色恰好变成紫红色且半分钟不变化，证明达到滴定终点．
③计算：再重复上述操作2次，记录实验数据如下：
序号滴定前读数（mL）滴定后读数（mL）
10.0020.10
21.0020.90
30.0021.10
已知H2C2O4的相对分子质量为90，则此样品的纯度为90.00%．
④误差分析：下列操作会导致测定结果偏高的是ACD．
A．未用标准浓度的酸性KMnO4溶液润洗滴定管
B．滴定前锥形瓶有少量水
C．滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失
D．不小心将少量酸性KMnO4溶液滴在锥形瓶外
E．观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视．

分析 （1）①高锰酸钾具有强氧化性，要酸化高锰酸钾溶液需要选用无还原性的酸，温度越高反应速率越快，则褪色时间越短；
②酸性条件下，高锰酸根离子能氧化草酸生成二氧化碳，自身被还原生成锰离子，同时生成水；
（2）②酸性溶液只能盛放在酸式滴定管中，锰离子有催化作用而导致反应速率加快，当滴入最后一滴高锰酸钾溶液，锥形瓶内的颜色恰好变成紫红色且半分钟不变化，证明达到终点；
③平均值等于消耗高锰酸钾的总体积与次数的比值，根据高锰酸钾和草酸之间的关系式计算；
④根据C=$\frac{n}{V}$判断不当操作对n或V的影响判断．

解答 解：（1）①高锰酸钾具有强氧化性，要酸化高锰酸钾溶液需要选用无还原性的酸，一般选稀硫酸，温度越高反应速率越快，则褪色时间越短，所以褪色所需时间tA＜tB，故答案为：硫酸，＜；
②酸性条件下，高锰酸根离子能氧化草酸生成二氧化碳，自身被还原生成锰离子，同时生成水，发生的离子反应方程式为：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O，
故答案为：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O；
（2）②酸性溶液只能盛放在酸式滴定管中，所以酸性高锰酸钾溶液应该盛放在酸式滴定管中，高锰酸根离子被还原生成的锰离子有催化作用而导致反应速率加快，当滴入最后一滴高锰酸钾溶液，锥形瓶内的颜色恰好变成紫红色且半分钟不变化，证明达到终点，
故答案为：酸式，反应中生成的锰离子具有催化作用，所以随后褪色会加快，当滴入最后一滴高锰酸钾溶液，锥形瓶内的颜色恰好变成紫红色且半分钟不变化；
③第三次消耗体积与第一次和第二次相差较大，所以要舍去，则消耗KMnO4溶液的平均体积=$\frac{（20.10-0.00）+（20.90-1.00）}{2}$mL=20.00mL，
设样品的纯度为x，
5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O
450g             2mol
5.0x×$\frac{1}{10}$g （0.1×0.020）mol
x=$\frac{0.1×0.020×450}{2×5.0×0.1}$=90.00%，
故答案为：90.00%；
④A．酸式滴定管水洗后未用待测液润洗，会导致酸性高锰酸钾浓度偏小，需要高锰酸钾体积偏大，测定值偏大，故正确；
B．锥形瓶内有水，对实验无影响，故错误；
C．定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失，会导致测定高锰酸钾体积偏大，测定值偏大，故正确；
D．不小心将少量酸性KMnO4溶液滴在锥形瓶外，会导致测定高锰酸钾体积偏大，测定值偏大，故正确；
E．观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视，导致测定高锰酸钾体积偏小，测定值偏小，故错误；
故选ACD．

点评 本题考查了探究物质的组成及其含量的测定，难度较大，注意把握实验基本方法，能会分析导致误差的不当操作，注意把握实验操作要点和注意事项．

练习册系列答案
相关题目
15．某化学小组通过查阅资料，设计了如图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO4•7H2O．已知某化工厂的含镍废催化剂主要含有Ni，还含有Al（31%）、Fe（1.3%）的单质及氧化物，其他不溶杂质（3.3%）．

部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时的pH如表：
沉淀物开始沉淀时的pH完全沉淀时的pH
Al（OH）33.85.2
Fe（OH）32.73.2
Fe（OH）27.69.7
Ai（OH）27.19.2
（1）“碱浸”过程中发生反应的离子方程式是2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑、Al2O3+2OH-═2AlO2-+3H2O
（2）“酸浸”时所加入的酸是H2SO4   （填化学式）．
（3）加入H2O2时发生反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
（4）操作b为调节溶液的pH，你认为pH的调控范围是3.2≤PH＜7.1．
17．某实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定．
Ⅰ．配制0.50mol/L NaOH溶液
（1）若实验中大约要使用245mL NaOH溶液，至少需要称量NaOH固体5.0g
Ⅱ．测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示．
（1）写出该反应的热化学方程式（中和热为57.3kJ/mol）：$\frac{1}{2}$H2SO4（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=-57.3kJ/mol．
（2）取50mL NaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验，实验数据如表．
①请填写表中的空白：
 
温度
实验次数		起始温度t1/℃终止温度
t2/℃		温度差平均值
（t2-t1）/℃
H2SO4NaOH平均值
126.226.0 26.130.1 
227.027.427.233.3
325.925.925.929.8
426.426.226.330.4
②近似认为0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J/（g•℃）．则中和热△H=-53.5kJ/mol（取小数点后一位）．
③上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是acd（填字母）．
a．实验装置保温、隔热效果差   b．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．
14．工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气：
CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H=-41kJ/mol
某小组研究在同温度下反应过程中的能量变化．他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应．数据如下：
容器编号起始时各物质物质的量/mol达到平衡的时间/min达平衡时体系能量的变化/kJ
COH2OCO2H2
①1400t1放出热量：32.8kJ
②2800t2放出热量：Q
（1）该反应过程中，反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量小于（填“大于”、“小于”或“等于”）生成物分子化学键形成时所释放的总能量．
（2）容器①中反应达平衡时，CO的转化率为80%．
（3）计算容器②中反应的平衡常数K=1．
（4）下列叙述正确的是a（填字母序号）．
a．平衡时，两容器中H2的体积分数相等
b．容器②中反应达平衡状态时，Q＞65.6kJ
c．反应开始时，两容器中反应的化学反应速率相等
d．容器①中，反应的化学反应速率为：v（H2O）=4/Vt1mol/（L•min）
（5）已知：2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-484kJ/mol，
写出CO完全燃烧生成CO2的热化学方程式：2CO（g）+O2（g）﹦2CO2（g）△H=-566 kJ/mol．
1．研究物质的合成或制备是有机化学、无机化学的重要任务之一．
（1）某实验小组探究实验室制备无水氯化镁的方法，设计了以下装置（如图1）

①分液漏斗中的A物质是浓硫酸（填试剂名称）．
②利用中学常见的仪器，在答题卡中补充完整实验装置（不必画出夹持装置）．可选择的试剂有：稀NaOH溶液、无水氯化钙、稀硫酸、浓硫酸．
③假设实验过程中MgCl2?6H2O未水解，不用任何试剂用最简单的方法检验MgCl2?6H2O是否完全转化为MgCl2．写出实验方法称量所得产物质量，若质量为$\frac{95m}{203}$g，说明MgCl2?6H2O完全转化为MgCl2，否则未完全
④工业生产中得到无水氯化镁可用于电解制备镁单质，电解装置中，镁在阴极析出．
（2）实验室制备并收集纯净乙烯
①有的同学通过乙醇发生消去反应进行实验．除乙醇外，所需的试剂或用品（不包括仪器）有浓硫酸、氢氧化钠溶液、沸石．
②有的同学探究其它制备乙烯的方法，他设计了以下装置制备乙烯．实验结果是量筒内壁附着较多无色油状液体，且得到很少量的气体，请分析气体产率很低的原因主要是加热温度过高，溴乙烷大量挥发，也可能是溴乙烷发生副反应等．为增大气体产率，在图2装置的基础上，提出一点改进措施：增加冷凝回流装置等．
从实验安全角度考虑，该实验很可能发生的问题是容易发生倒吸．
11．依据氧化还原反应：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，欲采用滴定的方法测定FeSO4的质量分数，实验步骤如下：
①称量绿矾样品，配成100mL待测溶液，
②取一定体积待测液置于锥形瓶中，并加入一定量的硫酸，
③将标准浓度的KMnO4溶液装入滴定管中，调节液面至a mL处，
④滴定待测液至滴定终点时，滴定管的液面读数b mL，
⑤重复滴定2～3次．
（1）如何知道滴定到达终点？溶液由浅绿色变为紫红色，且半分钟后不变
下列操作会导致测定结果偏低的是C
A．盛标准溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗就装液滴定
B．锥形瓶用蒸馏水洗涤后未用待测液润洗
C．读取标准液读数时，滴定前平视，滴定到终点后俯视
D．滴定前滴定管尖嘴处有气泡未排除，滴定后气泡消失
（2）下列每种量器的数量不限，在上述实验中，必须使用的有AD；
A．托盘天平      B．量筒       C．碱式滴定管       D．酸式滴定管．
18．将A和B加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：A（g）+B（s）?2C（g）△H，忽略固体体积，平衡时C的体积分数（%）随温度和压强的变化如下表所示．据表回答：
压强/MPa
体积分数/%
温度/℃		2.04.06.0
70055.0ab
850c75.0d
950ef85.0
（1）该反应的△H＞0（填“＞”或“＜”）．
（2）a、b、e、f的大小顺序是e＞f＞a＞b．
（3）平衡常数的大小关系是K（700℃）＜K（950℃）（填“＞”或“＜”）．
（4）850℃、4.0MPa时A的转化率为60%．
15．实验室用少量的溴和足量的乙醇制备1，2-二溴乙烷的装置如图所示：

有关数据列表如下：
    乙醇1，2-二溴乙烷    乙醚
    状态  无色液体   无色液体  无色液体
密度/g•cm-3    0.79    2.2    0.71
  沸点/℃    78.5    132    34.6
  熔点/℃    一l30    9-1l6
回答下列问题：
（1）写出该实验过程中发生的所有主要反应的化学方程式CH3CH2OH $→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O、CH2=CH2+Br-Br→CH2Br-CH2Br．
（2）在此制各实验中，要尽可能迅速地把反应温度170℃左右，其最主要目的是d．（填正确选项前的字母，下同）
a．引发反应   b．加快反应速度    c．防止乙醇挥发      d．减少副产物乙醚生成
（3）在装置C中应加入c，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体．
a．水        b．浓硫酸        c．氢氧化钠溶液       d．饱和碳酸氢钠溶液
（4）判断该制备反应已经结束的最简单方法是溴的颜色完全褪去（填实验现象）．
（5）将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在下层
（6）若产物中有少量未反应的Br2，最好用b洗涤除去．
a．水       b．氢氧化钠溶液   c．碘化钠溶液         d．乙醇
（7）若产物中有少量副产物乙醚．可用蒸馏的方法除去．
（8）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是冷却可避免溴的大量挥发；但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是产品1，2-二溴乙烷的熔点（凝固点）低，过度冷却会凝固而堵塞导管．
16．关于吸热反应和放热反应，下列说法中错误的是（　　）
A．需要加热才能进行的化学反应一定是吸热反应
B．化学反应能量变化，除热量，还可以是光能、电能等
C．化学反应过程中的能量变化，也服从能量守恒定律
D．反应物总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应

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