题目内容

2．用中和滴定法测定烧碱的纯度（烧碱中的杂质不和酸反应），请根据实验回答：
（1）将称量好的4.3g烧碱样品配制成250mL待测液，配制过程使用的主要仪器除250mL容量瓶、量筒、烧杯、胶头滴管外，还有一种必须使用的仪器是玻璃棒．
（2）用碱式滴定管量取10.00mL待测液于锥形瓶中，滴入几滴酚酞．
（3）用0.20mol•L-1的标准盐酸滴定待测液，判断滴定终点的现象是：滴入最后一滴盐酸时，锥形瓶内溶液恰好由红色变无色，并且半分钟内不变色．
（4）如果实验操作正确，从滴定开始到结束，溶液中的离子浓度关系可以出现的是B、C（填答案字母序号）
A．c（Na+）＞c（Cl-）＞c（H+）＞c（OH-）
B．c（Na+）＞c（OH-）＞c（Cl-）＞c（H+）
C．c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（Cl-）
D．c（Na+）+c（H+）＞c（OH-）+c（Cl-）
（5）根据下列数据计算，c（NaOH）=0.40mol/L，烧碱的纯度为93%（保留整数）
滴定次数待测液体积（mL）标准盐酸体积（mL）
滴定前读数（mL）滴定后读数（mL）
第一次10.000.5020.40
第二次10.004.0024.10
（6）经过分析发现，本次实验的测定结果比烧碱的实际纯度偏高，造成误差的可能原因是C、D（填答案字母序号）
A．滴定前平视，滴定后俯视        B．用标准液润洗滴定管
C．用待测液润洗锥形瓶            D．不小心将标准液滴在锥形瓶外面
E．滴定接近终点时，用少量蒸馏水冲洗锥形瓶内．

分析 （1）根据实验操作的步骤以及每步操作需要仪器确定反应所需仪器来解答；
（2）根据碱性溶液盛放在碱式滴定管中；
（3）根据溶液颜色变化且半分钟内不变色，可说明达到滴定终点；
（4）滴定过程中溶液从碱性溶液向中性过渡，溶液里的溶质从NaOH到NaCl、NaOH过渡，最后呈中性是溶质为NaCl，但溶液始终显中性，存在电荷守恒：c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（Cl-），据此分析判断；
（5）先分析所耗盐酸标准液的体积的有效性，然后求出所耗盐酸标准液的体积平均值，然后根据关系式HCl～NaOH来解答．
（6）根据c（待测）=$\frac{V（标准）×c（标准）}{V（待测）}$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）配制步骤有计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，一般用托盘天平称量，用药匙取用药品，在烧杯中溶解（可用量筒量取），冷却后转移到250mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，所以试验除了需要250mL容量瓶、量筒、烧杯、胶头滴管外，还有一种必须使用的仪器是玻璃棒；
故答案为：玻璃棒；
（2）烧碱显碱性，故需要用碱式滴定管量取烧碱溶液，
故答案为：碱；
（3）滴定前溶液为红色，滴定终点时溶液为无色，所以滴定终点现象为滴入最后一滴盐酸时，锥形瓶内溶液恰好由红色变无色，并且半分钟内不变色；
故答案为：滴入最后一滴盐酸时，锥形瓶内溶液恰好由红色变无色，并且半分钟内不变色；
（4）A．若c（Na+）＞c（Cl-）＞c（H+）＞c（OH-）成立，则c（Na+）+c（H+）＞c（Cl-）+c（OH-），明显与溶液里存在的电荷守恒式不吻合，故A错误；
B．在NaOH溶液只滴加几滴稀盐酸，此时溶液只生成少量NaCl，应该存在：c（Na+）＞c（OH-）＞c（Cl-）＞c（H+），故B正确；
C．溶液始终显中性，存在电荷守恒式：c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（Cl-），故C正确；
D．c（Na+）+c（H+）＞c（OH-）+c（Cl-）与溶液里存在的电荷式c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（Cl-）不符，故D错误；
故选BC；
（5）所耗盐酸标准液的体积分别为：19.90mL，20.10mL，两组数据均有效，盐酸标准液的平均体积为20.00mL；
               HCl～NaOH
                1      1
0.2000mol/L×20.00mL     C（NaOH）×10mL
解得：C（NaOH）=0.4mol/L，则250mL的溶液中含有NaOH的质量为：0.4mol/L×0.25L×40g/mol=4.0g，烧碱样品的纯度为$\frac{4.0g}{4.3g}$×100%=93%；
故答案为：0.40；93；
（6）A．滴定前平视，滴定后俯视，造成V（标准）偏小，根据c（待测）=$\frac{V（标准）×c（标准）}{V（待测）}$分析，可知c（待测）偏小，烧碱纯度偏小，故A错误；
B．用标准液润洗滴定管，是正确操作，没有误差，故B错误；
C．用待测液润洗锥形瓶，待测液的物质的量偏大，造成V（标准）偏大，根据c（待测）=$\frac{V（标准）×c（标准）}{V（待测）}$分析，可知c（待测）偏大，烧碱纯度偏大，故C正确；
D．不小心将标准液滴在锥形瓶外面，造成V（标准）偏大，根据c（待测）=$\frac{V（标准）×c（标准）}{V（待测）}$分析，可知c（待测）偏大，烧碱纯度偏大，故D正确；
E．滴定接近终点时，用少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁，待测液的物质的量不变，对V（标准）无影响，可知c（待测）不变，烧碱纯度不变，故E错误；
故选CD．

点评 本题主要考查了酸碱中和滴定实验操作、计算与误差分析以及滴定过程中溶液里离子浓度大小比较，难度中等，能准确写出溶液里的电荷守恒式是解答关键．

练习册系列答案
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1．乙烯是重要的化工原料，根据所学知识用乙烯制备乙酸乙酯，无机试剂自选．

问题：（1）写出上述过程中②④两步的化学方程式．
（2）分别写出D在酸性条件和碱条件水解的化学方程式．
13．某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用如图所示装置进行有关实验．请回答：

（1）装置A中发生的化学反应方程式为2H2SO4（浓）+Cu$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$CuSO4+2H2O+2SO2↑．
（2）装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体，这种液体是氢氧化钠溶液等碱性溶液，其作用是吸收多余的二氧化硫，防止污染空气．
（3）装置B的作用是贮存多余的气体．当D处有明显的现象后，关闭旋塞K并移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中现象是瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升；．B中应放置的液体是（填字母）d．
a．水　  b．酸性KMnO4溶液　　c．浓溴水　　　 d．饱和NaHSO3溶液
（4）实验中，取一定质量的铜片和一定体积18mol•L-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余．
①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是反应过程中浓硫酸被消耗，逐渐变稀，而铜不和稀硫酸反应．
②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是ad（填字母）．
a．铁粉　　 b．BaCl2溶液　　 c．银粉　　 d．NaHCO3溶液．
10．下列离子方程式书写正确的是（　　）
A．氯气溶于水：H2O+Cl2═2H++ClOˉ+Clˉ
B．锌片插入稀H2SO4溶液中：Zn+2H+═Zn2++H2↑
C．氢氧化钡溶液与稀硫酸反应：H++SO42-+OH-+Ba2+═H2O+BaSO4↓
D．碳酸钙溶于稀盐酸：CO32-+2H+═H2O+CO2↑
17．过氧化钙（CaO2）难溶于水，广泛应用于渔业、农业、环保等许多方面．
I．CaO2的制备：
（1）①在低温下，往过氧化氢浓溶液中投入无水氯化钙发生复分解反应，写出该可逆反应的化学方程式H2O2+CaCl2 CaO2+2HCl．
②为控制低温的方式，最好将反应器放置在冰水浴中．
③测得不同温度下，过氧化钙的平均生成速率如下表所示：
温度（℃）20304050607080
CaO2平均生成速率（×10-3mol．s-1）7.58.29.48.07.16.75.5
请解释速率随温度如此变化的原因40℃之前，温度升高，速率加快；40℃之后，温度继续升高，双氧水分解，浓度下降，反应速率减慢．
（2）一段时间后，再加入氨水，当调节溶液pH至9～11，才出现大量沉淀．用简要的文字解释需用氨水调节pH至9～11的原因NH3•H2O结合HCl，使反应H2O2+CaCl2CaO2+2HCl平衡向正方向移动，提高过氧化钙的产量．
II．CaO2的热稳定性：CaO2在一定温度下能发生可逆反应，生成CaO和O2．
（3）标准生成热的定义为：在某温度下，由处于标准状态的各种元素的最稳定的单质生成标准状态下1mol某纯物质的热效应．已知，CaO2和CaO的标准生成热分别为a kJ•mol-1和b kJ•mol-1，请书写CaO2分解生成CaO和O2的热化学方程式2CaO2（s）2CaO（s）+O2（g）△H=2（b-a）kJ•mol-1．
（4）一定温度下，在2L的恒容容器中进行该反应，反应过程中各物质的物质的量如下表所示：
时间/sn（CaO2）/moln（CaO）/moln（O2）/mol
0200
11.40.60.3
2110.5
3110.5
则该温度下，反应的化学平衡常数K=0.25mol/L．
（5）3s时，若对该容器压缩体积，其它条件不变，则当再次达到平衡时，氧气的浓度不变（填“变大”、“变小”、“不变”、“无法确定”），理由是温度不变，该反应的平衡常数K=c（CO2）=0.25mol/L不变．
（6）下列说法不能说明该反应达到平衡的是a（填字母）．
a．气体的密度不再改变             b．固体质量不再改变
c．正反应速率不再改变             d．逆反应速率不再改变．
7．工业利用NaOH溶液或氨水喷淋捕捉空气中的CO2制造甲醇，流程图如图1所示：

（1）下列有关捕捉空气中的CO2过程中的叙述不正确的有BD．
A、X选用CaO，而且要循环利用CaO与Y溶液
B、捕捉室里温度越高越有利于CO2 的捕捉
C、开放高效光催化剂分解水制氢气，是降低合成甲醇成本的有效途径
D、该捕捉CO2技术的应用有利于缓解全球变暖，而且能耗小
（2）在捕捉室用稀氨水喷淋“捕捉”空气中的CO2时，有NH2COONH4（氨基甲酸胺）生成．现将一定量纯净的氨基甲酸胺置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使反应
NH2COONH4（s）?2NH3（g）+CO2（g）达到分解平衡．实验测得不同温度及反应时间（t1＜t2＜t3）的有关表：氨基甲酸铵分解时温度、气体总浓度及反应时间的关系
 15 25 35
 0 0 0 0
 t1 0.9×10-32.7×10-3 8.1×10-3
 t22.4×10-3 4.8×10-3 9.4×10-3
 t32.4×10-3 4.8×10-3 9.4×10-3
①氨基甲酸胺分解反应为吸热反应（选填“吸热”、“放热”）．在25℃，0-t1时间内产生氨气的平均速率为：$\frac{1.8}{{t}_{1}}$×10-3mol/（L．min）．
②根据表中数据换算出，15℃时合成反应2NH3（g）+CO2（g）?NH2COONH4（s）平衡常数K约为4.9×108．
（3）以捕捉到的CO2与H2为原料可合成甲醇（CH3OH），其反应的化学方程为：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）；△H＜0．
①将1mol CO2和3mol H2充入恒温恒压的密闭容器中发生上述反应，CO2消耗速率v（CO2）与时间关系如图2所示．若在时间t1时，向容器中再充入1mol CO2和3mol H2，请在图中画出CH3OH生成速率v（CH3OH）与时间的关系曲线．
②在一个恒温固定容积的密闭容器中，加入1mol CO2和3mol H2，充分反应后达到平衡放出热量为aKJ．若在原来的容器中加入2mol CO2和6mol H2，在相同温度下充分反应，达到平衡放出热量为bKJ．则a和b满足的关系b＞2a．
14．NA代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（　　）
A．室温下向1 L pH=1的醋酸溶液中加水，所得溶液的H+数目大于0.1NA
B．60g乙酸与足量乙醇发生酯化反应，充分反应后断裂的C-O键数目为NA
C．某无水乙醇与足量金属钠反应生成5.6 L H2，该乙醇分子中共价键总数为4 NA
D．已知C2H4（g）+H2（g）═C2H6（g）△H=-137.0 kI/mol，乙烯与H2加成时放出68.5 kJ热量，则反应过程中被破坏的碳原子之间共用电子对数目为NA
11．下列反应中，调节反应物用量或浓度不会改变反应产物的是（　　）
A．钠在氧气中燃烧B．NaOH溶液滴入NH4HCO3溶液
C．稀硝酸中加入铁粉D．镁与H2SO4溶液
12．可以用离子方程式Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓来表示的化学反应是（　　）
A．Fe2（SO4）3+6NH3•H2O=3（NH4）2SO4+2Fe（OH）3↓
B．FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaCl
C．Fe2（SO4）3+3Ba（OH）2=2Fe（OH）3↓+3BaSO4↓
D．FeCl2+2KOH=Fe（OH）2↓+2KCl

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