题目内容

不久前，一则“食用撒了鱼浮灵的鱼虾可能致癌”的微博在网上热传。“鱼浮灵”的化学成分实为过碳酸钠，使用不当会让鱼损伤，过碳酸钠本身无毒无害，对人体不会有危害。过碳酸钠，俗称固体双氧水，化学式为2Na2CO3·3H2O2，是一种无机盐，是白色颗粒状粉末，可以分解为碳酸钠和过氧化氢。某探究小组制备过碳酸钠并测定样品中H2O2的含量，其制备流程和装置示意图如下：

已知：50 °C时   2Na2CO3·3H2O2 (s) 开始分解
主反应 2Na2CO3 (aq) + 3H2O2 (aq)2Na2CO3·3H2O2 (s)  ΔH < 0
副反应    2H2O2 = 2H2O + O2↑
滴定反应  6KMnO4 + 5(2Na2CO3·3H2O2) +19H2SO4  = 3K2SO4 + 6MnSO4+10Na2SO4 + 10CO2 ↑ + 15O2↑ + 34H2O

根据以上信息回答下列问题：
（1）推测图中支管的作用可能是                                 。
（2）步骤①的关键是控制温度，结合装置图归纳其措施有                        、
                          和                               。
（3）在滤液X中加入适量NaCl固体或无水乙醇均可析出过碳酸钠，原因是                      。
（4）步骤③中选用无水乙醇洗涤产品的目的是                          。
（5）测定样品中H2O2的质量分数的方法是：准确称取0.2000g过碳酸钠样品于250 mL 锥形瓶中，加50 mL 蒸馏水溶解，再加50 mL 2.000 mol·L－1 H2SO4 (H2SO4过量)，用0.002000mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定至终点时消耗30.00 mL。
①滴定前，滴定管需用KMnO4标准溶液润洗2～3次，润洗的操作方法是：关闭酸式滴定管活塞，向滴定管中注入少量KMnO4标准                                           。
②上述样品中H2O2的质量分数计算表达式为                          （只列出算式，不作任何运算！H2O2的式量为34.00）。
（17分）
（1）平衡压强，便于溶液顺利滴下（2分，答到平衡压强或气压即给2分，其他合理答案酌情给分）
（2）冷水浴 磁力搅拌 （通过滴液漏斗）缓慢（或逐滴）滴加H2O2溶液（共6分，各2分。说明：磁力搅拌的目的是使反应产生的热量快速散去）
（3）降低产品（或过碳酸钠）的溶解性（度）（2分，意思到即给分）
（4）洗去水份（利于干燥）[1分]，减少固体因溶解而损失[1分]（共2分，其他合理答案酌情给分））
（5）①倾斜转动滴定管润洗整个滴定管内壁，（1分）然后打开活塞将润洗液从下端放出 (1分)[共2分，两个要点，一是倾斜转动，二是打开活塞将润洗液从下端放出，没有答到要点不给分。]
②（3分）
[参照广东高考评分意见，计算式完全正确，没带单位或不乘100%不扣分。如果计算出结果得0分，用2.5代替不扣分，其它数据如果进行了运算扣2分]

试题分析：（1）读图，由恒压滴液漏斗推断，支管的作用是平衡压强，便于溶液顺利滴下；（2）依题意，主反应是放热反应，温度过高导致H2O2分解，必须控制温度，减少H2O2的分解，图中用冷水浴、磁力搅拌器都能防止反应液温度过高；根据温度高低控制滴入双氧水的速度，也能控制反应液的温度；（3）过滤所得滤液是过碳酸钠的饱和溶液，加入适量NaCl或无水乙醇，都能降低其溶解度，导致滤液中析出过碳酸钠固体；（4）无水乙醇洗涤的目的是除去固体中混有的水分，有利于固体的干燥，同时还能减少过碳酸钠的溶解，降低损失；（5）①润洗酸式滴定管的操作方法是：关闭酸式滴定管活塞，向滴定管中注入少量KMnO4标准溶液，倾斜转动滴定管润洗整个滴定管内壁，然后打开活塞将润洗液从下端放出；由于n=c?V，则滴定时消耗了0.002000×30.00×10－3mol KMnO4；滴定反应为6KMnO4+5(2Na2CO3·3H2O2)+19H2SO4=3K2SO4+6MnSO4+10Na2SO4+10CO2↑+15O2↑+ 34H2O，根据各物质的系数之比等于物质的量之比，则被高锰酸钾氧化的过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）为0.002000×30.00×10－3×5/6mol；由于2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2，根据各物质的系数之比等于物质的量之比，则样品中H2O2的物质的量为0.002000×30.00×10－3×5/6×3mol；由于m=n?M，则样品中H2O2的质量为0.002000×30.00×10－3×5/6×3×34.00g；由于样品质量为0.2000g，则样品中H2O2的质量分数计算表达式为0.002000×30.00×10－3×5/6×3×34.00/0.2000×100%。
练习册系列答案
相关题目
无水氯化铝是一种重要的有机合成催化剂，还可用于金属冶炼、润滑油合成；食品级无水氯化铝也可用作膨松剂、絮凝剂等。
某研究性学习小组查阅资料后利用下图所示装置制备无水氯化铝。

资料显示：氯化铝为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的结晶性粉末，在178℃升华，其蒸气是缔合分子（Al2Cl6），在空气中能吸收水分，发生水解。
（1）填写下列仪器的名称：A            ，B            。
（2）装置C中盛装的试剂是            ；装置G中盛装的试剂是            。
（3）相同条件下，氯化铝蒸气对氢气的相对密度是             。
（4）装置F中的现象是                                            。
（5）装置E的作用是                                              。
（6）实验结束后应先撤去   （填“甲”或“乙”）处的酒精灯。
下列各组气体在常温下能共存且能用向上排空气法收集的是
A．NO和O2B．H2和COC．HCl和NH3D．SO2和CO2
利用 Y 型管与其它仪器组合可以进行许多实验（固定装置略）。分析并回答下列问题：

（1）实验目的：验证SO2的氧化性。将胶头滴管中浓硫酸分别滴入 Y型管的两个支管中，所产生的两种气体相遇发生反应：SO2+2H2S=3S+2H2O，则在支管交叉处实验现象为                                                        ，硫化亚铁处加水的目的是                                                。
（2）实验目的：探究 SO2与BaCl2反应生成沉淀的条件。SO2通入BaCl2溶液并不产生沉淀，再通入另一种气体后就产生了白色沉淀。常温下，若由右侧 Y型管产生另一种气体，则在其左右支管应放置的药品是           和             ，导气管A的作用是                                                      。
（3）实验目的：铁镁合金中铁含量的测定。①读取量气管中数据时，若发现水准管中的液面高于量气管中液面，应采取的措施是                                       ；②若称得铁镁合金的质量为 0.080g，量气管中初读数为1.00mL，末读数为 45.80mL（已折算为标准状况），则合金中铁的百分含量为              （精确到0.01%）。
软锰矿中含MnO2约70%，SiO2约20%，Al2O3约4%，其余为水分；闪锌矿中含ZnS约80%，FeS、CuS、SiO2共约7%，其余为水分。科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，制取Zn、MnO2和Na2SO4。其工艺流程如下：

（1）I的滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3等。写出MnO2、CuS与硫酸反应的化学方程式：                                               ；
（2）已知Fe(OH)3、Al(OH)3、Zn(OH)2三种物质开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下表：
沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Zn(OH)2
开始沉淀pH
2.3
4.0
5.6
完全沉淀pH
4.1
5.2
8.0
 
则III中调节溶液的pH至5.2～5.4，此时生成沉淀M的成分为          （写化学式），III中加入MnO2的作用是                                            ；
（3）Na2SO4和Na2SO4·10H2O的溶解度曲线（g/100g水）如图，则IV中得到Na2SO4固体的操作是：将分离出MnCO3和ZnCO3后的滤液升温结晶、           、用乙醇洗涤后干燥。用乙醇洗涤而不用水洗的原因是                     ；

（4）V是用惰性电极电解制得Zn和MnO2，则阳极的电极反应式为                    ；
（5）绿色化学思想在本工艺中得到了充分体现，在本工艺流程中可循环使用的主要物质有：MnO2、ZnCO3、MnCO3、       和      （写化学式）。
氮化铝（AIN）是一种新型无机材料，广泛应用于集成电路生产领域。某化学研究小组利用氮气、氧化铝和活性炭制取氮化铝，设计下图实验装置。

试回答：
（1）实验中用饱和NaNO2与 NH4C溶液制取氮气的化学方程式为             。
（2）装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A的作用是          （填写序号）。
a.防止NaNO2饱和溶液蒸发   b.保证实验装置不漏气  c.使NaNO2饱和溶液容易滴下
（3）按图连接好实验装置，检查装置气密性的方法是                          。
（4）化学研究小组的装置存在严重问题，请说明改进的办法                     。
（5）反应结束后，某同学用下图装置进行实验来测定氮化铝样品的质量分数（实验中导管体积忽略不计）。已知：氮化铝和NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和氨气
。
①广口瓶中的试剂X最好选用       （填写序号）。
a.汽油        b.酒精       c.植物油     d.CCl4
②广口瓶中的液体没有装满（上方留有空间），则实验测得NH3的体积将    （填“偏大”、“偏小”、“不变”）。
③若实验中称取氮化铝样品的质量为10.0g，测得氨气的体积为3.36L（标准状况），则样品中AlN的质量分数为           。
在没有现成的CO2气体发生器的情况下，请你选用下图所示部分仪器，装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置。

（1）应选用的仪器是________________(填入编号)；
（2）若用上述装置制取CO2气体，而实验室只有稀硫酸、浓硝酸、水、块状纯碱、块状大理石，比较合理的方案，应选用的药品是________                   _________。
化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如下图)，用环己醇制备环己烯。
已知：
 
密度(g/cm3)
熔点(℃)
沸点(℃)
溶解性
环己醇
0.96
25
161
能溶于水
环己烯
0.81
－103
83
难溶于水

(1)制备粗品
将12.5 mL环己醇加入试管A中，再加入1 mL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片（防止爆沸），缓慢加热至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品。
①导管B除了导气外还具有的作用是________。
②试管C置于冰水浴中的目的是______________________________。
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在________层(填“上”或“下”)，分液后用________(填入编号)洗涤。
A．KMnO4溶液         B．稀H2SO4            C．Na2CO3溶液

②再将环己烯按上图装置蒸馏，冷却水从________口进入(填“g”或“f”)。蒸馏时要加入生石灰，其目的是_____________________________________。
③收集产品时，控制的温度应在________左右，实验制得的环己烯精品质量低于理论产量，可能的原因是________。
A．蒸馏时从70 ℃开始收集产品
B．环己醇实际用量多了
C．制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法，合理的是________。
A．分别加入酸性高锰酸钾溶液
B．分别加入用金属钠
C．分别测定沸点
用2.4 mol/L的H2SO4溶液配制100mL浓度为0.2 mol/L的稀H2SO4，回答下列问题：

（1）需用量筒量取2.4 mol/L的H2SO4溶液的体积是         mL。
（2）溶液配制的所需的基本步骤如下：
将上述实验步骤A到F按实验过程先后次序排列___________________         。
（3）上述实验步骤A、B、E、F都用到的仪器名称为__________。  
（4）取上述所配溶液10mL与足量BaCl2溶液反应，生成白色沉淀0.48 g。则该溶液
浓度       0.2 mol/L（填“大于”“等于”或“小于”）,造成此误差的操作可能
是      。 
a. 定容时俯视容量瓶；  b. 用量筒取2.4 mol/LH2SO4溶液时俯视读数；
c. 容量瓶使用前未干燥；d. 使用的烧杯和玻璃棒未洗涤彻底；
e. 定容时将蒸馏水洒在容量瓶外面

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