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12.某化学学习小组的研究课题是:探究测定草酸晶体(H2C2O4•xH2O)中x的值.该组同学通过查阅资料查寻得,草酸易溶于水,水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定:
2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
学习小组的同学设计了滴定的方法测定x值.
①称取1.260g纯草酸晶体,将其制成100.00mL水溶液为待测液.
②取25.00mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀H2SO4
③用浓度为0.1000mol/L的酸性KMnO4标准溶液进行滴定,达到终点时消耗了10.00mL.
请回答下列问题:
(1)配制100.00mL待测液时,使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒及胶头滴管外,还需要100mL容量瓶.
(2)滴定时,将酸性KMnO4标准液装在如图中的甲(填“甲”或“乙”)滴定管中.本实验滴定达到终点的标志是当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液时,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色.
(3)通过上述数据,求得x=2.
(4)讨论:
①若滴定终点时俯视滴定管,则由此测得的x值会偏大(填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同).
②若滴定时所用的酸性KMnO4溶液因久置而导致浓度变小,则由此测得的x值会偏小.

分析 (1)配制100.00mL溶液时,需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管;
(2)酸性溶液盛放在酸式滴定管中,碱性溶液盛放在碱性滴定管中;
酸性高锰酸钾溶液呈紫色,草酸和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色;
(3)由题给化学方程式:2MnO4-+5H2C2O4+6H+?2Mn2++10CO2↑+8H2O及数据可知,1.260g纯草酸晶体中含H2C2O4的物质的量为:0.1000 mol/L×10.00 mL×10-3 L/mL×$\frac{5}{2}$×$\frac{100mL}{25mL}$=0.0100 mol,则1.260gH2C2O4•xH2O中含H2O的物质的量为$\frac{1.260g-0.0100mol×90g/mol}{18g/mol}$=0.020 0 mol,根据草酸和水的物质的量之比确定x值;
(4)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,从而判断对测得的x值的影响.

解答 解:(1)配制100.00mL溶液时,需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管,所以还需要的仪器是100mL容量瓶,故答案为:100mL容量瓶;
(2)酸性高锰酸钾溶液呈酸性,应该用酸式滴定管甲盛放;酸性高锰酸钾溶液呈紫色,草酸和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色,则终点现象为当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液时,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色,
故答案为:甲;当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液时,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色;
(3)由题给化学方程式:2MnO4-+5H2C2O4+6H+?2Mn2++10CO2↑+8H2O及数据可知,1.260g纯草酸晶体中含H2C2O4的物质的量为:0.1000 mol/L×10.00 mL×10-3 L/mL×$\frac{5}{2}$×$\frac{100mL}{25mL}$=0.0100 mol,则1.260gH2C2O4•xH2O中含H2O的物质的量为$\frac{1.260g-0.0100mol×90g/mol}{18g/mol}$=0.020 0 mol,草酸和水的物质的量之比等于其计量数之比=0.0100mol:0.0200mol=1:2,所以x=2,
故答案为:2;
(4)①若滴定终点时俯视滴定管刻度,造成V(标准)偏小,根据c(待测)=$\frac{c(标准).V(标准)}{V(待测)}$知,c(待测)偏小,由此所得n(H2C2O4)偏小,则n(H2O)偏大,x偏大,
故答案为:偏大;
②若滴定时所用的KMnO4溶液因久置而导致浓度变小,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=$\frac{c(标准).V(标准)}{V(待测)}$知,c(待测)偏大,由此所得n(H2C2O4)偏大,则n(H2O)偏小,x偏小,
故答案为:偏小.

点评 本题以滴定实验为载体考查物质组成,侧重考查学生实验操作、实验分析及判断能力,明确实验原理、实验操作规范性和方法是解本题关键,难点是误差分析,注意量筒和滴定管俯视时读数误差区别,为易错点,

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.某化学学习小组的同学 依据氧化还原反应:MnO4-+5Fe2++8H+═Mn2++5Fe3++4H2O,可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30.4g,配成100mL待测溶液
②取10.0ml待测液置于锥形瓶中,并加入一定量的硫酸
③将0.1mol•L-1的KMnO4溶液装入滴定管中,调节液面至8.00mL处
④滴定待测液至滴定终点时,滴定管的液面读数18.00mL(其中的杂质不跟高锰酸钾和稀硫酸反应).请回答下列问题:
(1)滴定时用甲(填右图的“甲”或“乙”)滴定管盛装KMnO4标准溶液;
(2)滴定前是否要滴加指示剂?否(填“是”或“否”),请说明理由高锰酸钾本身呈紫色,被还原后溶液会变成无色;
(3)本实验达到终点的标志是滴入最后一滴KMnO4溶液恰好由黄绿色变浅紫红色,且半分钟内不褪色;
(4)样品中FeSO4的质量分数为25%;
(5)误差分析(选填“偏高”“偏低”或“无影响”)
①开始实验时酸式滴定管尖嘴处有气泡,在滴定过程中气泡消失偏高
②若滴定前仰视滴定管刻度读数时,则会使滴定结果偏低.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.丙烯酸甲酯是一种重要的工业原料,某实验小组制取丙烯酸甲酯的装置如图所示.

Ⅰ.实验步骤如下:
①向三颈瓶中依次加入:10.0mL丙烯酸(CH2=CHCOOH)、适量的浓硫酸、10.0mL无水甲醇、
2粒沸石,按图示装置连接好冷凝管,用搅拌棒搅拌,水浴加热.
②充分反应后,冷却,向混合液中加入5% Na2CO3溶液洗至中性.
③分液,取上层油状液体,再用无水Na2SO4干燥后蒸馏,收集70℃~90℃馏分.
可能用到的信息:
密度沸点溶解性
丙烯酸1.05g/cm3141℃与水互溶,易溶于有机溶剂有毒
甲醇0.79g/cm364.7℃与水互溶,易溶于有机溶剂易挥发,有毒
丙烯酸甲酯0.95g/cm380.5℃难溶于水,易溶于有机溶剂易挥发
请回答下列问题:
(1)仪器c的名称是分液漏斗.
(2)混合液用5% Na2CO3溶液洗涤的作用是除去丙烯酸、浓硫酸等酸性物质.
(3)该实验中应采用的安全防护措施有通风橱中实验.(1条即可)
Ⅱ.为测定上述反应中丙烯酸甲酯的产率,设计如下实验:
①将油状物质提纯后平均分成5份,取出1份置于锥形瓶中,加入2.5mol/L的KOH溶液10.0mL,加热使之完全水解.
②用酚酞做指示剂,向冷却后的溶液中滴加0.5mol/L的HCl溶液,中和过量的KOH,滴到终点时共消耗盐酸20.00mL.
(4)请写出(Ⅱ)操作①中发生的化学反应方程式CH2=CHCOOCH3+KOH$\stackrel{△}{→}$CH2=CHCOOK+CH3OH.
(5)计算本次酯化反应丙烯酸甲酯的产率.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.锂被誉为“高能金属”.工业上用硫酸与β-锂辉矿(LiAlSi2O6和少量钙镁杂质)在一定条件下反应生成Li2SO4(以及MgSO4、硅铝化合物等物质),进而制备金属锂,其生产流程如下:

(1)用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成:Li2O•Al2O3•4SiO2
(2)沉淀X主要成分为CaCO3和Mg(OH)2
(3)写出盐酸与Li2CO3反应的离子方程式:Li2CO3+2H+=2Li++H2O+CO2↑.
(4)写出电解熔融LiCl时阴极的电极反应式:Li++e-=Li.
(5)流程中两次使用了Na2CO3溶液,试说明前后浓度不同的原因:前者是浓度过大会使部分Li+沉淀;后者是此时浓度大则有利于Li2CO3沉淀的生成.
(6)锂和氢气在加热时能反应生成白色固体氢化锂,氢化锂遇到水就立即溶解并释放出大量的气体.试写出氢化锂遇水反应的化学方程式LiH+H2O=LiOH+H2↑.
(7)将盐酸与Li2CO3完全反应后的溶液,加热蒸干得到固体,再将其熔融电解生产锂.电解时产生的氯气中会混有少量氧气,原因是加热蒸干LiCl溶液时,LiCl有少量水解生成LiOH,受热分解产生Li2O,电解时产生O2

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料.工业上常通过下列反应制备CuCl:
2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+Na2CO3→2CuCl↓+3Na2SO4+CO2
(1)CuCl制备过程中需要配制质量分数为20.0%的CuSO4溶液,配制该溶液所需的CuSO4•5H2O与H2O的质量之比为5:11.
(2)准确称取所配制的0.2500g CuCl样品置于一定量的0.5mol•L-1 FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol•L-1的Ce(SO42溶液滴定到终点,消耗24.60mLCe(SO42溶液.有关反应的离子方程式为:Fe3++CuCl→Fe2++Cu2++Cl-Ce4++Fe2+→Fe3++Ce3+
已知国家标准规定合格的CuCl产品的主要质量指标为CuCl的质量分数大于96.50%.试通过计算说明上述样品中CuCl的质量分数是否符合国家标准.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

17.实验室有一未知浓度的稀盐酸,某学生为测定该盐酸的浓度在实验室中进行如下实验:
I.配制100mL 0.10mol/L NaOH标准溶液.
II.取20.00mL待测稀盐酸放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用自己配制的标准
NaOH溶液进行滴定.
III.重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下.
实验
编号
NaOH溶液的浓度(mol/L)滴定完成时,NaOH溶液滴入的体积(mL)待测HCl溶液的体积(mL)
10.1022.6220.00
20.1022.7220.00
30.1022.8020.00
(1)滴定达到终点时的现象是滴入最后一滴氢氧化钠溶液后,溶液由无色恰好变为浅红色,且半分钟内不褪色.
(2)根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为0.11mol/L(保留两位有效数字).
(3)排去碱式滴定管中气泡的方法应采用如图丙的操作,然后挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液.

(4)在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有EF(多选扣分).
A.滴定终点读数时俯视读数    B.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗
C.锥形瓶水洗后未干燥    D.配制NaOH标准溶液时,没有等溶解液降至室温就转移至容量瓶中
E.配制NaOH标准溶液时,定容时仰视容量瓶的刻度线
F.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

4.实验室需要0.1mol/L NaOH溶液450mL和0.5mol/L硫酸溶液500mL.根据这两种溶液的配制情况回答下列问题:

①如图所示的仪器中,配制溶液肯定不需要的是AC (填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒 (填仪器名称).
②配制0.1mol/L NaOH溶液时,其正确的操作顺序是(字母表示,每个字母只能用一次)FEDCBA.
A.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀
B.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度线相切
C.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度1~2cm处
D.用30mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶
E.将溶解的氢氧化钠溶液沿玻璃棒注入500mL的容量瓶中
F.准确称取计算量的氢氧化钠固体于烧杯中,再加入少量水(约30mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其充分溶解
③配制0.1mol/L NaOH溶液时,在实验中其他操作均正确,若定容时仰视容量瓶刻度线,则所配溶液浓度小于0.1mol/L(填“大于”、“等于”或“小于”).
④配制0.5mol/L硫酸溶液500mL时,所需质量分数为98%、密度为1.84g/cm3的浓硫酸的体积为13.6mL(计算结果保留一位小数).
⑤配制0.5mol/L硫酸溶液时,在实验中其他操作均正确,若用量筒量取浓硫酸时仰视刻度线,则所配溶液浓度大于0.5mol/L(填“大于”、“等于”或“小于”).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用.合成G的一种路线如图:

已知以下信息:
$→_{(2)Zn/H_{2}O}^{(1)O_{2}}$R1CHO+
②1mol B经上述反应可生成2mol C,且C不能发生银镜反应
③D属于单取代芳烃,其相对分子质量为106
④核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢
⑤RNH2+$\stackrel{一定条件}{→}$+H2
回答下列问题:
(1)由A生成B的化学方程式为C(CH32Cl-CH(CH32+NaOH$→_{△}^{乙醇}$C(CH32=C(CH32+NaCl+H2O
(2)由D生成E的化学方程式为+HNO3$→_{△}^{浓硫酸}$+H2O
(3)G的结构简式为. 
(4)F的同分异构体中含有苯环的 (不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为6:2:2:1的是(写出其中一种的结构简式).
(5)由苯及化合物C经如下步骤可合成N-异丙基苯胺:

I的结构简式为

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.常温下,将铁片投入浓H2SO4中,下列说法正确的是(  )
A.不发生反应B.铁被钝化C.产生大量SO2D.产生大量H2

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