【题目】草酸(H2C2O4)是一种重要的二元弱酸,还是一种重要的还原剂。草酸及草酸盐在工农业生产及科学研究领域均有广泛应用。
(1)请设计实验证明草酸为二元酸___________________________。
(2)已知草酸氢钾(KHC2O4)溶液显酸性,请结合必要的化学用语解释KHC2O4溶液显酸性的原因 ________。
(3)利用草酸及草酸盐的性质可测定人体血液中钙离子的浓度。方法如下:抽取一定体积的血样,加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸钙沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸,再用已知浓度的酸性KMnO4溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出,根据消耗的KMnO4溶液的体积即可测定血液样品中Ca2+的浓度。
①写出草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式______________。
②抽取血样10.00mL,经过上述处理后得到草酸,再用硫酸酸化的0.010mol/L KMnO4溶液滴定。在向滴定管中注入KMnO4标准溶液前,滴定管需要检漏、____和___。确定反应达到终点的现象是__。
③滴定结束共消耗12.00mL KMnO4溶液。则血液样品中Ca2+离子的浓度为______mg/mL。
④下列操作可能使所测定结果偏高的是_________。
A.酸式滴定管未用标准液润洗就直接注入酸性高锰酸钾溶液
B.滴定前盛放待测液的锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.滴定结束后读取标准液体积时,俯视读数
【答案】用等浓度的NaOH溶液滴定等浓度的草酸,恰好完全中和消耗NaOH溶液的体积是草酸的2倍 溶液中KHC2O4电离出HC2O4-,HC2O4-既存在电离平衡HC2O4- H++C2O42-,又存在水解平衡HC2O4- +H2O
H2C2O4 +OH-,由于其电离程度大于水解程度,故溶液显酸性 2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 蒸馏水洗净 标准液润洗2-3次 溶液由无色变为紫红色 且半分钟内不褪色 1.2 AC
【解析】
(1)草酸和NaOH发生中和反应时,如果草酸是二元酸,则参加反应的草酸物质的量应该是NaOH的一半;
(2)草酸氢钾(KHC2O4)溶液显酸性的原因是草酸氢根的电离程度大于水解程度;
(3)①酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,草酸具有还原性,反应中草酸被氧化生成二氧化碳气体,高锰酸钾被还原生成二价锰离子;
②酸式滴定管有活塞,在向滴定管中注入KMnO4标准溶液前,滴定管除需要检漏外,还需蒸馏水洗涤和用标准液润洗2-3次;当草酸反应完后,溶液显紫红色说明滴定到达终点;
③根据反应方程式2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O,及草酸钙的化学式CaC2O4,可知:n(Ca2+)=n(H2C2O4)=5/2n(MnO4-);
④根据c(待测)=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。
(1)草酸和NaOH发生中和反应时,如果草酸是二元酸,则参加反应的草酸物质的量应该是NaOH的一半,所以用已知浓度的NaOH标准溶液滴定等浓度的草酸溶液,消耗NaOH的体积是草酸的2倍就说明草酸是二元酸,故答案为:用已知浓度的NaOH溶液滴定等浓度的草酸,恰好完全中和消耗NaOH溶液的体积是草酸的2倍;
(2)KHC2O4在溶液中电离出HC2O4-,HC2O4-既存在电离平衡HC2O4- H++C2O42-,又存在水解平衡HC2O4- +H2O
H2C2O4 +OH-,由于HC2O4-电离程度大于水解程度,故溶液显酸性,故答案为:KHC2O4电离出的HC2O4-既存在电离平衡HC2O4-
H++C2O42-,又存在水解平衡HC2O4- +H2O
H2C2O4 +OH-;由于其电离程度大于水解程度,故溶液显酸性;
(3)①酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,草酸具有还原性,反应中草酸被氧化生成二氧化碳气体,高锰酸钾被还原生成二价锰离子,反应的离子反应方程式为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=
10CO2↑+2Mn2++8H2O,故答案为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
②酸性高锰酸钾具有强的氧化性,应盛放在酸式滴定管内,酸式滴定管有活塞,在向滴定管中注入KMnO4标准溶液前,滴定管除需要检漏外,还需蒸馏水洗涤和用标准液润洗2-3次;草酸具有还原性,能够使高锰酸钾溶液褪色,向无色草酸溶液中加入酸性高锰酸钾溶液,当草酸反应完后,溶液显紫红色说明滴定到达终点,故答案为:蒸馏水洗;标准液润洗2-3次;溶液由无色变为紫红色 且半分钟内不褪色;
③血样10.00mL经过上述处理后得到草酸,草酸消耗的消耗的高锰酸钾的物质的量为:0.010mol/L×0.012L=1.2×10-4mol,根据反应方程式2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O,及草酸钙的化学式CaC2O4,可知:n(Ca2+)=n(H2C2O4)=5/2n(MnO4-)=2.5×1.2×10-4mol=3×10-4mol,Ca2+的质量为:40g/mol×3×10-4mol=0.012g,钙离子的浓度为:0.012g/10mL
=0.0012g/mL=1.2 mg/mL,故答案为:1.2;
④A.酸式滴定管未用标准液润洗就直接注入酸性高锰酸钾溶液, 标准液的浓度偏小,造成V(标准)偏大,所测结果偏高;
B. 滴定前盛放待测液的锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥,草酸稀释前后溶质的物质的量不变,对滴定结果无影响;
C. 酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,直接导致读数比实际值偏大,使测定的浓度偏高;
D. 滴定结束后读取标准液体积时,俯视读数导致读数比实际上偏小,使测定的浓度偏低。
故选AC,故答案为:AC。
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【题目】按要求填空:
(1)在配制氯化铁溶液时,为了防止发生水解,可以加入少量的________________。
(2)氯化铝溶液具有净水的作用,原因是(用离子方程式表示):_______________。
(3)已知CO (g) + H2O (g) CO2 (g) + H2 (g),在800℃时,该反应的化学平衡常数K=1.0,某时刻在一密闭容器中含1.0molCO、1.2mol H2O、0.75molCO2、2mol H2 ,则上述条件下此反应v正________v逆(填“>”“<”或“=”)。
(4)将25℃下pH=12的NaOH溶液a L与pH=1的HCl溶液b L混合。若所得混合液为中性,则a:b=_____________________。
(5)写出0.1mol/LNaOH溶液1L与标准状况下1.12LCO2完全反应后所得的溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为____________________________。
(6)某实验小组利用CO(g)、O2(g)、KOH(aq)设计成如图b所示的电池装置,负极的电极反应式为________________。用该原电池做电源,常温下,用惰性电极电解200 mL饱和食盐水(足量),消耗标准状况下的CO 的体积为224 mL,则溶液的pH = ___________ 。(不考虑溶液体积的变化)
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【题目】若NA表示阿伏伽德罗常数的值,则下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24L N2和O2的混合气体中分子数为0.1NA
B. 32g S8(分子结构:)中的共价键数目为8NA
C. 3mol SO2和1mol O2于密闭容器中催化反应后分子总数为3NA
D. pH=1的H3BO3溶液中,含有H+的总数为0.3NA
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【题目】从植物花汁中提取的一种有机物,可简化表示为HIn,在水溶液中因存在下列电离平衡,故可用做酸、碱指示剂:HIn(aq) (红色溶液) H+(aq)+In-(aq) (黄色溶液),在上述溶液中加入下列物质,最终能使指示剂显黄色的是
A. HCl B. Na2O2 C. Na2CO3溶液 D. NaHSO4溶液
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【题目】原电池是将化学能转化为电能的装置。分析甲、乙两原电池装置,回答下列问题:
(1)甲、乙两装置中铜电极都产生大量的无色气泡,则Cr电极是______极,Cu电极表面发生反应的电极反应式为_______;与甲装置相比,乙装置的优点是________________,原因是_________。
(2)如果将甲装置中的稀硫酸改为浓硝酸,则铜电极上无气体产生,而铬电极上产生大量的有色气体。由(1)、(2)两个实验推测金属Cr具有的两点化学性质______________________________。
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【题目】某合作学习小组的同学验证文献上用乙烯气脱除氮氧化物。回答下列问题:
(1)甲组同学设计实验制取纯净的乙烯气体和NO。
①设计的制备C2H4装置如图所示:
资料:C2H5OHCH2=CH2↑+H2O(主)
C2H5OH+2H2SO4(浓)2C+2SO2↑+5H2O(副)
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O(副)
写出乙烯的电子式___________
装置B中盛放的试剂为___________(填小写字母)。
a KMnO4溶液 b Br2/CCl4溶液 c 浓NaOH溶液 d 浓硫酸
②设计图装置制备NO气体
装置D烧瓶中的实验现象为:___________;
装置E盛放的试剂是___________。
(2)乙组利用甲组制得的C2H4和NO并选用下列装置进行催化反应,并检验乙烯的氧化物CO和CO2(部分装置可重复使用,已知C2H4可被热的CuO氧化为碳的氧化物,酸性高锰酸钾可氧化NO和C2H4,不氧化CO)。
①各装置的连接顺序为:
→K→G→___________→H→G→___________→M。(按顺序填一个或多个字母)
②K后接的G的作用是___________。
③酸性高锰酸钾溶液的作用是___________。
④证明乙烯的氧化产物中有CO的现象是___________;
若NO还原为N2,乙烯氧化为等物质的量的CO和CO2,则反应的化学方程式为___________。
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【题目】下列关于反应热的表述正确的是
A. 当ΔH为“-”时,表示该反应为吸热反应
B. 已知C(s)+O2(g)====CO(g)的反应热为110.5 kJ/ mol,说明碳的燃烧热为110.5 kJ / mol
C. 反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关
D. 1 mol NaOH分别和1 mol CH3COOH、1 mol HNO3反应,放出的热量:CH3COOH<HNO3
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【题目】将一定量纯净的氨基甲酸铵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),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)。可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是
A. 密闭容器中二氧化碳的体积分数不变 B. 密闭容器中气体的总物质的量改变
C. 密闭容器中混合气体的密度不变 D. 2v正(NH3)=v逆(CO2)
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【题目】(1)鉴别KCl溶液和K2CO3的试剂是____________,离子方程式为____________________。
(2)除去Na2CO3粉末中混入的NaHCO3杂质用______________________方法,化学方程式为_________。
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