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    5．某浅绿色晶体X[x（NH4）2SO4•yFeSO4•zH2O]在分析化学上常用作还原剂．为确定其组成，某小组同学进行如下实验．
    Ⅰ．NH4+的测定
    采用蒸馏法，蒸馏装置如图所示，实验步骤如下：
    ①准确称取19.60g晶体X，加水溶解，注入圆底烧瓶中；
    ②准确量取50.00mL 1.0100mol•L-1H2SO4溶液于锥形瓶中；
    ③向圆底烧瓶中加入足量NaOH溶液，加热蒸馏；
    ④用0.0400mol•L-1 NaOH标准溶液滴定锥形瓶中过剩的酸，到终点时消耗NaOH标准溶液25.00mL．
    （1）步骤②中，准确量取H2SO4溶液所用的玻璃仪器为酸式滴定管．
    （2）步骤③中，加热蒸馏时间需长达30分钟，其目的为将生成的NH3全部蒸出，被硫酸溶液完全吸收．
    （3）步骤④中，若滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失，则所测n（NH4+）的值将偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
    Ⅱ． SO42-的测定
    采用重量分析法，实验步骤如下：
    ①另准确称取19.60g晶体X于烧杯中，加水溶解，边搅拌边加入过量的 BaCl2溶液；
    ②用无灰滤纸（灰分质量很小，可忽略）过滤，洗涤沉淀3～4次；
    ③用滤纸包裹好沉淀取出，灼烧滤纸包至滤纸完全灰化；
    ④继续灼烧沉淀至恒重．得沉淀质量23.30g．
    （4）步骤①中，判断 BaCl2溶液已过量的实验操作和现象是待浊液分层后，在上层清液中加入1～2滴BaCl2溶液，无白色浑浊出现，则BaCl2溶液已过量．
    （5）步骤②中，所用洗涤剂最合适的是A（填选项字母）．
    A．冷水    B．稀硫酸    C．滤液
    （6）步骤③灼烧操作中，除三脚架外，还需要用到下列仪器中的BDF（填选项字母）．
    A．烧杯  B．坩埚    C．表面皿  D．泥三角    E．蒸发皿  F．酒精灯
    （7）综合实验I、Ⅱ，通过计算得出晶体X的化学式为（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O．

    分析 I．（1）酸性溶液用酸式滴定管量取；
    （2）氨气易溶于水，加热可以使氨气完全逸出；
    （3）滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失，则消耗的NaOH标准溶液的体积偏大，计算出与NaOH反应的硫酸的物质的量偏大，则与氨气反应的硫酸的物质的量偏小；
    II．（4）判断氯化钡是否过量，可以在上层清液中继续滴加氯化钡，观察现象；
    （5）用冷水洗涤可以减少固体的溶解；
    （6）根据灼烧的实验操作分析；
    （7）根据滴定时消耗的氢氧化钠的物质的量可以求出与氨气反应的硫酸的物质的量，以及氨气的物质的量，根据硫酸钡的质量可以求出硫酸根的物质的量，结合晶体的质量求出化学式中x、y、z的值，即可得出晶体X的化学式．

    解答 解：I．（1）酸性溶液用酸式滴定管量取，所以准确量取硫酸应该选用酸式滴定管，故答案为：酸式滴定管；
    （2）晶体X与NaOH反应生成氨气，氨气易溶于水，加热可以使氨气完全逸出，被硫酸溶液完全吸收，故答案为：将生成的NH3全部蒸出，被硫酸溶液完全吸收；
    （3）滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失，则消耗的NaOH标准溶液的体积偏大，计算出与NaOH反应的硫酸的物质的量偏大，则与氨气反应的硫酸的物质的量偏小，所以计算得到的氨气的物质的量偏小，故答案为：偏小；
    II．（4）判断氯化钡是否过量，可以在上层清液中继续滴加氯化钡，若没有新的沉淀生成则说明溶液中没有硫酸根离子，即氯化钡已经过量；
    故答案为：待浊液分层后，在上层清液中加入1～2滴BaCl2溶液，无白色浑浊出现，则BaCl2溶液已过量；
    （5）用冷水洗涤可以减少固体的溶解，用硫酸洗涤会使沉淀上附着硫酸根离子，滤液中也含有硫酸根离子，所以不能用硫酸会滤液洗涤沉淀，应该选用冷水洗涤；
    故答案为：A；
    （6）做灼烧的实验时，固体在坩埚中灼烧，用酒精灯加热，坩埚放置在有泥三角的三脚架上，所以用到的仪器为：坩埚、三脚架、泥三角、酒精灯；
    故答案为：BDF；
    （7）与NaOH反应的硫酸的物质的量为n（H2SO4）=$\frac{1}{2}$n（NaOH）=$\frac{1}{2}$×0.0400mol•L-1×0.02500L，
    与氨气反应的硫酸的物质的量为：0.05L×1.0100mol•L-1-$\frac{1}{2}$×0.0400mol•L-1×0.025L=0.05mol，则氨气的物质的量n（NH3）=2n（H2SO4）=0.1mol．
    19.60g晶体X于烧杯中，加水溶解，边搅拌边加入过量的 BaCl2溶液，得到硫酸钡沉淀23.30g，则n（SO42-）=$\frac{23.30g}{233g/mol}$=0.10mol，
    $\frac{19.60g}{132x+152y+18z}$×2x=0.1mol，$\frac{19.60g}{132x+152y+18z}$×（x+y）=0.1mol，则x+y=2x，即x=y，
    令x=1，则$\frac{19.60}{132+152+18z}$×2=0.1，则z=6，即x=1，y=1，z=6，则其化学式为（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O，
    令x=2，则$\frac{19.60}{132×2+152×2+18z}$×4=0.1，则z=1.21，不符合；
    故答案为：（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O．

    点评 本题考查物质组成的探究实验，把握发生的化学反应及实验操作为解答的关键，侧重分析能力及计算能力的考查，注意信息与所学知识的结合，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    15．某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如图1所示的实验装置（支撑用的铁架台省略），按要求回答问题．（B中装的是无水硫酸铜）

    （1）A是氯气发生装置，实验室制取Cl2的原理是MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+H2O（用化学方程式表示）
    （2）该实验中A部分的装置是图2中c（填字母）
    （3）若用含有0.2mol HCl的浓盐酸与足量的氧化剂反应制Cl2，制得的Cl2体积（标准状况下）总是小于1.12L的原因是浓盐酸的浓度随着反应的进行变稀以后，将不再反应，加热时浓盐酸因挥发而损失
    （4）装置E的作用是吸收氯气．
    （5）乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种．为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置．该装置中应放入湿润的淀粉KI试纸试剂．
    （6）用如图3所示装置，收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照后观察到量筒内形成一段水柱，认为有氯化氢生成．
    ①该反应的反应类型为取代反应；
    ②该反应的化学方程式为CH4+Cl2$\stackrel{光照}{→}$CH3Cl+HCl；（只写第一步）
    ③水槽中盛放的液体应为C（填标号）；
    A．水　　B．饱和石灰水　　C．饱和食盐水　　D．饱和NaHCO3溶液．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    16．对于可逆反应4NH3+5O2?4NO+6H2O（g），下列叙述正确的是（　　）
    A．只有达到平衡时，消耗O2的速率与生成NO的速率之比才为5；4
    B．若单位时间生成xmolNO的同时，消耗xmolNH3，则反应达到平衡状态
    C．达到平衡状态后，NH3、O2、NO、H2O（g）的物质的量保持不变
    D．达到平衡状态时，若增加容器体积，则反应速率增大

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    13．NaHSO3被用于棉织物及有机物的漂白以及在染料、造纸、制革等工业中用作还原剂．
    （1）NaHSO3可由NaOH溶液吸收SO2制得．
    2NaOH（aq）+SO2（g）=Na2SO3（aq）+H2O（l）△H1
    2NaHSO3（aq）=Na2SO3（aq）+SO2 （g）+H2O（l）△H2
    则反应SO2 （g）+NaOH（aq）=NaHSO3（aq） 的△H3=$\frac{△{H}_{1}-△{H}_{2}}{2}$（用含△H1、△H2式子表示）；且△H1＜△H2（填“＞”、“＜”和“=”）．
    （2）NaHSO3在不同温度下均可被KIO3氧化，当NaHSO3完全消耗即有I2析出，根据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率．将浓度均为0.020mol•L-1NaHSO3（含少量淀粉）10.0ml、KIO3（过量）酸性溶液40.0ml混合，记录10～55℃间溶液变蓝时间，55℃时未观察到溶液变蓝，实验结果如图1．

    ①a点时，v（NaHSO3）=5.0×10-5mol•L-1•s-1mol•L-1•s-1．
    ②根据图中信息判断反应：I2+淀粉?蓝色溶液的△H＜0（填“＞”、“＜”或“=”）．
    ③10-40℃区间内，显色时间越来越短，其原因是10-40℃时，温度升高，NaHSO3和KIO3反应的
    速率加快，显色时间减小．
    （3）已知：T℃时H2SO3的Ka1=1.5×10-2，Ka2=1.0×10-7；NaHSO3溶液pH＜7．在T℃时，往NaOH溶液中通入SO2．
    ①在NaHSO3溶液中加入少量下列物质后，$\frac{c（{H}_{2}S{O}_{3}）}{c（HS{O}_{3}^{-}）}$的值增大的是BC．
    A．H2OB．稀H2SO4 C．H2O2溶液D．NaOH溶液
    ②某时刻，测得溶液的pH=6，则此时，$\frac{n（HS{O}_{3}^{-}）}{n（S{O}_{3}^{2-}）}$=10．
    ③请在图2画出从开始通入SO2直至过量时，溶液中n（SO32-）：n（HSO3-）随pH的变化趋势图．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    20．请回答下列问题：
    Ⅰ．如图所示原电池
    （1）当电解质溶液为H2SO4溶液时，Cu片的电极反应式为2H++2e-=H2↑．
    （2）当电解质溶液为CuSO4溶液时，Cu片的电极反应式为Cu2++2e-=Cu．
    （3）当电解质溶液为稀食盐水时，Cu片的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-．
    Ⅱ．由反应2H2+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H2O，设计出以稀硫酸为电解质溶液的燃料电
    池，其电极反应式为：负极2H2-4e-=4H+，正极O2+4H++4e-=2H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    3．设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是（　　）
    A．常温常压下，28gCH2=CH2含有NA个碳原子
    B．1mol苯含有3NA个碳碳单键和3NA个碳碳双键
    C．标准状况下，22.4L正戊烷含有12NA个氢原子
    D．常温常压下，16gCH4含有4NA个共价键

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    10．根据氧化还原反应：2Ag+（aq）+Cu（s）═Cu2+（aq）+2Ag（s）画出原电池示意图并在图中加入电流表，注明电极材料名称和电解质溶液，其中盐桥为琼脂-饱和KNO3盐桥．
    请回答下列问题：
    （1）银电极为电池的正极，写出两电极的电极反应式：
    Ag电极：2Ag++2e-═2Ag；
    Cu电极：Cu-2e-═Cu2+．
    （2）外电路中的电子是从Cu电极流向Ag电极．
    （3）盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是B（填序号）．
    A．K+           B．NO3-           C．Ag+     D．SO42-．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    7．1g氨气完全分解为氮气、氢气时，吸收2.72kJ的热量，下列热化学方程式正确的是（　　）
    ①N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=-46.2kJ/mol
    ②N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol
    ③NH3（g）=$\frac{1}{2}$N2（g）+$\frac{3}{2}$H2（g）△H=+46.2kJ/mol
    ④2NH3（g）=N2（g）+3H2（g）△H=-92.4kJ/mol．
    A．全部B．①②③C．①②D．②③

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    8．W、X、Y、Z四种短周期元素在周期表中的位置如图所示，W的气态氢化物可与其最高价氧化物对应水化物反应生成离子化合物，由此可知（　　）
     WX  
     Y  Z
    A．Z元素的氧化物对应水化物的酸性一定强于Y
    B．X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是Y
    C．X元素的简单离子还原性大于Y
    D．Z元素单质在化学反应中只表现氧化性

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