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1、简答题 (22分)研究碳及其化合物的性质和用途是中学化学的任务之一。
I.某兴趣小组在实验室中制备碳酸钠溶液。方案如下:步骤一,取25 mL一定浓度的NaOH溶液,通人CO2气体至过量;步骤二,加热煮沸步骤一所得溶液;步骤三,另取25 mL相同浓度的NaOH溶液与步骤二所得溶液混合,即得碳酸钠溶液。
(1)完成步骤一可选的化学试剂有:稀盐酸、NaOH溶液、大理石、饱和碳酸钠溶液、稀硫酸、饱和碳酸氢钠溶液等,需要的装置如下所示。

①各装置正确的连接顺序为 (用a、b、c、d表示)。
②检查整套装置气密性的方法是 。
③装置A中常用药品为 ;装置C中化学药品的作用是 。
(2)写出步骤三中发生反应的离子方程式 。
(3)有同学提出“步骤二”没有必要,请你简述自己的看法 。
Ⅱ.实验室用纯碱和盐酸处理某种蛇纹石(已知蛇纹石中含有MgO、SiO2.CaO、Fe2O3、Al2O3等氧化物)模拟制备氧化镁的流程如下:

(1)过滤需要的玻璃仪器有 。
(2)沉淀Ⅱ的成分为 ,请用离子方程式表示生成沉淀的过程 (写出一个即可)。
(3)纯碱溶液中所有离子浓度的大小关系为 。
(4)已知l0%的纯碱溶液密度为1.06g/cm3,则其物质的量浓度为____ ,
参考答案:I.(1)①a
d
c
b。②关闭分液漏斗活塞,向烧杯中加水至没过导管口,微热烧瓶,导管口有气泡冒出,停止加热,导管内形成一段水柱,说明装置气密性良好。③稀盐酸和大理石;除去二氧化碳中的氯化氢。(2)OH-+HCO3—====CO32—+H2O。(3)步骤二的目的为除去溶解的过量的二氧化碳,否则将使碳酸钠不纯。
Ⅱ.(1)烧杯、漏斗、玻璃棒。(2)根据上述分析知,沉淀Ⅱ的成分为CaCO3、Fe(OH)3、Al(OH)3,CO32- + Ca2+====CaCO3↓,2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O ="===" 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑,2Al3+ + 3CO32- + 3H2O====2Al(OH)3↓ + 3CO2↑;(3)c(Na+)>c(CO32—)>c(OH-)>c(HCO3—)>c(H+)。(4)1 mo1·L-1。
本题解析:I.根据题意知,该小组制备碳酸钠溶液的原理为:CO2(过量)+NaOH====NaHCO3,NaOH+NaHCO3====Na2CO3+H2O。(1)分析题给装置知,A为二氧化碳的发生装置,B中发生二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应,C装置除去二氧化碳中的氯化氢;①为制得纯净的碳酸氢钠溶液,要先除去二氧化碳中的氯化氢,各装置正确的连接顺序为a
d
c
b。②检查整套装置气密性的方法是关闭分液漏斗活塞,向烧杯中加水至没过导管口,微热烧瓶,导管口有气泡冒出,停止加热,导管内形成一段水柱,说明装置气密性良好。③实验室制备二氧化碳的原理为碳酸钙和稀盐酸反应,装置A中常用药品为稀盐酸和大理石;装置C中化学药品的作用是除去二氧化碳中的氯化氢。 (2)步骤三中发生反应的离子方程式为OH-+HCO3—====CO 32—+H2O。 (3)步骤二的目的为除去溶解的过量的二氧化碳,否则将使碳酸钠不纯。
Ⅱ.根据题给流程分析,蛇纹石用30%盐酸酸浸,MgO、CaO、Fe2O3、Al2O3和盐酸反应溶解,反应方程式分别为:MgO+2HCl=MgCl2+H2O,CaO+2HCl=CaCl2+H2O,Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O;而SiO2不与盐酸反应,过滤得沉淀Ⅰ为二氧化硅,滤液为MgCl2、CaCl2、FeCl3、AlCl3和盐酸的混合液,向滤液中加入一定量10%纯碱溶液,Ca2+、Fe3+、Al3+和碳酸钠溶液反应转化为氢氧化铁、氢氧化铝和碳酸钙沉淀经过滤而除去,反应方程式为CO32- + Ca2+====CaCO3↓,2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O ="===" 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑,2Al3+ + 3CO32- + 3H2O====2Al(OH)3↓ + 3CO2↑;向滤液中加足量15%纯碱溶液制得碱式碳酸镁,过滤,回收氯化钠、碳酸钠和碳酸氢钠,碱式碳酸镁煅烧得氧化镁。(1)过滤需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。(2)根据上述分析知,沉淀Ⅱ的成分为CaCO3、Fe(OH)3、Al(OH)3,用离子方程式表示生成沉淀的过程CO32- + Ca2+====CaCO3↓,2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O ="===" 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑,2Al3+ + 3CO32- + 3H2O====2Al(OH)3↓ + 3CO2↑;(3)纯碱溶液中所有离子浓度的大小关系为c(Na+)>c(CO32—)>c(OH-)>c(HCO3—)>c(H+)。(4)利用公式c=
将题给数据代入计算,纯碱溶液的物质的量浓度为1 mo1·L-1。
考点:考查化学实验基本操作,物质的制备方案的设计、评价,物质的的分离提纯,离子方程式的书写,离子浓度大小比较,物质的量浓度的计算。
本题难度:一般
2、选择题 下列说法正确的是
[? ]
①pH=2和pH=1的HNO3中c(H+)之比为1∶10
②0.2 mol/L与0.1 mol/L醋酸中,c(H+)之比大于2∶1
③Na2CO3溶液中c(Na+)与c(CO32-)之比为2∶1
④纯水在100℃和20℃时,pH前者大
⑤同温时,pH=10的KOH溶液和pH=10的KCN溶液中由水电离的OH-浓度后者大
⑥100 mL 0.1 mol/L的醋酸溶液与10 mL 1.0 mol/L的醋酸溶液中H+的数目,前者多 A.①④⑤
B.①⑤⑥
C.①②⑤
D.①②③⑥
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
3、实验题 (10分)已知草酸晶体(
)可溶于水,并可与酸性高锰酸钾溶液完全反应:

现用氧化还原滴定法测定草酸晶体的结晶水分子数X,步骤如下:
①用分析天平称取草酸晶体1.260g,将其配制成100.00mL待测草酸溶液
②用移液管移取25.00mL待测草酸溶液于锥形瓶中,并加入适量硫酸酸化
③用浓度为0.1000mol·L-1的KMnO4标准溶液进行滴定,三次结果如下:
| 第一次滴定
| 第二次滴定
| 第三次滴定
|
待测溶液体积(mL)
| 25.00
| 25.00
| 25.00
|
标准溶液体积(mL)
| 9.99
| 10.01
| 10.00
|
已知H2C2O4的相对分子质量为90,请回答下列问题:
(1)滴定时,KMnO4标准溶液应该装在 (填酸式或碱式)滴定管中。
(2)在整个实验过程中,不需要的仪器或用品是 (填序号)。
①100mL容量瓶 ②烧杯 ③滴定管夹 ④漏斗 ⑤玻璃棒 ⑥托盘天平
(3)到达滴定终点的标志是 。
(4)根据上述数据计算X= 。
(5)误差分析(填:偏高、偏低、无影响):
①若滴定开始时仰视滴定管刻度,滴定结束时俯视滴定管刻度,则X值 ;
②若KMnO4标准溶液浓度偏低,则X值 。
参考答案:(1)酸式(1分) (2)④⑥(2分)
(3)最后一滴标准液滴入锥形瓶中,溶液恰好由无色变成紫红色,且30秒内不褪色(3分)
(4)2(2分) (5)①偏高(1分) ②偏低(1分)
本题解析:(1)KMnO4溶液具有强氧化性,可以腐蚀橡皮管,应装在酸式滴定管中;(2)配制一定物质的量浓度的溶液需要容量瓶、烧杯、玻璃棒,滴定过程需要滴定管夹,称量用分析天平,所以不需要的仪器有④⑥;(3)当最后一滴KMnO4溶液滴入时,溶液恰好由无色变成紫红色,且30秒内不褪去,说明滴定到终点;(4)第三次滴定偏差太大,应舍去,利用前两次滴定结果计算所用高锰酸钾溶液的体积为:10.00mL,1.260g草酸晶体所配草酸溶液中所含草酸的物质的量为:4×
×0.1000mol/L×0.010L=0.010mol,X=
×(
?90)=2;(5)①滴定开始时仰视滴定管刻度,滴定结束时俯视滴定管刻度,所测标准液体积变小,草酸物质的量变小,质量变小,则水偏多,X值偏高;②高锰酸钾标准液浓度偏低,所用标准液体积偏大,计算出的草酸物质的量偏多,质量偏大,水的质量偏小,X偏低。
考点:考查中和滴定。
本题难度:一般
4、实验题 (12分)欲测定某NaOH溶液的物质的量浓度,可用0.1000mol·L-1的HCl标准溶液进行中和滴定(用甲基橙作指示剂)。
请回答下列问题:
(1)滴定时,盛装待测NaOH溶液的仪器名称为 ,盛装标准盐酸的仪器名称为 ;滴定至终点的颜色变化为 。
(2)若甲学生在实验过程中,记录滴定前滴定管内液面读数为0.50mL,滴定后液面如图,则此时消耗标准溶液的体积为 。

(3)乙学生做了三组平行实验,数据记录如下:
选取上述合理数据,计算出待测NaOH溶液的物质的量浓度为 (保留四位有效数字)。
实验序号
| 待测NaOH溶液的体积/mL
| 0.1000mol·L-1HCl溶液的体积/mL
|
滴定前刻度
| 滴定后刻度
|
1
| 25.00
| 0.00
| 26.29
|
2
| 25.00
| 1.56
| 31.30
|
3
| 25.00
| 1.00
| 27.31
|
(4)下列哪些操作会使测定结果偏高 (填序号)。
A.锥形瓶用蒸馏水洗净后 再用待测液润洗
B.酸式滴定管用蒸馏水洗净后再用标准液润洗
C.滴定前酸式滴定管尖端气泡未排除,滴定后气泡消失
D.滴定前读数正确,滴定后俯视滴定管读数
参考答案:(12分)
(1)锥形瓶 酸式滴定管 溶液由黄色变为橙色且半分钟内不褪色
(2)26.30mL
(3)0.1052mol/L
(4)AC(答对一个给1分,
本题解析:(1)用盐酸滴定氢氧化钠溶液的浓度时,氢氧化钠溶液盛放在锥形瓶中,标准盐酸用酸式滴定管盛放;选择甲基橙做指示剂,甲基橙的变色范围是3.1-4.4,开始溶液呈黄色,滴定终点时,溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不褪色;
(2)滴定后液面的读数是26.80mL,滴定前滴定管内液面读数为0.50mL,所以消耗标准液的体积是26.80-0.50=26.30mL;
(3)第二组的数据为31.30-1.56=29.74mL,第三组数据为27.31-1.00=26.31mL,所以第二组数据偏差较大,故舍去;所以消耗盐酸的体积平均值是(26.31+26.29)/2=26.30mL,则氢氧化钠溶液的浓度为26.30mL×0.1000mol/L/25.00mL=0.1052mol/L;
(4)A、锥形瓶用待测液润洗,会使待测液的体积偏大,所以消耗标准液的体积偏多,则待测液的浓度偏高;B、酸式滴定管用蒸馏水洗后就应用标准液润洗,对结果无影响,错误;C、滴定前酸式滴定管尖端气泡未排除,导致滴定前的读数偏小,滴定后气泡消失,则导致两次读数之差偏大,待测液的浓度偏高;D、滴定前读数正确,滴定后俯视滴定管读数,导致末读数偏小,则待测液的浓度偏低,所以答案选AC。
考点:考查中和滴定的实验操作、误差分析
本题难度:一般
5、实验题 某学生用0.1000 mol·L-1标准氢氧化钠溶液滴定未知浓度的稀硫酸,其操作可分解为如下几步:
A.取20.00mL待测硫酸溶液注入洁净的锥形瓶中,并加入2~3滴酚酞试液
B.用标准氢氧化钠溶液润洗滴定管2~3次
C.把盛有标准氢氧化钠溶液碱式滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液
D.取标准氢氧化钠溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上2~3mL