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2024届高三化学高考备考一轮复习训练--水的电离及溶液的酸碱性
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这是一份2024届高三化学高考备考一轮复习训练--水的电离及溶液的酸碱性,共24页。试卷主要包含了单选题,实验题等内容,欢迎下载使用。
2024届高三化学高考备考一轮复习训练--水的电离及溶液的酸碱性
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.25℃在等体积的①pH=0的H2SO4溶液,②0.05mol·L-1的Ba(OH)2溶液,③pH=10的Na2S溶液,④pH=5的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是
A.1∶10∶1010∶109 B.1∶5∶5×109∶5×109
C.1∶20∶1010∶109 D.1∶10∶104∶109
2.用标准的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,若测定结果偏低,其原因可能是
A.碱式滴定管未用标准溶液润洗
B.锥形瓶用蒸馏水洗过后未用未知浓度的盐酸润洗
C.用酚酞作指示剂,当观察到溶液由无色变为浅红色时立即停止滴定
D.滴定终点读数时,仰视滴定管的刻度,其他操作正确
3.常温下,下列各组离子一定能大量共存的是
A.pH=1的溶液:I-、Mg2+、、
B.FeCl3溶液中:K+、Na+、、
C.pH=12的溶液:K+、Na+、、
D.水电离出的c(H+)=10-12mol/L的溶液:Na+、K+、Cl-、HS-
4.均苯三甲酸( ,用 H3T 表示)水溶液存在如下平衡:H3TH2T- HT2− T3−,向0.1 mol· L−1H3T溶液中加入HCl(g)或NaOH(s)时(忽略溶液体积的变化),溶液中各含T微粒的分布系数 δ(X)随溶液pH变化的曲线如图所示:
已知δ(X)=
下列说法错误的是
A.若用NaOH(aq)滴定H3T(aq)至恰好生成Na2HT,可选甲基橙作指示剂
B.M点,c(H+ )=
C.0.1 mol·L−1的Na2HT溶液中:c(Na+ )>c(H2T-) >c(T3−)>c(H+ )
D.25°C时HCN的电离平衡常数,则HT2-与CN-不能大量共存
5.一种工业洗涤剂中间体的结构如图,其中、、、、原子序数依次增大且分属三个短周期。、元素的基态原子中均有两个未成对电子,下列说法正确的是
A.该物质溶于水后呈酸性
B.阴离子中各原子都满足电子稳定结构
C.氢化物的沸点:
D.电负性大小:
6.常温下,用溶液分别滴定浓度均为溶液HA和HB溶液所得滴定曲线如下图。下列说法正确的是
A.由图可知为强酸,为弱酸
B.点③是溶液的滴定终点,滴定过程可选用石蕊作为指示剂
C.常温下,
D.点①所示溶液中:
7.常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是
A.的溶液中:
B.滴加几滴溶液显红色的溶液中:
C.加入铝粉能生成的溶液:加入
D.的溶液中:
8.钠在液氨中溶剂化速度极快,生成蓝色的溶剂合电子,如图为钠投入液氨中的溶剂化图。钠沉入液氨中,快速得到深蓝色溶液,并慢慢产生气泡,随反应的进行,溶液颜色逐渐变浅。下列说法错误的是
A.液氨的密度比纯水小
B.液氨能够发生电离,有NH和NH生成
C.溶液的导电性增强
D.氨合电子e-(NH3)x,也可类似Na+(NH3)x表示为
9.常温下,用0.100 0 NaOH溶液滴定20 mL 0.100 0 溶液,溶液pH与滴入NaOH溶液的体积间的关系如图所示。下列说法错误的是
A.为二元弱酸
B.当时:
C.滴定过程中,随着NaOH溶液的滴入,水的电离程度逐渐增强
D.当时,
10.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.50℃,的溶液中含有的数目为
B.的溶液中含分子的数目为
C.和于密闭容器中充分反应后,分子总数为
D.浓度均为的溶液和溶液中,数目均为
11.下列实验方案能达到目的是
A.实验①通过观察气体的颜色,探究压强对平衡的影响
B.实验②通过灯泡的亮度,证明醋酸是弱电解质
C.实验③用于测定氨水的浓度
D.实验④用于分离苯(沸点)和溴苯(沸点)
12.已知、均可自耦电离:,,下列反应与CH3CH2OH + HBr 原理不同的是
A.
B.
C.
D.
13.下列各组实验,所选实验玻璃仪器和试剂(不考虑存放试剂的容器)均符合题意的是
选项
实验目的
实验玻璃仪器
选择试剂
A
检验某涂改液中是否存在含氯有机化合物
胶头滴管、试管
涂改液、浓硝酸、溶液
B
检验某补铁口服液中铁元素的价态
胶头滴管、试管
某补铁口服液、溶液
C
测定盐酸浓度
碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、胶头滴管
标准标准溶液、待测盐酸溶液、酚酞试剂
D
检验乙酰水杨酸粉末中是否含有水杨酸
试管、胶头滴管
乙酰水杨酸粉末、蒸馏水、溶液
A.A B.B C.C D.D
14.25℃时,用2amol•L-1NaOH溶液滴定1.0L2amol•L-1HF溶液,得到混合液中HF、F-的物质的量与溶液pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.pH=3时,溶液中:c(Na+)>c(F-)
B.当c(F-)>c(HF)时,一定有c(OH-)>c(H+)
C.pH=3.45时,NaOH溶液与HF恰好完全反应
D.pH=4时溶液中:c(HF)+c(Na+)+c(H+)-c(OH-)<2amol•L-1
15.下列各组离子在指定的溶液中,一定能大量共存的是
A.由水电离出的浓度的溶液:、、、
B.与铝粉反应放出的无色溶液;、、、
C.中性溶液:、、、
D.常温下的溶液:、、、
二、实验题
16.无水二氯化锰(MnCl2,极易吸水潮解,易溶于水、乙醇和醋酸,不溶于苯)常用于铝合金冶炼、有机氯化物触媒等,某兴趣小组用四水醋酸锰[(CH3COO)2Mn•4H2O]和乙酰氯(CH3COCl,沸点:51℃,与水反应生成CH3COOH和HCl为原料制备无水二氯化锰。实验步骤如下:
I.将四水醋酸锰、乙酰氯和苯加入容器中,室温搅拌、静置一会,抽滤,得到无水醋酸锰;
Ⅱ.将无水醋酸锰、苯加入烧瓶中,滴加乙酰氯,加热回流,反应完全后,静置,抽滤、洗涤,得到无水二氯化锰粗产品。装置(夹持装置已省略)如图1所示;
Ⅲ.将无水二氯化锰粗产品进行纯化,得到无水二氯化锰。
回答下列问题:
(1)图1中,盛放乙酰氯的仪器名称为_______。
(2)简述步骤I能获得无水醋酸锰的原理:_______(语言叙述)。
(3)步骤Ⅱ除了生成无水二氯化锰外,还有(CH3CO)2O生成,写出该反应的化学方程式:_______。
(4)步骤I设置室温下反应,而步骤Ⅱ设置在加热回流下反应,其原因是_______。
(5)抽滤和普通过滤装置如图2所示,简述抽滤的优点:_______(任写一种)。
(6)步骤Ⅲ纯化时,装置如图3所示:
①打开安全瓶上旋塞,打开抽气泵,关闭安全瓶上旋塞,开启加热器,进行纯化。请给纯化完成后的操作排序:纯化完成→(_______)→(_______)→(_______)→(_______)→将产品转至干燥器中保存。_______
a.拔出圆底烧瓶的瓶塞
b.关闭抽气泵
c.关闭加热器,待烧瓶冷却至室温
d.打开安全瓶上旋塞
②图3装置中U形管内NaOH固体的作用是_______(写一条即可)。
(7)用滴定分析法确定产品纯度。甲同学通过测定产品中锰元素的含量确定纯度;乙同学通。过测定产品中氯元素的含量确定纯度。合理的是_______(填“甲”或“乙”)同学的方法。
17.I.现有常温下的3份溶液:
①0.01mol•L-1CH3COOH溶液;②0.01mol•L-1HCl溶液;③pH=12的氨水
(1)3份溶液中,水的电离程度最大的是______(填序号)。
(2)若②③混合后所得溶液的pH=7,则消耗溶液的体积:②______③(填“>”“<”或“=”)。
(3)等体积的①②溶液分别与足量锌粒反应,生成氢气的体积:①______②(填“>”“<”或“=”)。
II.NaH2PO4、Na2HPO4可用于合成化工原料三聚磷酸钠(Na5P3O10)。
(4)能说明Na2HPO4溶液显弱碱性的离子方程式为______。
(5)测定某三聚磷酸钠试样中Na5P3O10的含量可用间接滴定法,其流程如下:样品1.3000gH3PO4NaH2PO4→配成100.00mL溶液取25.00mL溶液Na2HPO4
①滴定时所用的指示剂X可为______。
②滴定实验所得数据记录如表(样品中杂质不与酸或碱反应)。
滴定次数
待测溶液的体积(mL)
0.1mol•L-1NaOH溶液的体积
滴定前读数(mL)
滴定后读数(mL)
1
25.00
1.02
21.03
2
25.00
2.00
21.99
3
25.00
0.20
20.20
试计算样品中Na5P3O10(Mr=368)的质量分数(结果保留到小数点后一位)______%。
18.某课题组正在研究与相关的课题,包括钢材酸洗废液中除去原理以及含较高浓度的工业废水中资源化利用,过程如下:
(1)配制模拟酸洗废液
配制的和混合溶液,向其中加入计算量的,得到含铬量为的模拟酸洗废液。转化为的离子方程式为_______。
(2)研究除原理
如图-1所示,向三颈瓶中加入5g铁粉,在搅拌下加入模拟酸洗废液,40℃下加热,产生不溶物,过滤。
①基态的核外电子排布式为_______。
②采用40℃水浴加热的优点为_______。
(3)除原理推测如下:
①加入铁粉与溶液中的反应,溶液中的和含量升高;随着溶液pH升高,更易与结合生成;进一步氧化生成胶体;一方面因和胶体具有较好的吸附性被除去,被除去的另一重要原因是_______。
研究废水中较高浓度的资源化应用——制备
已知:Cr(Ⅲ)的存在形态的物质的量分数随溶液pH的分布如图-2所示。
②先从含高浓度的工业废水中分离、提纯,得到溶液,再由溶液制得。请补充完整由溶液制得的实验方案:取分离、提纯得到的溶液,_______,低温烘干,得到高纯晶体。
[实验中须使用的试剂:溶液、溶液、溶液、蒸馏水]
③测定样品纯度。准确称取样品,溶于过量硫酸并配成溶液。取溶液,用足量溶液将氧化为,煮沸除去过量的,冷却至室温。再加入过量KI溶液,以淀粉溶液为指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗溶液。
已知反应:;
计算样品的纯度_______(写出计算过程,结果保留四位有效数字)。
19.四碘化锡为橙红色晶体,广泛应用于黑磷烯材料的制备。实验室常以锡粒为原料通过反应,实验装置如图(加热及夹持装置略)。
已知:
物质
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
性质
145.8
364.5
可溶于、等有机溶剂
易水解
112.0
46.2
难溶于水
易挥发
回答下列问题:
(1)仪器C的名称是___________;C的出水口为___________(填“a”或“b”)。
(2)检查装置气密性后向A中加入少量无水乙醚,加热A至乙醚完全挥发,其目的是___________。快速打开B,将7.50g锡粒、25.40g碘单质、35.00mL加入装置A中;加热,当观察到___________时说明反应结束;停止加热,趁热过滤除去固体杂质,用多次洗涤装置A及残渣,合并滤液和洗涤液,经一系列操作得到橙红色晶体。
(3)用乙酸酐( )代替作反应溶剂能得到更高的产率,但需将锡粒处理为极碎的锡箔。若仍然用锡粒,反应引发后很容易停止,其原因是___________。
(4)利用滴定法测定产品的纯度,实验如下:称取mg产品品,加入足量的水,使产品充分水解。将上层清液全部定容于250mL容量瓶中,移取25.00mL于锥形瓶中,加入少量和几滴KSCN溶液,用cmol⋅L的标准溶液滴定至终点时,消耗标准溶液VmL。(已知:)
样品中的质量分数为___________;若不加,则样品中质量分数的测定值将___________(填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
20.硫脲在药物制备、金属矿物浮选等方面有广泛应用。实验室中先制备,再与合成,实验装置(夹持及加热装置略)如图所示。
已知:易溶于水,易被氧化,受热时部分发生异构化生成。
(1)实验前先检查装置气密性,操作为:
①在E中加水至浸没导管末端,…;
②微热A处三颈烧瓶,观察到E处导管末端有气泡冒出,移走酒精灯;
③一段时间后,E处导管末端形成一段水柱,且高度不变。
将操作①补充完整___________。
(2)检查气密性后加入药品,打开。装置B中盛装的试剂为___________。反应结束后关闭,打开通一段时间,目的是___________。
(3)撤走搅拌器,打开,水浴加热D中三颈烧瓶,在80℃时合成硫脲,同时生成一种常见的碱。控制温度在80℃的原因是___________,D处合成硫脲的化学方程式为___________。
(4)将装置D中的液体过滤后,结晶得到粗产品。
①称取m g产品,加水溶解配成500mL溶液。在锥形瓶中加入足量氢氧化钠溶液和单质碘,发生反应:,量取25mL硫脲溶液加入锥形瓶,发生反应:;
②充分反应后加稀硫酸至酸性,发生反应:,滴加两滴淀粉溶液,用 标准溶液滴定,发生反应:。至终点时消耗标准溶液V mL。
粗产品中硫脲的质量分数:为___________(用含“m、n、c、V”的式子表示)
已知:。
参考答案:
1.A
【详解】①中pH=0的H2SO4中c(H+)=1.0 mol·L-1,c(OH-)=1.0×10-14mol·L-1,水电离程度为1.0×10-14mol·L-1;
②中c(OH-)=0.1 mol·L-1,c(H+)=1.0×10-13mol·L-1,水电离程度为1.0×10-13mol·L-1;
③中c(OH-)=1.0×10-4mol·L-1,水的电离程度为1.0×10-4mol·L-1;
④中c(H+)=1.0×10-5mol·L-1,水的电离程度为1.0×10-5mol·L-1;
故①②③④中水的电离程度之比为:1.0×10-14mol·L-1:1.0×10-13mol·L-1:1.0×10-4mol·L-1:1.0×10-5mol·L-1=1:10:1010:109;
答案选A。
2.C
【详解】A.碱式滴定管未用标准溶液润洗,则所用标准NaOH溶液的体积偏大,测定结果偏高,A不符合题意;
B.锥形瓶用蒸馏水洗过后未用未知浓度的盐酸润洗,对盐酸浓度的测定不产生影响,B不符合题意;
C.用酚酞作指示剂,当观察到溶液由无色变为浅红色时立即停止滴定,则有少量盐酸未被中和,所用标准NaOH溶液的体积偏小,测定结果偏低,C符合题意;
D.滴定终点读数时,仰视滴定管的刻度,其他操作正确,则读出标准NaOH溶液的体积偏大,测定结果偏高,D不符合题意;
故选C。
3.C
【详解】A.pH=1的溶液呈酸性,H+、I-、能发生氧化还原反应,不能大量共存,A不符合题意;
B.FeCl3溶液中,Fe3+、会发生双水解反应,不能大量共存,B不符合题意;
C.pH=12的溶液呈碱性,在碱性溶液中,OH-、K+、Na+、、都能大量存在,C符合题意;
D.水电离出的c(H+)=10-12mol/L的溶液中,水的电离受到抑制,溶液可为酸溶液或碱溶液,而HS-与H+和OH-均会反应,不能大量共存,D不符合题意;
故选C。
4.C
【分析】由图可知H3T的K1、K2、K3依次为10-3.1、10-4.7、10-6.3。
【详解】A.的水解常数==,的电离常数为,的电离大于水解,溶液显酸性,应选甲基橙作指示剂,故A正确;
B.由图可知M点时,,=,,故B正确;
C.的溶液中:钠离子浓度最大,由A中分析已知的电离大于水解,则,故C错误;
D.的电离平衡常数,的电离常数为,则酸性:>,则与能发生反应生成HCN,不能大量共存,故D正确;
故选:C。
5.D
【分析】X、Y、Z、Q、W原子序数依次增大且分属三个短周期,结合结构图,可知X为H,W为Na;Y、Q元素的基态原子中均有两个未成对电子,并结合结构图可知,Y为C, Q为O,则Z为N。
【详解】A.该物质溶于水后羧酸根离子发生水解显碱性,氨基发生电离显碱性,A错误;
B.阴离子中的氢原子不满足电子稳定结构,B错误;
C.由分析可知,Y为C,Z为N,Q为O,它们简单氢化物分别为CH4、NH3、H2O,CH4分子间不能形成氢键,NH3、H2O分子间存在氢键,H2O常温呈液态,NH3呈气态,故简单氢化物的沸点H2O>NH3>CH4,即Q>Z>Y,C错误;
D.由分析可知,Y为C,Z为N,Q为O;同一周期,从左到右,元素的电负性逐渐增大,电负性:O>N>C,即Q>Z>Y,D正确;
故选D。
6.C
【详解】A.由初始氢离子浓度可知,两种酸均发生部分电离,所以和均为弱酸,但前者酸性大于后者,A错误;
B.当加入碱的体积是20毫升时达到滴定终点,生成的盐是强碱弱酸盐,所以应该用酚酞做指示剂,B错误;
C.常温下,,C正确;
D.点①所示溶液中溶质是盐和酸的混合溶液,且两者物质的量相等,弱不考虑盐类的水解和弱酸的电离则,此时溶液显碱性所以水解大于电离,水解过程生成酸,所以 ,D错误;
故选C。
7.C
【详解】A.1.0mol/L的KNO3溶液中含有的和H+、Fe2+三者之间因发生氧化还原反应而不能大量共存,A不合题意;
B.滴加几滴溶液显红色的溶液中含有的Fe3+和I-因发生氧化还原反应而不能大量共存,B不合题意;
C.加入铝粉能生成H2的溶液可能是强酸性溶液,则能够大量共存,也可能是强碱性溶液,则不能含有大量的H+,C符合题意;
D.的溶液中含有大量的OH-,则OH-与Mg2+、OH-与不能大量共存,D不合题意;
故答案为:C。
8.D
【详解】A.钠沉入液氨说明钠的密度比液氨大,但钠密度比水小,所以液氨的密度比纯水小,A正确;
B.液氨类似于水,能发生自耦电离,有NH和NH生成,B正确;
C.液氨中几乎没有自由移动的带电子粒子,不导电,而钠投入液氨中生成蓝色的溶剂合电子,能导电,即溶液的导电性增强, C正确;
D.根据图示可知氨合电子与氨合钠离子的表示不相同,氨分子存在极性键、N原子带部分负电,中心的e-也带负电,相互排斥,故氨合电子中NH3中的N原子应该朝外,对应的示意图指误,D错误;
选D。
9.C
【详解】A.从滴定曲线上可知的pH大于1小于2,则为二元弱酸,A正确;
B.当时,溶液显酸性,所以的电离大于水解,存在,B正确;
C.40 mL后随着NaOH溶液的滴入,水的电离程度逐渐减小,C错误;
D.当时根据物料守恒关系可知:。,D正确;
故选C。
10.A
【详解】A.的溶液中c(H+)=10-12mol/L,的数目为1L×10-12mol/L×NAmol-1=,故A正确;
B.溶液中HCl完全电离,没有HCl分子,故B错误;
C.和发生反应:2+=2NO2,和于密闭容器中充分反应后,生成0.2mol NO2,但NO2中存在2NO2N2O4,因此充分反应后,分子物质的量小于0.2mol,故C错误;
D.未说明溶液的体积,无法计算数目,故D错误;
故选A。
11.B
【详解】A.该反应前后系数和相等,压强改变不会引起平衡的移动,A错误;
B.浓度相同的一元酸,强酸的导电能力强于弱酸,B正确;
C.用标准液HCl测定氨水的浓度时使用的指示剂为甲基橙,C错误;
D.蒸馏过程种,温度计的水银球要放在蒸馏支管口处,D错误;
故答案为:B。
12.D
【分析】根据题目信息可知,CH3CH2Br和H2O互相交换成分生成CH3CH2OH和HBr;
【详解】A.由2H2O(l)OH-+H3O+,Mg3N2和H2O互相交换成分,生成Mg(OH)2和NH3,与题中反应原理相同,故A不符合;
B.由NH3(1)自耦电离,2NH3(1),SiCl4和NH3互相交换成分,生成Si(NH2)4和NH4Cl,原理与题干中相同,故B不符合;
C.PCl3、H2O的反应,二者进行互换成分生成了H3PO3和HCl,与题中的反应原理是相同的,故C不符合;
D. Cl2和NH3发生反应生成单质N2,反应物之间没有进行成分的互相交换,与题中的反应原理不相同,故D符合;
故答案为:D。
13.D
【详解】A.检验某涂改液中是否存在含氯有机化合物,因为氯元素不一定以氯离子存在(有机物中一般为氯原子),故无法用硝酸和硝酸银溶液直接检验,故A不符合题意;
B.取一只干净的试管,用胶头滴管向试管中注入口服液少许,再加入KSCN溶液,若溶液变红,则证明含有Fe3+,若溶液不变红,则证明不含有Fe3+,但无法证明里面的铁元素的价态情况,溶液可能既含有Fe2+又含有Fe3+,故B不符合题意;
C.用标准氢氧化钠溶液滴定法测定盐酸浓度,酚酞做指示剂,所需的玻璃仪器为移液管或酸式滴定管(量取一定体积盐酸)、碱式滴定管、锥形瓶、胶头滴管等,故C不符合题意;
D.乙酰水杨酸不含有酚羟基,水杨酸含有酚羟基,将乙酰水杨酸粉末中加入盛有蒸馏水的试管,振荡摇匀后,加入1~2滴溶液,若变紫色,证明有水杨酸,故D符合题意;
故答案选D。
14.D
【详解】A.pH=3时,c(H+)>c(OH-),溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(F-),则c(F-)>c(Na+),故A错误;
B.当pH>3.45时,c(F-)>c(HF),溶液可能呈酸性、中性或碱性,故B错误;
C.HF为弱酸,恰好反应时溶液应成碱性,当pH=3.45时HF酸过量,故C错误;
D.当pH=4时,混合溶液体积大于1.0L,c(F-)<1.6amol/L,c(HF)<0.4amol/L,溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(F-),c(F-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)<1.6amol/L,则c(HF)+c(Na+)+c(H+)-c(OH-)<2amol•L-1,故D正确;
故选D。
15.D
【详解】A.水电离出的浓度的溶液可能为酸性或碱性,酸性条件下,氢离子和碳酸根离子生成水和二氧化碳,不共存,A不符合题意;
B.与铝粉反应放出的无色溶液可能为酸性或碱性,酸性条件下,氢离子、硝酸根离子和铝不会生成氢气;碱性条件下,氢氧根离子会和铝离子反应,B不符合题意;
C.铁离子、铝离子水解显酸性,在中性溶液中铁离子、铝离子会以沉淀的形式存在,C不符合题意;
D.常温下的溶液为强碱性溶液,强碱性溶液中、、、相互不反应且能共存,D符合题意;
故选D。
16.(1)恒压滴液漏斗
(2)乙酰氯与四水醋酸锰中的结晶水反应生成CH3COOH和HCl,从而获得无水醋酸锰
(3)(CH3COO)2Mn+2CH3COC1MnCl2+2(CH3CO)2O
(4)步骤I常温下可防止生成MnCl2,步骤Ⅱ加热回流能促进反应生成MnCl2
(5)抽滤速度快、液体和固体分离比较完全、滤出的固体容易干燥等
(6) cdba 吸收产生的酸性气体或防止外部水气进入样品
(7)乙
【分析】四水醋酸锰和乙酰氯溶解在苯中搅拌抽滤得到醋酸锰固体,向加入醋酸锰固体中加入苯和乙酰氯回流搅拌,醋酸锰和乙酰氯反应得到氯化锰沉淀,抽滤、洗涤得到无水二氯化锰。
【详解】(1)根据仪器构造可知,盛放乙酰氯的仪器名称为恒压滴液漏斗,故答案为:恒压滴液漏斗;
(2)根据题给信息可知,四水醋酸锰和乙酰氯反应生成CH3COOH和HCl为原料制备无水二氯化锰,故步骤Ⅰ能获得无水醋酸锰的原理为:乙酰氯与四水醋酸锰中的结晶水反应生成CH3COOH和HCl,从而获得无水醋酸锰,故答案为:乙酰氯与四水醋酸锰中的结晶水反应生成CH3COOH和HCl,从而获得无水醋酸锰;
(3)步骤Ⅱ中无水醋酸锰和乙酰氯反应生成无水二氯化锰粗产品,同时生成(CH3CO)2O,反应的化学方程式为(CH3COO)2Mn+2CH3COC1MnCl2+2(CH3CO)2O,故答案为:(CH3COO)2Mn+2CH3COC1MnCl2+2(CH3CO)2O;
(4)根据已知信息可知,CH3COCl沸点较低,容易挥发,步骤I为了使反应更加充分,防止CH3COCl挥发,应该在低温下进行,而步骤Ⅱ有回流装置,可防止挥发,加热可以加快反应速率,故答案为:步骤I常温下可防止生成MnCl2,步骤Ⅱ加热回流能促进反应生成MnCl2;
(5)抽滤通过形成压强差达到固液分离的目的,抽滤和普通过滤相比,优点在于:抽滤速度快、液体和固体分离比较完全、滤出的固体容易干燥等,故答案为:抽滤速度快、液体和固体分离比较完全、滤出的固体容易干燥等;
(6)①纯化完成后首先关闭加热器,待烧瓶冷却至室温,然后打开安全瓶上旋塞,关闭抽气泵,最后拔出圆底烧瓶的瓶塞,将产品转至干燥器中保存,则操作顺序为cdba,故答案为:cdba;
②乙酰氯与水反应生成CH3COOH和HCl,则可能混有酸性气体,且无水二氯化锰极易吸水潮解,因此NaOH固体的作用是吸收产生的酸性气体或防止外部水气进入样品,故答案为:吸收产生的酸性气体或防止外部水气进入样品;
(7)无水二氯化锰极易吸水潮解,且锰离子水解,所以应该通过测定产品中氯元素的含量确定纯度,所以合理的是乙同学的方法,故答案为:乙。
17.(1)①
(2)>
(3)=
(4)+H2O+OH-
(5) 酚酞 75.5
【详解】(1)①0.01mol•L-1 CH3COOH溶液,c(H+)<0.01mol•L-1;
②0.01mol•L-1 HCl溶液;c(H+)=0.01mol•L-1;
③pH=12的氨水,c(OH-)=0.01mol•L-1;
则3份溶液中,0.01mol•L-1 CH3COOH溶液电离产生的c(H+)最小,对水电离的抑制作用最小,则水的电离程度最大的是①;答案为:①;
(2)②0.01mol•L-1 HCl溶液、③pH=12的氨水,则氨水的浓度比盐酸大得多,若将二者等体积混合,溶液呈碱性,故若②③混合后所得溶液的pH=7,氨水的体积应比盐酸小,所以消耗溶液的体积:②>③;答案为:>;
(3)①0.01mol•L-1 CH3COOH溶液、②0.01mol•L-1 HCl溶液,二者的浓度相同,等体积的①②溶液中两种酸的物质的量相等,分别与足量锌粒反应,两种酸都完全反应,所以生成氢气的体积:①=②;答案为:=;
(4)在水溶液中以水解为主,使溶液显碱性,则能说明Na2HPO4溶液显弱碱性的离子方程式为+H2O+OH-;答案为:+H2O+OH-;
(5)①滴定终点时,产物为Na2HPO4,显碱性,则所用的指示剂X可为酚酞;
②测定某三聚磷酸钠试样中Na5P3O10的含量时,先加稀盐酸将其转化为H3PO4,再用NaOH转化为NaH2PO4,以酚酞作指示剂,用NaOH溶液滴定至溶液由无色转变为浅红色,此时NaH2PO4转化为Na2HPO4;三次实验中,所用0.1mol•L-1 NaOH溶液的体积的平均值为=20.00mL,由关系式Na5P3O10~3NaH2PO4~3NaOH,可计算Na5P3O10(Mr=368)的质量分数为=75.5%;答案为:酚酞;75.5。
18.(1)
(2) [Ar]3d3 受热均匀,便于控制温度在40 ℃
(3) Cr3+生成Cr(OH)3沉淀或CrOOH沉淀,过滤去除 边搅拌边加入2 mol/L Ba(OH)2溶液,调节溶液的pH在6~12范围内,静置,过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,直至向最后一次洗涤液中滴加0.1 mol/L HNO3和0.1 mol/L AgNO3溶液不再出现浑浊 91.56%
【分析】配制过程中,与硫酸亚铁发生氧化还原反应;向三颈瓶中加入5g铁粉,在搅拌下加入模拟酸洗废液50mL,40℃下加热1.5h,产生Cr(OH)3沉淀或CrOOH沉淀,过滤除去。
【详解】(1)转化为,Cr元素的化合价降低,则Fe2+被氧化为Fe3+,该过程中发生反应的离子方程式为,故答案为:;
(2)①基态Cr原子的核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d54s1,Cr原子失去3个电子生成Cr3+,则基态的核外电子排布式为[Ar]3d3,故答案为:[Ar]3d3;
②该反应的反应温度为40℃,温度较低,采用40℃水浴加热可使受热均匀,便于控制温度在40 ℃,故答案为:受热均匀,便于控制温度在40 ℃;
(3)①随着溶液pH升高,溶液中的OH-浓度升高,与OH-结合生成Cr(OH)3沉淀或CrOOH沉淀,过滤去除,故答案为:Cr3+生成Cr(OH)3沉淀或CrOOH沉淀,过滤去除;
②由图可知,pH在6~12范围之间时,主要以Cr(OH)3存在,Cr(Ⅲ)中加入2 mol/L Ba(OH)2溶液,调节pH在6~12,以生成Cr(OH)3沉淀,过滤后,用蒸馏水洗涤沉淀,若未洗涤干净,滤渣中会含有Cl-,用稀HNO3和AgNO3检验最后一次洗涤液中不存在Cl-时,可停止用蒸馏水洗涤Cr(OH)3沉淀,再低温烘干,得到高纯Cr(OH)3晶体,故答案为:边搅拌边加入2 mol/L Ba(OH)2溶液,调节溶液的pH在6~12范围内,静置,过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,直至向最后一次洗涤液中滴加0.1 mol/L HNO3和0.1 mol/L AgNO3溶液不再出现浑浊;
③根据题意,消耗的,根据可得,,即
0.9000g样品中含,Cr(OH)3样品纯度为,故答案为:91.56%。
19.(1) 球形冷凝管 b
(2) 蒸发乙醚,排出装置内空气,防止SnI4水解或锡与氧气反应 冷凝管滴下的液体为无色(或反应容器内气体紫色消失)
(3)SnI4为非极性分子,乙酸酐为极性分子,故SnI4在该溶剂中溶解度较小,生成的SnI4包裹在锡粒表面,阻碍了后续反应的进行
(4) 偏小
【分析】锡粒和碘在二硫化碳中加热到400℃反应生成四碘化锡,通过冷凝管冷凝回流,提高反应物的利用率,所制产品进行分析及测定含量;
【详解】(1)根据仪器的构造可知,仪器C的名称是球形冷凝管;冷凝水应该下进上出,故C的出水口为b;
(2)检查装置气密性后向A中加入少量无水乙醚,加热A至乙醚完全挥发,其目的是蒸发乙醚,排出装置内空气,防止SnI4水解或锡与氧气反应;快速打开B,将7.50g锡粒、25.40g碘单质、35.00mL加入装置A中;加热,当观察到冷凝管滴下的液体为无色(或反应容器内气体紫色消失)时说明反应结束;停止加热,趁热过滤除去固体杂质,用多次洗涤装置A及残渣,合并滤液和洗涤液,经一系列操作得到橙红色晶体;
(3)用乙酸酐( )代替作反应溶剂能得到更高的产率,但需将锡粒处理为极碎的锡箔。SnI4为非极性分子,乙酸酐为极性分子,故SnI4在该溶剂中溶解度较小,生成的SnI4包裹在锡粒表面,阻碍了后续反应的进行,故若仍然用锡粒,反应引发后很容易停止;
(4)根据反应、可知关系式SnI4~4HI~4Fe3+,样品中的质量分数为=;
若不加,则无法将碘单质与萃取,存在平衡,消耗的铁离子减少,故样品中质量分数的测定值将偏小。
20.(1)关闭开关K₁、K₂、K₃
(2) 饱和硫氢化钠溶液 将滞留在装置中A的硫化氢气体排入装置D中并排净装置中的空气,防止产品被氧化
(3) 温度过高,硫脲会部分发生异构化生成NH4SCN Ca(HS)2+2CaCN2+6H2O2CS(NH2)2+3Ca(OH)2
(4)
【详解】(1)实验前先检查装置气密性,在E中加水至浸没导管末端,关闭开关K₁、K₂、K₃,形成一个密封体系,然后微热A处三颈烧瓶,观察到E处导管末端有气泡冒出,移走酒精灯,一段时间后,E处导管末端形成一段水柱,且高度不变,说明整个装置气密性较好,故答案为:关闭开关K₁、K₂、K₃;
(2)反应生成硫化氢气体含有挥发的氯化氢气体,装置B中盛装的试剂为饱和硫氢化钠溶液,可以除去氯化氢气体;已知:CS(NH2)2易溶于水,易被氧化,反应结束后关闭K₂,打开K₁通N2一段时间,目的是将滞留在装置中A的硫化氢气体排入装置D中并排净装置中的空气,防止产品被氧化,故答案为:饱和硫氢化钠溶液;将滞留在装置中A的硫化氢气体排入装置D中并排净装置中的空气,防止产品被氧化;
(3)已知:受热时部分发生异构化生成NH4SCN,故温度不能过高,需控制温度在80℃;在80℃时合成硫脲,同时生成一种常见的碱,根据质量守恒可知生成氢氧化钙,反应为Ca(HS)2+2CaCN2+6H2O2CS(NH2)2+3Ca(OH)2,故答案为:温度过高,硫脲会部分发生异构化生成NH4SCN;Ca(HS)2+2CaCN2+6H2O2CS(NH2)2+3Ca(OH)2;
(4)由方程式可知,Na2S2O3消耗的I2的物质的量为0.5cV×10-3mol,实验①中反应的关系式为:3I2~NaIO3~3CS(NH2)2,则粗产品中硫脲的质量分数=×100%=%, 故答案为:。
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