2020-2021学年第1章 原子结构与元素性质微项目 甲醛的危害与去除——利用电负性分析与预测物质性质复习练习题

第1章　原子结构与元素性质

微项目　甲醛的危害与去除

基础过关练

1.下列措施不能除去室内空气中甲醛的是 (　　)

A.放置活性炭 B.放置酸性高锰酸钾溶液

C.放置稀盐酸 D.放置某些植物

2.(2021山东临朐高二月考)下图是甲醛与蛋白质部分片段反应的示意图,下列有关说法不正确的是              (　　)

A.甲醛通过发生化学反应使蛋白质变性

B.发生加成反应时,只有CO键断裂

C.加成反应满足电性法则,即“正找负、负找正”

D.化合物分子中电负性大的元素带负电荷

3.(2020云南昆明高三一模)根据图示,下列有关说法正确的是 (　　)

A.甲醛与MBTH发生取代反应

B.第一电离能由大到小的顺序为O>N>C>H

C.上述反应涉及的元素中电负性最大的是O

D.检测甲醛时,可通过甲醛的吸收量判断空气中甲醛的浓度

4.常温下甲醛是一种无色、有特殊刺激性气味的气体,易溶于水,是世界卫生组织(WHO)确定的致癌物和致畸形物之一。我国规定居室空气中甲醛的最高容许浓度为0.08 mg·m-3。

某研究性学习小组设计用如下方法测定某居室空气中甲醛的含量(假设空气中无其他还原性气体):

(1)测定原理:KMnO4酸性溶液具有强氧化性,可氧化甲醛和草酸,反应的离子方程式分别为　　　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)测定装置:部分装置如图所示(a、b为止水夹)。

(3)实验步骤:

①检查装置气密性(气密性良好)。

②用　　　　　　　(填仪器名称)准确量取20.00 mL 2.00×10-3 mol·L-1的高锰酸钾溶液(过量)于广口瓶中并滴入3滴6 mol·L-1的H2SO4溶液备用。 

③取2.00×10-3 mol·L-1的草酸标准溶液备用。

④打开a,关闭b,用注射器抽取100 mL新装修的室内空气。关闭a,打开b,再缓缓推动注射器,将气体全部推入酸性高锰酸钾溶液中,使其充分反应。再如此重复4次(共5次)。如果推送气体时速度过快,可能会产生什么不利后果?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

⑤将广口瓶中的溶液转入锥形瓶中(润洗广口瓶2~3次,并将洗涤液全部转入锥形瓶)。如果没有润洗,所测甲醛的含量将　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 

⑥用标准草酸溶液滴定锥形瓶中的剩余的酸性高锰酸钾溶液;记录滴定所消耗的草酸溶液体积。本实验滴定终点时的实验现象为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

⑦再重复实验2次。

(4)数据处理:分别于装修完工后的第1天、第10天、第28天(室内始终保持通风换气状况)对室内空气进行取样,通过实验测得以下三组数据(每次实验所取的KMnO4溶液均为20.00 mL):

利用表中数据计算第28天室内空气中甲醛浓度:　　　mg·m-3。 

答案全解全析

微项目　甲醛的危害与去除

基础过关练

1.C　活性炭具有吸附性,能吸附甲醛,A正确;高锰酸钾溶液能氧化甲醛,B正确;稀盐酸与甲醛不发生反应,不能吸收甲醛,C错误;某些植物可吸收甲醛,D正确。

2.B　观察题图可知,甲醛与蛋白质接触时有化学键的断裂和形成过程属于化学变化,反应使蛋白质的结构发生改变,从而引起蛋白质变性,A正确;发生加成反应时,蛋白质分子中的N—H键也断裂,B错误;加成反应满足电性法则,C正确;电负性大的元素吸引电子能力强,在化合物分子中带负电,D正确。

3.C　观察图示可知,二者发生的不是取代反应,A错误;ⅤA族元素的第一电离能比同周期相邻元素大,故第一电离能N>O,B错误;非金属性越强,电负性越大,C正确;检测甲醛时,可通过溶液的变色程度与标准比色卡比较,判断空气中甲醛的浓度,D错误。

4.答案　(1)4Mn+5HCHO+12H+ 4Mn2++5CO2↑+11H2O

2Mn+5H2C2O4+6H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O

(3)②酸式滴定管或移液管　④甲醛吸收不充分,影响测定结果　⑤偏高　⑥加入最后一滴草酸溶液时溶液褪色(或由紫红色变为无色),且半分钟内不变色

(4)300.00

解析　(1)甲醛、草酸具有还原性,能被KMnO4酸性溶液氧化,反应的离子方程式分别为4Mn+5HCHO+12H+ 4Mn2++5CO2↑+11H2O、2Mn+5H2C2O4+6H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O。

(3)②高锰酸钾溶液具有强氧化性,量取KMnO4溶液不能使用碱式滴定管,应该用酸式滴定管或移液管;④气体推送过快,将导致反应不充分,影响测定结果;⑤不润洗会造成酸性高锰酸钾溶液损失,消耗草酸的量减小,所测甲醛的含量将偏高;⑥酸性高锰酸钾溶液为紫红色,反应完全后,溶液变无色,所以滴定终点的实验现象为加入最后一滴草酸标准溶液,溶液紫红色褪去且半分钟内不恢复原色。

(4)n(KMnO4)=0.020 0 L×2.00×10-3 mol·L-1=4.00×10-5mol,n(H2C2O4)=2.000×10-3mol·L-1×0.049 00 L=9.80×10-5 mol,根据2Mn+5H2C2O4+6H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O可知,草酸消耗的高锰酸钾的物质的量为×9.80×10-5 mol=3.92×10-5 mol,4Mn+5HCHO+12H+ 4Mn2++5CO2↑+11H2O,与甲醛反应的高锰酸钾为4.00×10-5 mol-3.92×10-5 mol=8×10-7 mol,所以n(HCHO)=×8×10-7 mol=1×10-6 mol,甲醛的质量m(HCHO)=1×10-6 mol×30 g·mol-1=3×10-5 g,故第28天室内空气中甲醛浓度为=300.00 mg·m-3。