2022-2023学年江苏省淮安市金湖中学、洪泽中学等四校高二上学期第一次学情调查化学试题含解析
展开江苏省淮安市金湖中学、洪泽中学等四校2022-2023学年高二上学期第一次学情调查化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.化学与生产、生活和科技都密切相关。下列有关说法正确的是
A.“C919”大飞机使用的氮化硅陶瓷是传统硅酸盐材料
B.“中国天眼”的塔架所用钢材的组成元素都是金属元素
C.“祝融号”火星车使用的太阳能电池将太阳能转化为电能
D.“碳中和”的最新成果将CO2转化淀粉[(C6H10O5)n],此过程不涉及氧化还原反应
【答案】C
【详解】A.氮化硅不属于硅酸盐,氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,故A错误;
B.钢材是碳铁合金,组成元素主要是金属元素,还含有非金属元素,故B错误;
C.太阳能电池是将太阳能直接转化为电能的装置,所以“祝融号”火星车使用的太阳能电池可以将太阳能转化为电能,故C正确;
D.利用CO2转化淀粉[(C6H10O5)n],C元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故D错误;
故选:C。
2.水是最宝贵的资源之一,下列表述正确的是
A.的水一定呈酸性
B.温度升高,纯水中的增大,减小
C.一定温度下,向水中加入酸或碱,都可抑制水的电离,使水的离子积减小
D.25℃时某溶液中由水电离产生的,该溶液可能显酸性
【答案】D
【详解】A.水是弱电解质,为中性,常温下pH=7,加热促进水的电离,电离出的氢离子浓度增大,pH=6,说明温度高于常温,但水始终为中性,故A错误;
B.温度升高,促进水电离,纯水中的c(H+)增大,c(OH-)增大,故B错误;
C.一定温度下,向水中加入酸或碱,都可抑制水的电离,但水的离子积不变,故C错误;
D.25℃时,某溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-13 mol/L,抑制了水的电离,该溶液可能显酸性或碱性溶液,故D正确;
故选:D。
3.下列有关物质结构与性质的说法中,正确的是
A.根据石墨易传热、能导电的性质,可以推测出石墨属于金属单质
B.通常条件下很稳定的原因是氮分子中氮氮三键的键能大
C.乙醇能与钠发生反应,故乙醇为电解质
D.熔融的氯化钠能导电是因为其中有自由移动的电子
【答案】B
【详解】A.石墨是由碳元素组成的一种非金属单质,石墨中碳原子采取sp2杂化,每个碳原子形成3个碳碳键,形成平面六元并环结构,每个碳原子的配位数为3,有一个未参与杂化的2p电子,它的原子轨道垂直于碳原子平面,由于所有的p轨道相互平行而且相互重叠,使p轨道中的电子在蒸个碳原子平面中运动,使石墨易传热、能导电, A项错误;
B.N2分子中氮氮三键的键能很大,所以N2的化学性质很稳定,通常情况下难以与其它物质发生化学反应,B项正确;
C.乙醇是在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物,乙醇为非电解质,C项错误;
D.熔融的氯化钠能导电是因为其中有自由移动的阴、阳离子,D项错误;
答案选B。
4.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.对于平衡体系,增大压强(缩小容积)可使颜色变深
B.合成氨工业上,采用高压以提高的产率
C.氯水宜保存在低温、避光条件下
D.向氯水中加入适量石灰石,可增强漂白效果。
【答案】A
【详解】A.反应为气体分子数不变的反应,对于平衡体系,增大压强(缩小容积),物质浓度变大,可使颜色变深,但是平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,A符合题意;
B.合成氨为气体分子数减小的反应,采用高压平衡正向,可以提高的产率,能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.低温、避光条件下可以防止平衡向次氯酸分解的方向移动,能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.向氯水中加入适量石灰石,碳酸钙和氢离子反应导致氯水和水的反应正向移动,次氯酸浓度变大,可增强漂白效果,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选A。
5.常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A.的溶液中:、、、
B.滴加KSCN溶液显红色的溶液中:、、、
C.的溶液中:、、、
D.水电离产生的的溶液中:、、、
【答案】A
【详解】A.=10-12的溶液是强酸性,NH、Cu2+、NO、SO及H+能大量共存,A符合题意;
B.滴加KSCN溶液显红色的溶液中含有Fe3+,Fe3+与I-发生氧化还原反应而不能大量共存,B不符合题意;
C.0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中,与氢氧根离子生成碳酸根离子和水而不能大量共存,C不符合题意;
D.水电离产生的c(OH-)=10-12mol·L-1的溶液可能是强酸溶液,也可能是强碱溶液,若是强酸溶液,则Na+、Al3+、Cl-、NO及H+能大量共存,若是强碱溶液,Al3+与OH-不能大量共存,D不符合题意;
故选A。
6.下列有关电化学实验装置的说法正确的是( )
A.用装置甲组装铜锌原电池
B.用图乙所示装置可实现反应:Cu+2H2OCu(OH)2+H2↑
C.用图丙装置可制得消毒剂NaClO同时减少Cl2的逸出
D.用图丁装置可验证铁钉发生了析氢腐蚀
【答案】C
【详解】A.装置甲中把铜棒插入硫酸铜溶液、锌棒插入硫酸锌溶液组装铜锌原电池,故A错误;
B.图乙所示装置,若铜连接电源正极,可实现反应:Cu+2H2OCu(OH)2+H2↑,故B错误;
C.用图丙装置,氯气在阳极生成、氢氧化钠在阴极生成,气泡上升过程中与氢氧化钠充分接触,可制得消毒剂NaClO同时减少Cl2的逸出,故C正确;
D.图丁装置铁钉发生吸氧腐蚀,故D错误;
故选C。
7.氯气是一种重要的工业原料,液氯储存区贴有的说明卡如下:
包装
钢瓶
储运要求
远离金属粉末、氨、烃类、醇类物质;设置氯气检测仪
泄漏处理
NaOH、NaHSO3溶液吸收
下列解释事实的方程式不正确的是A.氯气用于自来水消毒:Cl2+ H2O2H++ Cl-+ ClO-
B.电解饱和食盐水制取Cl2:2Cl-+2H2O2OH-+ H2↑+Cl2↑
C.浓氨水检验泄漏的氯气,产生白烟:8NH3+ 3Cl2=== 6 NH4Cl + N2
D.氯气“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用:HSO3-+ Cl2+ H2O === SO42-+ 3H++ 2Cl-
【答案】A
【分析】A.HClO为弱酸,不能完全电离;
B.电解饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠;
C.氯气具有强氧化性,可氧化氨气生成氮气;
D.氯气与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成硫酸根离子。
【详解】A. HClO为弱酸,不能完全电离,离子方程式为Cl2+ H2OH++ Cl-+ HClO,A项错误;
B.电解饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠,电解方程式为2Cl-+2H2O2OH-+ H2↑+Cl2↑,B项正确;
C.氯气具有强氧化性,可氧化氨气生成氮气,同时生成氯化铵,方程式为8NH3+ 3Cl2=== 6NH4Cl + N2,C项正确;
D.氯气与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成硫酸根离子,反应的离子方程式为HSO3-+ Cl2+ H2O === SO42-+ 3H++ 2Cl-,D项正确;
答案选A。
【点睛】离子反应方程式的书写正误判断题是高频考点,涉及的知识面广,出题人经常设的陷阱有:不符合客观事实、电荷不守恒、原子不守恒以及反应物用量干扰等问题,如A选项是易错点,容易忽略次氯酸是弱电解质,而应该保留化学式。
8.用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用如下反应,可实现氯的循环利用:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) △H=-115.6kJ·mol-1。下列说法正确的是
A.该反应的K=
B.加入催化剂,能使该反应的焓变减小
C.1molCl2转化为2molCl放出243kJ热量
D.断裂4molH-Cl键的同时,有4mo1H-O键断裂,说明该反应达到平衡状态
【答案】D
【详解】A.平衡常数K等于生成物浓度幂次积与反应物浓度幂次积之比,则K=,故A错误;
B.加入催化剂,该反应的焓变不变,故B错误;
C.1molCl2转化为2molCl吸收243kJ热量,故C错误;
D.断裂4molH-Cl键的同时,有4molH-O键断裂,说明正反应速率等于逆反应速率,说明该反应达到平衡状态,故D正确;
故选:D。
9.1914年,德国化学家弗雷兹•哈伯,将N2和H2在催化剂、高温、高压的条件下直接化合合成氨气:N2(g)+H2(g)2NH3(g),人们称该过程为合成氨工艺或哈伯工艺。如今,合成氨工艺仍然是人工固氮最重要的途径,使全球数以亿计的人免于饥饿。氨气也成为一种重要的化工原料。氨气溶于水生成一种碱性溶液:NH3+H2ONH3•H2O。氨气还用于燃料电池等能源领域。如图表示合成氨反应过程中的能量变化。关于合成氨反应,下列说法不正确的是
A.升高温度有利于提高N2的平衡转化率
B.提高N2与H2的投料比可增大H2的转化率
C.增大压强能提高N2的反应速率和转化率
D.使用催化剂能缩短该反应到达平衡的时间
【答案】A
【详解】A.由图可知,反应放热,升高温度,平衡逆向移动,N2的平衡转化率降低,故A错误;
B.提高N2与H2的投料比,平衡正向移动,氢气转化率增大,氮气转化率变小,故B正确;
C.增大压强,化学反应速率加快,反应正向气体分子数减小,加压,平衡正向移动,故C正确;
D.使用催化剂能降低反应所需的活化能,加快化学反应速率,缩短该反应到达平衡的时间,故D正确;
故答案选A。
10.1914年,德国化学家弗雷兹。哈伯,将和在催化剂、高温、高压的条件下直接化合合成氨气:,人们称该过程为合成氨工艺或哈伯工艺。如今,合成氨工艺仍然是人工固氮最重要的途径,使全球数以亿计的人免于饥饿。氨气也成为一种重要的化工原料。氨气溶于水生成一种碱性溶液:。氨气还用于燃料电池等能源领域。在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A. B.稀
C. D.
【答案】C
【详解】A.一氧化氮和水不反应,故A不正确;
B.稀硝酸和铜生成一氧化氮不是二氧化氮,故B不正确;
C.一氧化碳具有还原性,碳元素化合价升高发生氧化反应,一氧化氮中氮元素化合价降低生成氮气发生还原反应,反应可以实现,故C正确;
D.臭氧和硝酸根离子均具有强氧化性,不能反应生成氮气,故D错误;
故选C。
11.1914年,德国化学家弗雷兹•哈伯,将N2和H2在催化剂、高温、高压的条件下直接化合合成氨气:N2(g)+H2(g)2NH3(g),人们称该过程为合成氨工艺或哈伯工艺。如今,合成氨工艺仍然是人工固氮最重要的途径,使全球数以亿计的人免于饥饿。氨气也成为一种重要的化工原料。氨气溶于水生成一种碱性溶液:NH3+H2ONH3•H2O。氨气还用于燃料电池等能源领域。一种用于驱动潜艇的液氨—液氧燃料电池原理示意如图,下列有关该电池说法正确的是
A.电极A为电池的正极
B.电池工作时,OH-向电极B移动
C.电极A上发生的电极反应为:2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O
D.该电池工作时,每消耗标况下22.4LNH3转移6mol电子
【答案】C
【分析】液氨-液氧燃料电池中,负极上发生失电子的氧化反应,即A是负极,B是正极,碱性条件下,氧气在正极生成氢氧根离子,燃料电池的总反应是燃料燃烧的化学方程式:4NH3+3O2=2N2+6H2O,电子从负极流向正极,据原电池的工作原理来回答。
【详解】A.电极A中氨气发生氧化反应生成氮气,为负极,故A错误;
B.原电池中,阴离子向负极移动,则OH-向负极A移动,故B错误;
C.A是负极,碱性条件下,氨气在负极失电子,其电极反应为:2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O,故C正确;
D.燃料电池的总反应是燃料燃烧的化学方程式:4NH3+3O2=2N2+6H2O,该电池工作时,每消耗标准状况下的22.4L即1molNH3转移3mol电子,故D错误;
故选:C。
12.用惰性电极电解下列溶液,电解一段时间后,阴极质量增加,电解质溶液的pH下降的是
A.CuCl2溶液 B.CuSO4溶液 C.BaCl2 D.H2SO4溶液
【答案】B
【详解】A.用惰性电极电解 CuCl2溶液,总反应为,阴极生成铜质量增加,电解质溶液的pH几乎不变,故不选A;
B.用惰性电极电解CuSO4溶液,总反应是 ,阴极有铜生成,质量增加,阳极有硫酸生成,电解质溶液的pH下降,故选B;
C.用惰性电极电解BaCl2,总反应是,阴极质量不变,阴极有氢氧化钡生成,电解质溶液的pH升高,故不选C;
D.用惰性电极电解H2SO4溶液,实质是电解水,阴极生成氢气,阴极质量不变,故不选D;
选B。
13.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:,平衡时测得A的浓度为。保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,再达到平衡时,测得A的浓度变为。下列有关判断不正确的是
A.C的体积分数增大了 B.A的转化率降低了
C.平衡向正反应方向移动 D.
【答案】B
【分析】保持温度不变,将平衡后容器的容积压缩到原来的一半,气体压强增大,若平衡不发生移动,A的浓度为1.0mol/L,由再达到平衡时,A的浓度为0.9mol/L可知,平衡向正反应方向移动,该反应是气体体积减小的反应,。
【详解】A.由分析可知,增大压强,平衡向正反应方向移动,C的体积分数增大,故A正确;
B.由分析可知,增大压强,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,故B错误;
C.由分析可知,增大压强,平衡向正反应方向移动,故C正确;
D.由分析可知,增大压强,平衡向正反应方向移动,该反应是气体体积减小的反应,,故D正确;
故选B。
14.二甲醚催化制备乙醇主要涉及以下两个反应:
反应I:
反应II:
反应I、II的平衡常数的对数、与温度的关系如图1所示:固定、、的原料比、体系压强不变的条件下,同时发生反应I、II,平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如图2所示。下列说法正确的是
A.
B.测得X点的物质的量分数是10%,则X点反应II有:
C.由的曲线知,600K后升高温度对反应I的影响程度小于对反应II的影响程度
D.曲线A表示的物质的量分数随温度的变化
【答案】D
【分析】由图可知,当温度升高,K1、K2均减小,故反应I、II均为放热反应,焓变小于零;
【详解】A.根据图1中温度与lgK1的关系:当温度升高,K1在减小,故反应I为放热反应,a<0;故A不正确;
B.X点对应反应温度为400K,由图可知,X点乙醇物质的量分数小于平衡时乙醇的物质的量分数,说明此时反应未达到平衡,反应正向移动,V正>V逆,故B不正确;
C.由图1可知,反应I和II均为放热反应,升高温度,平衡均逆向移动;由图2可知,600K后乙酸乙酯的降低速率大于甲醇的降低速率,故600K后升高温度对反应I的影响程度大于反应II,故C不正确;
D.根据图像2判断当乙酸甲酯的量增大时,反应I是主要反应,该过程中气体的分子数再减小,且随着温度升高乙醇或甲醇减少,反应II逆向进行,氢气的量增加,故氢气的物质的量分数再增大,所以A线表示氢气物质的量分数变化,故D正确;
故选D。
二、填空题
15.I.现有常温下的五份溶液:①溶液;②盐酸;③的氨水;④的NaOH溶液;⑤的氨水
(1)③中水的电离程度___________④中水的电离程度(填“<”“>”或“=”,下同)。
(2)若将②③混合使其恰好完全反应,则消耗溶液的体积:②___________③
(3)将五份溶液同等稀释10倍后,溶液的pH:①___________②,③___________④。
II.在某温度时,测得溶液的。
(4)该温度下水的离子积常数___________
(5)在此温度下,将的NaOH溶液与的硫酸混合。
①若所得混合液为中性,且,,则___________。
②若所得混合液为中性,且,则___________。
【答案】(1)=
(2)>
(3) > >
(4)
(5) 1∶10 10∶1
【解析】(1)
③的氨水、④的NaOH溶液,两者碱电离出的氢氧根离子浓度相等,对水的电离的抑制作用相同,故③中水的电离程度=④中水的电离程度;
(2)
盐酸为强酸、氨水为弱碱,的氨水的浓度远大于0.01mol/L,故②③混合使其恰好完全反应,则消耗溶液的体积:②>③;
(3)
醋酸为弱酸、盐酸为强酸,两者浓度相等,同等稀释10倍后,盐酸电离出氢离子浓度更大,则溶液的pH:①>②;氨水为弱碱,的氨水的浓度远大于0.01mol/L,氢氧化钠为强碱,的NaOH溶液浓度为0.01mol/L,则同等稀释10倍后,氨水中氢氧根离子浓度更大,故③>④。
(4)
某温度时,测得溶液的,则水溶液中氢氧根离子、氢离子浓度分别为0.01mol/L、10-11mol/L,则该温度下水的离子积常数;
(5)
①若所得混合液为中性,且,,则,故1∶10;
②若所得混合液为中性,且,则,将a=12-b代入,得10∶1。
三、原理综合题
16.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
表中所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K):
温度
250℃
300℃
350℃
K
2.0
0.27
0.012
(1)由表中数据判断_______(填“>”“<”或“=”)0;反应 _______(用和表示)。
(2)在一定条件下将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中发生反应Ⅰ,5min后测得一氧化碳浓度为0.5mol/L,计算可得此段时间的反应速率(用H2表示)为_______。
(3)若容器容积不变,则下列措施可提高反应Ⅰ中CO转化率的是_______(填序号)。A.充入CO,使体系总压强增大 B.将从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大 D.使用高效催化剂
(4)保持恒温恒容,将反应Ⅱ的平衡体系中各物质浓度均减小为原来的,则化学平衡_______(填“正向”“逆向”或“不”)移动,平衡常数_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)比较这两种合成甲醇的方法,原子利用率较高的是_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
【答案】(1) < ∆H2-∆H1
(2)0.2 mol·L-1·min-1
(3)B
(4) 逆向 不变
(5)Ⅰ
【解析】(1)
反应Ⅰ: ∆H1
反应Ⅱ: ∆H2
由表中数据可知,温度升高,平衡常数减小,则平衡逆向移动,由此判断∆H1<0;由盖斯定律可知,将反应Ⅱ-反应Ⅰ,即得反应 ∆H3=∆H2-∆H1。答案为:<;∆H2-∆H1;
(2)
在一定条件下将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中发生反应Ⅰ,5min后测得一氧化碳浓度为0.5mol/L,则参加反应CO浓度为0.5mol/L,参加反应H2的物质的量浓度为1mol/L,则由H2表示的反应速率为=0.2 mol·L-1·min-1。答案为:0.2 mol·L-1·min-1;
(3)
A.充入CO,虽然平衡正向移动,但CO的转化率减小,A不符合题意;
B.将从体系中分离,平衡正向移动,CO的转化率增大,B符合题意;
C.充入He,使体系总压强增大,反应物和生成物的浓度都不变,平衡不发生移动,CO的转化率不变,C不符合题意;
D.使用高效催化剂,反应速率加快,但平衡不发生移动,CO的转化率不变,D不符合题意;
故选B。答案为:B;
(4)
保持恒温恒容,将反应Ⅱ的平衡体系中各物质浓度均减小为原来的,则相当于减小压强,由于反应物中气体分子数大于生成物中气体分子数,所以平衡逆向移动;但由于温度不变,所以平衡常数不变。答案为:逆向;不变;
(5)
比较两个反应可以看出,反应Ⅰ中产物只有一种,原子利用率为100%,所以原子利用率较高的是Ⅰ。答案为:Ⅰ。
【点睛】容积一定时,往平衡体系中充入稀有气体,虽然总压强增大,但由于反应物和生成物的浓度都未发生改变,所以正、逆反应速率不变,平衡不发生移动。
17.CO2甲烷化加快了能源结构由化石燃料向可再生碳资源的转变。
(1)CO2甲烷化反应最早由化学家PaulSabatier提出。在一定的温度和压力条件下,将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。已知:
CH4(g)+H2O(g)=3H2(g)+CO(g) △H=206kJ·mol-1;
CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) △H=-41kJ·mol-1。
则反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)的△H=____kJ·mol-1,△S____0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下反应相同时间,测得CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化的影响如图1、图2所示。
对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂是____,使用的合适温度为____。
(3)近年来新兴的生物电催化技术运用微生物电解池也可实现CO2甲烷化,其工作原理如图3所示。
①微生物电解池实现CO2甲烷化的阴极电极反应式为____。
②该电解池装置在较高温度下CH4的产率会下降,原因是____。
【答案】(1) -165 <
(2) Ni-CeO2 320℃
(3) CO2+8H++8e-=CH4+2H2O 较高温度下,电活性微生物蛋白质变性,逐渐失去活性,所以CH4的产率会下降
【解析】(1)
由题干已知,反应I CH4(g)+H2O(g)=3H2(g)+CO(g) ΔH1=+206 kJ·mol-1;反应II CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH2=-41kJ·mol-1,目标反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)可由“-I-II”得到,根据盖斯定律可知,ΔH=-(+206 kJ·mol-1)-( -41kJ·mol-1)=-165kJ·mol-1;
反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)气体的量减少,为熵少的反应,△S<0;故答案为:-165;<;
(2)
对比上述两种催化剂的催化性能,由题干图可知,催化剂Ni-CeO2在较低温度下即可实现CO2有较高的转化率,而Ni则要很高的温度,故选用Ni-CeO2为催化剂,320℃时CO2的转化率达到最高,故工业上应选择的催化剂及使用的合适温度是Ni-CeO2、320℃,故答案为:Ni-CeO2、320℃;
(3)
①根据电解池阴极发生还原反应,得到电子,结合图示可知,H+通过质子交换膜流向阴极区,故微生物电解池实现CO2甲烷化的阴极电极反应式为:CO2+8H++8e-=CH4+2H2O;
②较高温度下,电活性微生物蛋白质变性,逐渐失去活性,所以CH4的产率会下降;
故答案为:CO2+8H++8e-=CH4+2H2O;较高温度下,电活性微生物蛋白质变性,逐渐失去活性,所以CH4的产率会下降。
四、实验题
18.工业上纳米的制备过程是以为载体,用和水蒸气反应生成,再控制温度生成纳米,测定产物组成的方法如下:
步骤一:取样品2.100g用稀硫酸充分溶解得到溶液,再用足量铝将还原为,过滤并洗涤,将所得滤液和洗涤液混合并注入250mL容量瓶,定容得到待测液。
步骤二:取待测液于锥形瓶中,加入几滴指示剂,用0.1mol/L的标准溶液滴定,将氧化为,三次滴定测得数据记录如下:
实验编号
待测溶液的体积/mL
滴定前标准液的体积读数/mL
滴定后标准液的体积读数/mL
1
25.00
0.20
24.22
2
25.00
1.21
29.21
3
25.00
1.50
25.48
回答下列问题:
(1)若对步骤一所得的溶液加水稀释,溶液中会产生少量偏钛酸()沉淀,写出该反应的离子方程式___________。
(2)已知溶液显酸性,滴定时,将标准溶液注入___________(填“酸”或“碱”)式滴定管中。
(3)上述滴定实验中,可选择___________为指示剂,判断到达滴定终点的方法是___________。
(4)下列关于滴定分析的操作,错误的是___________。
A.滴定时要适当控制滴定速率
B.用量筒量取25.00mL待测液转移至锥形瓶
C.滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化
D.平行滴定时,须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下
E.在接近终点时,滴加药品应慢慢控制滴定管,使滴定管尖嘴悬挂一滴液体,用锥形瓶内壁将其靠下,并用蒸馏水将其冲入锥形瓶内。
(5)通过分析、计算,该样品的组成为___________(写出计算过程);若滴定前滴定管尖端有气泡,滴定过程中气泡消失,则测得比实际值___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)
(2)酸
(3) KSCN溶液 滴加最后半滴标准溶液,溶液变为红色且半分钟内不褪色
(4)BC
(5) 由图表可知,3次滴定消耗标准液体积分别为24.02mL、28.00mL、23.98mL,第2次数据误差较大,舍弃,消耗标准液平均体积为24.00mL;标准溶液滴定,将氧化为,自身被还原为亚铁离子,根据电子守恒、钛原子守恒可知,, 2.100g样品中钛的物质的量为0.1mol/L×24.00×10-3L=0.024mol,则的质量为0.024mol×80g/mol=1.92g,则水的物质的量为(2.10g-1.92g)÷18g/mol=0.01mol,则,化学式为 偏大
【分析】滴定实验的步骤是:
滴定前的准备:滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录,锥形瓶:注液体→记体积→加指示剂;滴定:眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化;终点判断:记录数据;数据处理:通过数据进行计算;
(1)
溶液加水稀释,水解生成少量偏钛酸()沉淀,;
(2)
已知溶液显酸性,滴定时,将标准溶液注入酸式滴定管中。
(3)
标准溶液滴定,将氧化为,自身被还原为亚铁离子,标准液中铁离子能使KSCN溶液变红色,故滴定实验中,可选择KSCN溶液为指示剂,判断到达滴定终点的方法是滴加最后半滴标准溶液,溶液变为红色且半分钟内不褪色。
(4)
A.滴定时要适当控制滴定速率,便于观察滴定情况,A正确;
B.应该使用移液管量取25.00mL待测液转移至锥形瓶,B错误;
C.滴定时应一直观察锥形瓶中溶液颜色的变化,C错误;
D.平行滴定时,须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下,便于准确读数,D正确;
E.在接近终点时,滴加药品应慢慢控制滴定管,使滴定管尖嘴悬挂一滴液体,用锥形瓶内壁将其靠下,并用蒸馏水将其冲入锥形瓶内,放在出现实验误差,E正确。
故选BC;
(5)
计算过程见答案;若滴定前滴定管尖端有气泡,滴定过程中气泡消失,则标准液消耗量增加,导致钛的物质的量增加,使得测得比实际值偏大。
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