知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．实验室常利用甲醛法测定（NH₄）₂SO₄样品中氮的质量分数，其反应原理为：4NH₄⁺+6HCHO═3H⁺+6H₂O+（CH₂）₆N₄H⁺[滴定时，1mol （CH₂）₆N₄H⁺与 l mol H⁺相当]，然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸．某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验：
步骤Ⅰ称取样品1.500g．
步骤Ⅱ将样品溶解后，完全转移到250mL容量瓶中，定容，充分摇匀．
步骤Ⅲ移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中，加入10mL 20%的中性甲醛溶液，摇匀、静置5min后，加入1～2滴酚酞试液，用NaOH标准溶液滴定至终点．按上述操作方法再重复2次．
（1）根据步骤Ⅲ填空：
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接加入NaOH标准溶液进行滴定，则测得样品中氮的质量分数     （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后，水未倒尽，则滴定时用去NaOH标准溶液的体积     （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）
③滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察
（A）滴定管内液面的变化    （B）锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时，酚酞指示剂由    色变成    色．
（2）滴定结果如下表所示：
滴定
次数待测溶液的体积
/mL 标准溶液的体积/mL
滴定前刻度滴定后刻度
1 25.00 1.02 21.03
2 25.00 2.00 21.99
3 25.00 0.20 20.20
若NaOH标准溶液的浓度为0.1010mol•L^-1，则该样品中氮的质量分数为    ．

难度：中等

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2．铬是一种银白色的坚硬金属．铬的工业用途很广，主要有金属加工、电镀、制革行业，这些行业排放的废水和废气是环境中的主要污染源．请回答下面与铬有关的一些问题．

（1）工业上冶炼铬的主要步骤如图1所示：
①已知步骤II的反应方程式为：
8Na₂CrO₄+6Na₂S+23H₂O=8Cr（OH）₃↓+3Na₂S₂O₃+22NaOH
该反应中氧化剂是    （填化学式），每生成lmol Cr（OH）₃时转移电子的物质的量为    mol．
②步骤IV冶炼制铬的化学方程式为    ．
（2）某工厂采用电解法处理含铬废水．耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，其原理示意图如图2．A为电源的     （填“正极”、“负极”），阳极区溶液中发生的氧化还原反应为：    ．
（3）重铬酸铵[（NH₄）₂Cr₂O₇]是一种桔黄色结晶，可用作实验室制备纯净的N₂及Cr₂O₃等．实验室可由工业级铬酸钠（Na₂CrO₄）为原料制取重铬酸铵．实验步骤如下：
步骤1：将铬酸钠溶于适量水中，加一定量浓硫酸酸化，使铬酸钠转化为重铬酸钠．
步骤2：先将上述溶液蒸发结晶并趁热过滤，继续将得到的晶体再溶解再蒸发结晶并趁热过滤．然后将得到的滤液冷却至40℃左右进行结晶，用水洗涤，获得重铬酸钠晶体．
步骤3：将得到的重铬酸钠和氯化铵按物质的量之比1：2溶于适量的水，加热至105～110℃时让其充分反应．
①步骤1是一个可逆反应，该反应的离子方程式为：    ．
②（NH₄）₂Cr₂O₇受热分解制取N₂及Cr₂O₃的化学方程式为：    ．
③为了测定实验制得的产品中（NH₄）₂Cr₂O₇的含量，称取样品0.140g置于锥形瓶中，加50mL水；再加入2gKI（过量）及稍过量的稀硫酸溶液，摇匀，暗处放置10min；然后加150mL蒸馏水并加入3mL 0.5%淀粉溶液；用0.1000mol/L Na₂S₂O₃标准溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃标准溶液30.00mL．则该产品中（NH₄）₂Cr₂O₇的纯度为    ．（假定杂质不参加反应，已知：Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺═2Cr³⁺+3I₂+7H₂O，I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-）

难度：较难

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3．某校化学兴趣小组设计了图示实验装置（图中省略了夹持仪器）来测定某铁碳合金中铁的质量分数．

（1）将a g铁碳合金样品放入装置A中，再加入足量的浓硫酸，加热，待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重b g．铁碳合金中铁的质量分数为（写表达式）．
（2）反应一段时间后，从A中逸出气体的速率仍然较快，除因温度较高，反应放热外，还可能的原因是．

难度：中等

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4．过氧化钙（CaO₂•8H₂O）是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂．
（1）Ca（OH）₂悬浊液与H₂O₂溶液反应可制备CaO₂•8H₂O．
Ca（OH）₂+H₂O₂+6H₂O═CaO₂•8H₂O
反应时通常加入过量的Ca（OH）₂，其目的是    ．
（2）箱池塘水中加入一定量的CaO₂•8H₂O后，池塘水中浓度增加的离子有    （填序号）．
A．Ca²⁺   B．H⁺     C．CO₃^2-     D．OH^-1
（3）水中溶解氧的测定方法如下：向一定量水样中加入适量MnSO₄和碱性KI溶液，生成MnO（OH）₂沉淀，密封静置，加入适量稀H₂SO₄，将MnO（OH）₂与I^-完全反应生成Mn²⁺和I₂后，以淀粉作指示剂，用Na₂S₂O₃标准溶液滴定至终点，测定过程中物质的转化关系如下：O₂
Mn2+
MnO（OH）₂
I-
I₂
S2O32-
S₄O₆^2-
①写出O₂将Mn²⁺氧化成MnO（OH）₂的离子方程式：    ．
②取加过一定量CaO₂•8H₂O的池塘水样100.00mL，按上述方法测定水中溶解氧量，消耗0.01000mol•L^-1Na₂
S₂O₃标准溶液13.50mL．计算该水样中的溶解氧（用mg•L^-1表示），写出计算过程．

难度：中等

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5． Ⅰ．将1.76gHIO₃固体样品放在热重分析仪中进行热重分析，测得其热重分析曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示：

（1）110℃和200℃均为样品的脱水过程，试确定200℃时是否脱水完全：    （填“是”或“否”），判断的理由是    （要求写出计算过程）．
（2）300℃发生反应的化学方程式为    ．
Ⅱ．I₂O₅为白色固体，易吸水，与CO反应的化学方程式为I₂O₅+5CO=I₂+5CO₂，某化学课外话动小组设计实验用I₂O₅测定空气中CO的含量．可供选择的实验装置如图：

实验步骤如下：
①连接装置，检查气密性，装入药品；
②通入含CO的空气一段时间，观察现象；
③停止通入空气．测定C内沉淀质量．
回答下列问题：
（3）装置正确的连接顺序为    （用导管接口字母表示）．
（4）B中NaOH溶液的作用为    ．
（5）D中的现象为    ．
（6）实验中通入空气的速率为V₀mL/min，测得在0-tmin内C装置中生成沉淀质量为mg，假设I₂O₅足量且与CO充分反应，此条件下的气体摩尔体积为VmL/mol，计算空气中CO的体积分数为    ．某同学认为上述方法存在误差，他的理由可能为    ．

难度：中等

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6．过氧化钠可做航天飞船的供氧剂，对其纯度要求很高，某小组同学为了测定过氧化钠的纯度（杂质为碳酸钠），设计了如下实验方案：

方案一：取m₁g样品，加入足量的CaCl₂溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥，测得CaCO₃沉淀质量为m₂g
方案二：取m₁g样品，用如下装置测得生成二氧化碳的质量m₃g
方案三：取m₁g样品，加水充分溶解并微热至不再产生气体，用c mol•L^-1的盐酸标准溶液滴定所得溶液（甲基橙作指示剂），终点时消耗盐酸的体积为V mL
回答下列问题：（1）方案一中，经正确操作后，测得的过氧化钠的纯度比实际的偏低，其原因是    ．
（2）方案二中，气囊要使用两次，第二次使用的目的是    ．
C干燥管的作用是    ，若用稀盐酸代替稀硫酸，则测定结果偏    （填“高”、“低”、“不影响”）
（3）方案三中，滴定终点的现象是    ，测得过氧化钠的纯度为    （用含m₁、c、V的式子表示）
（4）某小组同学向过氧化钠与水反应后的溶液中滴加酚酞，发现溶液先变红后褪色，针对导致溶液褪色的原因提出两种假设：
假设一：因氢氧化钠溶液的浓度过大而使溶液褪色
假设二：因生成了过氧化氢而使溶液褪色
实验验证：向等体积浓度分别为5mol•L^-1，2mol•L^-1，0.01mol•L^-1的氢氧化钠溶液中滴加2滴酚酞试液，观察到溶液变红后褪色的时间如下：
氢氧化钠浓度（mol•L^-1） 5 2 1 0.01
溶液变红后褪色的时间（s） 8 94 450 长时间不褪色
此实验得出的结论是：    ．
设计实验验证假设二：    ．

难度：中等

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7．草酸是生物体的一种代谢产物，菠菜、苋菜等植物中富含草酸，但在人体中容易与钙离子形成草酸钙导致肾结石．某化学研究小组为了研究草酸，查阅资料获取了以下信息．
①草酸晶体（H₂C₂O₄•2H₂O）无色，熔点为101℃，易升华，易溶于水．
②草酸晶体受热脱水，170℃以上分解产生CO、CO₂和H₂O．
③草酸为二元酸：K₁=5.4×10^-2，K₂=5.4×10^-5．
④草酸的钠盐和钾盐易溶于水．
（1）研究小组为了验证草酸受热分解产生的CO₂，按照如下图所示的装置进行实验．装置B中可观察到的现象是    ．但研究小组指导老师认为实验方案欠妥，要求改进实验．小组同学一致同意在A、B之间再加入一个实验装置C，其作用是    ，请在下图方框中画出该装置，并标明所需试剂．

（2）研究小组为了验证草酸受热分解产生的CO，按照（1）实验中的装置A、C和下图所示的部分装置（可以重复选用）进行实验．

实验装置依次连接的合理顺序为A→C→    →H→D→I．装置H反应管中盛有的物质是    ．
（3）经过实验（1）和（2）证明草酸晶体受热分解产生了CO和CO₂．请写出草酸晶体受热分解的化学方程式    ．
（4）为了测定某草酸溶液的物质的量浓度，该小组查阅文献发现硫酸酸化的高锰酸钾溶液可以氧化草酸并放出CO₂，反应的离子方程式为    ．若利用已知浓度的酸性高锰酸钾标准液滴定未知浓度的草酸溶液，滴定终点判断方法是    ．

难度：中等

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8．铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物（假设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与稀硫酸反应）．某研究性学习小组对某铁矿石中铁的价态和氧化物的化学式进行探究．
[提出假设]
假设1：铁矿石中只含+3价铁；
假设2：铁矿石中只含+2价铁；
假设3：    ．
[查阅资料]2KMnO₄+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
[定性探究]
实验（一）
取铁矿石样品粉碎，盛装于烧杯中，加入适量的X溶液，微热，充分溶解后将滤液分成四份：
①向第一份溶液中滴加少量KSCN溶液；
②向第二份溶液中滴加适量高锰酸钾溶液；
③向第三份溶液中滴加少量KSCN溶液，再滴加适量过氧化氢溶液；
④向第四份溶液中滴加适量氢氧化钠溶液．
（1）上述X溶液是    （填“稀硝酸”“稀硫酸”或“浓盐酸”）；上述方案中，一定能证明铁矿石中含+2价铁的方案是    （填序号）．
[定量探究]
实验（二）　铁矿石中含氧量的测定：
①按图组装仪器，检查装置的气密性；
②将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中，其他装置中的药品如图所示（夹持装置已略去）；
③A中开始反应，不断地缓缓向后续装置中通入氢气，待D装置出口处氢气验纯后，点燃C处酒精灯；
④充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气直至完全冷却．

（2）按上述方案进行多次实验，假设各项操作都正确，但最终测得结果都偏高，请你提出改进方案的建议：    ．
如果拆去B装置，测得结果可能会    （填“偏高”“偏低”或“无影响”）．
（3）改进方案后，测得反应后D装置增重1.35g，则铁矿石中氧的百分含量为    ．若将H₂换成CO，则还需补充    装置．
实验（三）　铁矿石中含铁量的测定：

（4）步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、    ．
（5）步骤④中煮沸的作用是    ．
（6）若滴定过程中消耗0.500 0mol•L^-1的KI溶液20.00mL，则铁矿石中铁的百分含量为    ．

难度：中等

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9．电炉加热时用纯氧气氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成，如图装置是用燃烧法确定有机物M分子式的常用装置．

（1）E装置中氧化铜的作用是    ；
（2）若准确称取有机物M （只含C、H、O三种元素中的两种或三种） 0.70g，经充分燃烧后，测得A管质量增加2.2g，B管质量增加0.9g，在相同条件下该M蒸气相对氢气的密度为42，则M的分子式为    ．若有机物M不能使溴水褪色，且其核磁共振氢谱只有一个吸收峰，则M的结构简式为    ．若该有机物M能使溴水褪色，且所有碳原子共面，则M的结构简式为    ．
（3）根据上述要求，不考虑空气的影响，组装该套装置的先后顺序为    （请按ABCDE的方式填写）．

难度：中等

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10．某兴趣小组为验证日常生活用的火柴头上含有KClO₃、MnO₂、S，设计了如图1实验流程图：

请回答以下问题：
（1）为验证气体A，按图2所示进行实验：若能观察到的现象，即可证明火柴头上含有S元素．
（2）要证明火柴头中含有Cl元素的后续实验步骤是．
（3）有学生提出检验火柴头上KClO₃另一套实验方案：（如图3）

有关的离子反应方程式为，有人提出上述方法中出现白色沉淀并不能充分说明火柴头上KClO₃的存在，其理由是．
（4）该小组猜测滤渣D对双氧水分解制氧气的速率会产生一定的影响，设计并进行了以下5次实验．

实验次数	H₂O₂溶液质量分数%	H₂O₂溶液用量/毫升	物质D用量/克	反应温度/℃	收集气体体积/毫升	所需时间/秒
①	30	5	0	85	2	3.8
②	15	2	0.1	20	2	2.8
③	15	2	0.2	20	2	2.2
④	5	2	0.1	20	2	7.4
⑤	30	5	0	55	2	10.5

由上表可知，实验①和⑤能证明温度越高，化学反应速率越快，实验和，证明物质D的用量越大，反应速率越快．
（5）写出步骤①中发生反应的两个化学方程式．

难度：中等

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滴定次数	待测溶液的体积 /mL	标准溶液的体积/mL
滴定次数	待测溶液的体积 /mL	滴定前刻度	滴定后刻度
1	25.00	1.02	21.03
2	25.00	2.00	21.99
3	25.00	0.20	20.20

氢氧化钠浓度（mol•L^-1）	5	2	1	0.01
溶液变红后褪色的时间（s）	8	94	450	长时间不褪色