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3.氧化还原滴定实验与酸碱中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之).现用0.1000mol•L-1KMnO4酸性溶液滴定未知浓度的无色H2C2O4溶液,反应离子方程式是:2MnO${\;}_{4}^{-}$+5H2C2O4+6H+═2Mn2++CO2↑+8H2O.
(1)该滴定实验所需的玻璃仪器有ADE.
A.酸式滴定管(50mL)   B.碱式滴定管(50mL)
C.量筒(50mL)    D.锥形瓶       E.烧杯
(2)不用碱(填“酸”或“碱”)式滴定管盛放高锰酸钾溶液.试分析原因酸性KMnO4溶液会腐蚀碱式滴定管下端胶管.
(3)滴定终点的现象为当滴入最后一滴标准液时,溶液从无色变成紫红色,且半分钟内保持不变色.
(4)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则起始读数为0.00mL,终点读数为26.10mL.
(5)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表:
滴定次数待测H2C2O4溶液的体积/mL0.1000 mol•L-1 KMnO4的体积/mL
滴定前刻度滴定后刻度溶液体积/mL
第一次25.000.0026.1126.11
第二次25.001.5630.302 8.74
第三次25.000.2226.3126.09
依据表中数据列式计算该H2C2O4溶液的物质的量浓度0.2610mol•L-1.
(6)下列操作中可能使测定结果偏低的是CD(填字母).
A.酸式滴定管未用标准液润洗就直接注入KMnO4标准液
B.滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定后有气泡
D.读取KMnO4标准液时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数.

分析 (1)酸性高锰酸钾具有强氧化性,实验时应用酸式滴定管,无色H2C2O4溶液显酸性,用酸式滴定管,滴定过程还需要烧杯、锥形瓶、白纸、滴定管夹和铁架台;
(2)高锰酸钾具有强氧化性,能腐蚀碱式滴定管下端橡胶管;
(3)高锰酸钾溶液本身有颜色,为紫色,在开始滴入草酸中时被还原,颜色消失,当达到滴定终点时,加入最后一滴高锰酸钾溶液颜色不褪去,溶液应该是由无色变为浅紫色;
(4)根据滴定管的结构和精确度读出滴定管中的读数;
(5)先根据数据的有效性,舍去第2组数据,然后求出1、3组平均消耗V(KMnO4),接着利用关系式:2MnO4-~5H2C2O4计算H2C2O4的物质的量浓度;
(6)根据c(待测)=$\frac{c(标注)×V(标准)}{V(待测)}$分析不当操作对V(标准)的影响,以此判断浓度的误差.

解答 解:(1)酸性高锰酸钾具有强氧化性,实验时应用酸式滴定管,无色H2C2O4溶液显酸性,用酸式滴定管,滴定过程还需要要烧杯、锥形瓶、白纸、滴定管夹和铁架台;
故答案为:ADE;
(2)高锰酸钾具有强氧化性能腐蚀碱式滴定管中的橡胶管,所以不用用碱式滴定管盛放高锰酸钾溶液,应该用酸式滴定管;
故答案为:碱;酸性KMnO4溶液会腐蚀碱式滴定管下端胶管;
(3)高锰酸钾溶液本身有颜色,为紫色,在开始滴入草酸中时被还原,颜色消失,当达到滴定终点时,加入最后一滴高锰酸钾溶液颜色不褪去,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色,
故答案为:当滴入最后一滴标准液时,溶液从无色变成紫红色,且半分钟内保持不变色;
(4)酸式滴定管中的液面如图所示,起始读数为0.00mL,终点读数为26.10mL,
故答案为:0.00;26.10;
(5)根据数据的有效性,舍去第2组数据,然后求出1、3组平均消耗V(KMnO4)=$\frac{26.11+26.09}{2}$mL=26.10mL,由关系式:2MnO4-~5H2C2O4,n(H2C2O4)=$\frac{5}{2}$n(MnO4-),即:c(H2C2O4)×0.025L=$\frac{5}{2}$×0.1000mol•L-1×0.02610L,解得c(H2C2O4)=0.2610 mol•L-1,
故答案为:0.2610 mol•L-1.
(6)A.酸式滴定管未用标准液润洗就直接注入KMnO4标准液,标准液的浓度偏小,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=$\frac{c(标注)×V(标准)}{V(待测)}$分析,c(标准)偏大,故A错误;
B.滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,对V(标准)无影响,根据c(待测)=$\frac{c(标注)×V(标准)}{V(待测)}$分析,c(标准)不变,故B错误;
C.酸式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定后有气泡,造成V(标准)偏小,根据c(待测)=$\frac{c(标注)×V(标准)}{V(待测)}$分析,c(标准)偏小,故C正确;
D.读取KMnO4标准液时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,造成V(标准)偏小,根据c(待测)=$\frac{c(标注)×V(标准)}{V(待测)}$分析,c(标准)偏小,故D正确;
故选CD.

点评 本题主要考查氧化还原滴定实验,题目难度中等,明确中和滴定的操作方法为解答关键,注意掌中和滴定的误差分析方法与技巧,试题培养了学生的分析能力及化学计算能力.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.据《华盛顿邮报》报道,美国食品与药物管理局2010年2月公布了一份草拟的评估报告,指出塑料奶瓶和婴儿奶粉罐普遍存在的化学物质双酚A,并不会对婴儿或成人的健康构成威胁.关于双酚A的下列说法相对正确的是(  )
A.该化合物属于芳香烃
B.该化合物分子式为C20H24O2
C.1mol双酚A最多消耗4molBr2
D.双酚A能使溴水褪色,但不能使酸性高锰酸钾溶液褪色

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

20.分别写出丙醛与下列物质反应的化学方程式:
(1)与银氨溶液反应;CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OH $\stackrel{△}{→}$CH3CH2COONH4+2Ag+3NH3+H2O
(2)与新制的氢氧化铜反应;CH3CH2CHO+2Cu(OH)2$\stackrel{△}{→}$CH3CH2COOH+Cu2O↓+2H2O
(3)与氢气反应.CH3CH2CHO+H2$\stackrel{催化剂}{→}$CH3CH2CH2OH.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.某无色溶液中只可能溶有K+、NH4+、Al3+、Mg2+、HCO3-、Cl-、I-、MnO4-、SO42-等离子中的几种离子.为分析其组成,现进行如下实验:
①取l0mL该溶液于试管中滴加足量的Ba(N03)2溶液,加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol
白色沉淀甲.
②取上述反应后的滤液,加人AgN03溶液未见沉淀产生.
③另取l0mL该溶液于试管中,滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙,当加人NaOH的物质的量为0.03mol时,沉淀的量达到最大;继续滴加NaOH溶液并加热,开始产生气体丙,收集气体丙,体积换算成标况下为0.224L(假设丙全部逸出),最后沉淀完全溶解.
下列推断正确的是(  )
A.肯定有Na+、Al3+、Mg2+、SO42-B.肯定有Na+、Mg2+、Al3+、Cl-
C.肯定没有Mg2+、HCO3-、MnO4-、Cl-D.肯定没有K+、NH4+、Cl-

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

18.在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热并通入水蒸气,用试管收集产生的经干燥的气体,并靠近火焰点火.
(1)所观察到现象是红热的铁与水蒸气反应,放出气体,这种气体靠近火焰点火时,能燃烧或发出爆鸣声,有关反应的化学方程式是3Fe+4H2O(g)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2.
(2)干燥管内可装入的试剂是碱石灰(或无水CaCl2硅胶等),其作用是吸收水蒸气,干燥的氢气,干燥管还可用U形管(装置)代替.
(3)玻璃管中石棉绒的作用是铁粉的载体,增大铁粉与水蒸气的接触面积,实验开始时应先点燃酒精灯,实验结束时,应先熄灭酒精喷灯.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.将0.4mol铁粉逐渐加入到含硝酸0.8mol的稀硝酸中,反应生成气体的物质的量N随消耗铁粉的物质的量n变化关系正确的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.钛铁矿的主要成分为FeTiO3(可表示为FeO•TiO2),含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质.利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料(钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4)的工艺流程如图1所示:

已知:FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为:FeTiO3+4H++4Cl-═Fe2++TiOCl42-+2H2O.1
(1)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是+2.
(2)滤渣A的成分是SiO2.
(3)滤液B中TiOCl42-转化生成TiO2的离子方程式为TiOCl42-+H2O=TiO2↓+2H++4Cl-.
(4)反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时,Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图2所示.反应温度过高时,Ti元素浸出率下降的原因是温度过高时,反应物氨水(或双氧水)受热易分解.
(5)写出由滤液D生成FePO4的离子方程式2Fe2++2H3PO4+H2O2=2FePO4↓+2H2O+4H+.
(6)由滤液D制备LiFePO4的过程中,所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是20:9.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.氨气及其相关产品是基本化工原料,在化工领域中具有重要的作用.
(1)以铁为催化剂,0.6mo1氮气和1.8mo1氢气在恒温、容积恒定为1L的密闭容器中反应生成氨气,2min后达到平衡,氮气的物质的量为0.3mo1.
①在第25min时,保持温度不变,将容器体积迅速增大至2L并保持恒容,体系达到平衡时N2的总转化率为38.2%,请画出从第25min起H2的物质的量浓度随时间变化的曲线.
②该反应体系未达到平衡时,催化剂对逆反应速率的影响是增大(填增大、减少或不变).
(2)①N2H4是一种2高能燃料,有强还原性,可通过NH3和NaClO反应制得,写出该制备反应的化学方程式NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O.
②N2H4的水溶液呈弱碱性,室温下其电离常数K1≈1.0×10-6,则0.01mol•L-1N2H4水溶液的pH等于10(忽略N2H4的二级电离和H2O的电离).
③已知298K和101KPa条件下:
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H3
4NH3(g)+O2(g)=2N2H4(l)+2H2O(l)△H4,则N2H4(l)的标准燃烧热△H=$\frac{3}{2}$△H2-△H1-$\frac{1}{2}$△H4
(3)科学家改进了NO2转化为HNO3的工艺(如虚框所示),在较高的操作压力下,提高N2O4/H2O的质量比和O2的用量,能制备出高浓度的硝酸. 实际操作中,应控制N2O4/H2O质量比高于5.11,对此请给出合理解释.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

13.A、B、C、D是中学化学常见的四种物质,它们之间的相互转化关系如下(部分反应条件及产物略去).
A$\stackrel{O_{2}}{→}$B$\stackrel{O_{2}}{→}$C$\stackrel{H_{2}O}{→}$D
(1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体.
①D的化学式是H2SO4;
②在工业生产中,B气体的大量排放被雨水吸收后形成了酸雨而污染了环境.
(2)若A是一种活泼金属,C是淡黄色固体,则C的名称为过氧化钠,用化学方程式表示该物质与水的反应2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑.
将C长期露置于空气中,最后将变成物质D,D的化学式为Na2CO3.现在有D和NaHCO3的固体混合物10g,加热至质量不再改变,剩余固体质量为9.38g,D的质量分数为83.2%.
(3)若C是红棕色气体.图是实验室制取A气体的装置:
①写出实验室制取A的化学方程式Ca(OH)2+2NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O.
②为了检验氨气是否集满,可将将湿润的红色石蕊试纸置于试管口处,若试纸变蓝,则证明氨气已收集满;
(或用白色的酚酞试纸置于试管口处,若试纸变红,则证明氨气已收集满)
(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口处,若产生大量白烟,则证明氨气已收集满),则证明已收集满.D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体,请写出该反应的化学方程式Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O.

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