某化学实验小组欲制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾并用离子交换法测定其配离子的电荷,实验过程如下:
Ⅰ.三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备
①称取,加数滴,另称取,分别以蒸馏水溶解,将两溶液缓慢混合并加热至沸,搅拌并维持微沸约后停止加热,此时有晶体产生,待充分沉降后过滤,以热蒸馏水洗涤沉淀。
②称取,加蒸馏水,微热使其溶解,将该溶液加至已洗净的中,将盛该混合物的容器置于40℃热水中,以滴管缓慢加入约,边加边搅拌,加完后,需检验是否氧化彻底。
③在生成的同时也有生成,需在微沸情况下补加溶液,将其进一步转化为。向所得绿色溶液中加入乙醇,将一小段棉线悬挂在溶液中,一端固定好,盖好烧杯,暗处放置数小时,即有析出,抽滤,向晶体上滴加少许乙醇,继续抽干,转移至表面皿上,低温干燥,称重,计算产率。
回答下列问题:
(1)步骤①中加硫酸的作用是___________,如何证明沉淀已洗净________________________。
(2)步骤②中,检验所用的试剂是______________,不能用酸性溶液检验的理由是_____________________。
(3)写出步骤③中转化为的化学反应方程式_____________。
Ⅱ.离子交换法测定三草酸合铁(Ⅲ)酸钾中配离子的电荷
原理:利用离子交换树脂对某些离子具有特别的亲和力,当含有这些离子的溶液流过交换树脂时,会吸附在树脂上,树脂上原有的另一类同种电性离子会被溶液带出,从而实现离子的完全交换。
实验步骤:将准确质量的样品溶于水后,使其完全通过型离子交换树脂,样品中配离子即与氯离子实现交换。
(4)若流出的交换液中,被交换配离子n(配离子),则该配离子的负电荷数为___________________。
(5)以沉淀滴定法测定:将流出液稀释至,取,以为指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。
①溶解度________(填“大于”或“小于”)。
②若离子交换步骤称取的样品物质的量为,该样品中配离子所带的负电荷数为______________。
高三化学实验题困难题
某化学实验小组欲制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾并用离子交换法测定其配离子的电荷,实验过程如下:
Ⅰ.三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备
①称取,加数滴,另称取,分别以蒸馏水溶解,将两溶液缓慢混合并加热至沸,搅拌并维持微沸约后停止加热,此时有晶体产生,待充分沉降后过滤,以热蒸馏水洗涤沉淀。
②称取,加蒸馏水,微热使其溶解,将该溶液加至已洗净的中,将盛该混合物的容器置于40℃热水中,以滴管缓慢加入约,边加边搅拌,加完后,需检验是否氧化彻底。
③在生成的同时也有生成,需在微沸情况下补加溶液,将其进一步转化为。向所得绿色溶液中加入乙醇,将一小段棉线悬挂在溶液中,一端固定好,盖好烧杯,暗处放置数小时,即有析出,抽滤,向晶体上滴加少许乙醇,继续抽干,转移至表面皿上,低温干燥,称重,计算产率。
回答下列问题:
(1)步骤①中加硫酸的作用是___________,如何证明沉淀已洗净________________________。
(2)步骤②中,检验所用的试剂是______________,不能用酸性溶液检验的理由是_____________________。
(3)写出步骤③中转化为的化学反应方程式_____________。
Ⅱ.离子交换法测定三草酸合铁(Ⅲ)酸钾中配离子的电荷
原理:利用离子交换树脂对某些离子具有特别的亲和力,当含有这些离子的溶液流过交换树脂时,会吸附在树脂上,树脂上原有的另一类同种电性离子会被溶液带出,从而实现离子的完全交换。
实验步骤:将准确质量的样品溶于水后,使其完全通过型离子交换树脂,样品中配离子即与氯离子实现交换。
(4)若流出的交换液中,被交换配离子n(配离子),则该配离子的负电荷数为___________________。
(5)以沉淀滴定法测定:将流出液稀释至,取,以为指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。
①溶解度________(填“大于”或“小于”)。
②若离子交换步骤称取的样品物质的量为,该样品中配离子所带的负电荷数为______________。
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某研究学习小组要制备一种在水中溶解度很小的黄色化合物,并用滴定法测定其组成。已知在温度高于时易发生分解。实验操作如下:
步骤一:将图甲分液漏斗中的草酸溶液滴入锥形瓶内,可生成黄色沉淀;
步骤二:称取黄色产物于锥形瓶中,加入足量的硫酸并水浴加热至。待固体全部溶解后,用胶头滴管吸出一滴溶液点在点滴板上,用铁氰化钾溶液检验,无蓝色沉淀产生;
步骤三:用标准液滴定步骤二所得的溶液;
步骤四:向步骤三滴定后的溶液中加足量的Zn粉和硫酸溶液,几分钟后用胶头滴管吸出一滴点在点滴板上,用KSCN溶液检验,若不显红色,过滤除去Zn粉,并用稀硫酸洗涤Zn粉,将洗涤液与滤液合并,用标准液滴定,用去高锰酸钾标准液。
(1)步骤一中将沉淀从反应混合物中分离出来的操作名称是________。
(2)步骤二中水浴加热并控制温度的理由是________,加铁氰化钾溶液无蓝色沉淀产生,此操作的目的是________。
(3)步骤三盛装标准液的滴定管在滴定前后的液面如图乙所示,则消耗标准液的体积为________,该滴定管为________滴定管填“酸式”或“碱式”。
(4)步骤四中滴定时发生反的离子方程式为________。若不合并洗涤液,则消耗标准液的体积将________填“增大”“减小”或“不变”。由以上数据计算黄色化合物的化学式为________。
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某实验小组以粗镍(含少量Fe和Cr杂质)为原料制备Ni(NH3)6Cl2,并测定相关组分的含量。制备流程示意图如下:
已知:①部分离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按离子浓度为0.1 mol·L-1计算)如下表所示:
离子 | Fe3+ | Cr3+ | Ni2+ |
开始沉淀pH | 1.5 | 4.3 | 6.9 |
完全沉淀pH | 2.8 | 5.6 | 8.9 |
②Ni(OH)2为绿色难溶物。Ni(NH3)6(NO3)2、Ni(NH3)6Cl2均为可溶于水的蓝紫色晶体,水溶液均显碱性。
回答下列问题:
(1)实验需要配制3.0mol·L-1稀硝酸250mL,需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和_________________。
(2)步骤(a)中Ni和浓硝酸反应的化学方程式为________________。
(3)步骤(b)首先加入试 剂X调节溶液的pH约为6,过滤后再继续加入X调节pH以得到绿色沉淀。
①调节pH约为6的原因是_______________________________________________。
②试剂X可以是__________________(填标号)。
A. H2SO4 B. Ni(OH)2 C. NaOH D. Fe2O3 E. NiO
(4)NH3含量的测定
i. 用电子天平称量mg产品于锥形瓶中,用25mL水溶解后加入3.00mL 6 mol/L盐酸,以甲基橙作指示剂,滴定至终点消耗0.500 0 mol·L-1NaOH标准溶液V1mL;
ii. 空白试验:不加入样品重复实验i,消耗NaOH标准溶液V2mL。
NH3的质量分数为____________。(用V1 ,V2表示)
②在上述方案的基础上,下列措施能进一步提高测定准确度的有____________(填标号)。
A. 适当提高称量产品的质量 B. 用H2SO4溶液替代盐酸
C. 用酚酞替代甲基橙 D. 进行平行实验
(5)为测定Cl-的含量,请补充完整下述实验方案。
称量mg产品于锥形瓶中,用25mL水溶解,________________,滴入2~3滴K2CrO4溶液作指示剂,用已知浓度的AgNO3标准溶液滴定至终点,记录读数,重复操作2~3次。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
某实验小组以粗镍(含少量Fe和Cr杂质)为原料制备Ni(NH3)6Cl2,并测定相关组分的含量。制备流程示意图如下:
已知:①部分离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按离子浓度为0.1 mol·L-1计算)如下表所示:
离子 | Fe3+ | Cr3+ | Ni2+ |
开始沉淀pH | 1.5 | 4.3 | 6.9 |
完全沉淀pH | 2.8 | 5.6 | 8.9 |
②Ni(OH)2为绿色难溶物。Ni(NH3)6(NO3)2、Ni(NH3)6Cl2均为可溶于水的蓝紫色晶体,水溶液均显碱性。
回答下列问题:
(1)实验需要配制3.0mol·L-1稀硝酸250mL,需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和_________________。
(2)步骤(a)中Ni和浓硝酸反应的化学方程式为________________。
(3)步骤(b)首先加入试 剂X调节溶液的pH约为6,过滤后再继续加入X调节pH以得到绿色沉淀。
①调节pH约为6的原因是_______________________________________________。
②试剂X可以是__________________(填标号)。
A. H2SO4 B. Ni(OH)2 C. NaOH D. Fe2O3 E. NiO
(4)NH3含量的测定
i. 用电子天平称量mg产品于锥形瓶中,用25mL水溶解后加入3.00mL 6 mol/L盐酸,以甲基橙作指示剂,滴定至终点消耗0.500 0 mol·L-1NaOH标准溶液V1mL;
ii. 空白试验:不加入样品重复实验i,消耗NaOH标准溶液V2mL。
NH3的质量分数为____________。(用V1 ,V2表示)
②在上述方案的基础上,下列措施能进一步提高测定准确度的有____________(填标号)。
A. 适当提高称量产品的质量 B. 用H2SO4溶液替代盐酸
C. 用酚酞替代甲基橙 D. 进行平行实验
(5)为测定Cl-的含量,请补充完整下述实验方案。
称量mg产品于锥形瓶中,用25mL水溶解,________________,滴入2~3滴K2CrO4溶液作指示剂,用已知浓度的AgNO3标准溶液滴定至终点,记录读数,重复操作2~3次。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
某实验小组以粗镍(含少量Fe和Cr杂质)为原料制备Ni(NH3)6Cl2,并测定相关组分的含量。制备流程示意图如下:
已知:①部分离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按离子浓度为0.1 mol·L-1计算)如下表所示:
离子 | Fe3+ | Cr3+ | Ni2+ |
开始沉淀pH | 1.5 | 4.3 | 6.9 |
完全沉淀pH | 2.8 | 5.6 | 8.9 |
②Ni(OH)2为绿色难溶物。Ni(NH3)6(NO3)2、Ni(NH3)6Cl2均为可溶于水的蓝紫色晶体,水溶液均显碱性。
回答下列问题:
(1)实验需要配制3.0mol·L-1稀硝酸250mL,需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和_________________。
(2)步骤(a)中Ni和浓硝酸反应的化学方程式为________________。
(3)步骤(b)首先加入试 剂X调节溶液的pH约为6,过滤后再继续加入X调节pH以得到绿色沉淀。
①调节pH约为6的原因是_______________________________________________。
②试剂X可以是__________________(填标号)。
A. H2SO4 B. Ni(OH)2 C. NaOH D. Fe2O3 E. NiO
(4)NH3含量的测定
i. 用电子天平称量mg产品于锥形瓶中,用25mL水溶解后加入3.00mL 6 mol/L盐酸,以甲基橙作指示剂,滴定至终点消耗0.500 0 mol·L-1NaOH标准溶液V1mL;
ii. 空白试验:不加入样品重复实验i,消耗NaOH标准溶液V2mL。
NH3的质量分数为____________。(用V1 ,V2表示)
②在上述方案的基础上,下列措施能进一步提高测定准确度的有____________(填标号)。
A. 适当提高称量产品的质量 B. 用H2SO4溶液替代盐酸
C. 用酚酞替代甲基橙 D. 进行平行实验
(5)为测定Cl-的含量,请补充完整下述实验方案。
称量mg产品于锥形瓶中,用25mL水溶解,________________,滴入2~3滴K2CrO4溶液作指示剂,用已知浓度的AgNO3标准溶液滴定至终点,记录读数,重复操作2~3次。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
某实验小组为研究草酸的制取和草酸的性质,进行如下实验。
实验I:制备草酸
实验室用硝酸氧化淀粉水解液制备草酸的装置如图所示(加热、搅拌和仪器固定装置均已略去),实验过程如下:
①将一定量的淀粉水解液加人三颈瓶中
②控制反应液温度在55〜600C条件下,边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸 (65%HNO3与98%H2S04的质量比为2 :1.5)溶液
③反应3h左右,冷却,抽滤后再重结晶得草酸晶体。
硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应:
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3→6CO2↑+8NO↑+10H2O
3 H2C2O4+2HNO3→6CO2↑+2NO↑+4H2O
(1)检验淀粉是否水解完全所需用的试剂为________。
(2)实验中若混酸滴加过快,将导致草酸产率下降,其原因是________。
实验II :草酸晶体中结晶水测定
草酸晶体的化学式可表示为H2C2O4 • xH2O,为测定x的值,进行下列实验:
①称取6.3g某草酸晶体配成100.0mL的水溶液。
②取25.00mL所配溶液置于锥形瓶中,加入适量稀H2SO4,用浓度为0. 5mol/L的KMnO4溶液滴定,滴定终点时消耗KMnO4 的体积为10.00mL。回答下列问题:
(3)写出上述反应的离子方程式________________。
(4)计算x=________。
(5)滴定时,常发现反应速率开始很慢,后来逐渐加快,可能的原因是________。
实验III:草酸不稳定性
查阅资料:草酸晶体(H2C2O4 •xH20),1000C开始失水,100.5℃左右分解产生H2O、CO和CO2。请用下图中提供的仪器及试剂,设计一个实验,证明草酸晶体分解得到的混合气中有H2O、CO和CO2 (加热装置和导管等在图中略去,部分装置可重复使用)。
回答下列问题:
(6)仪器装置按连接顺序为________。
(7)仪器B中无水硫酸铜的作用________。
(8)能证明混合气中含有CO的实验依据是________。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
EDTA(乙二胺四乙酸)是一种能与Ca2+、Mg2+等结合的螯合剂。某高三研究性学习小组在实验室制备EDTA,并用其测定某地下水的硬度。制备EDTA的实验步骤如下:
步骤1:称取94.5g(1.0mol)ClCH2COOH于1000mL三颈烧瓶中(如图),慢慢加入50%Na2CO3溶液,至不再产生无色气泡;
步骤2:加入15.6g(0.26mol)H2NCH2CH2NH2,摇匀,放置片刻,加入2.0 mol/L NaOH溶液90mL,加水至总体积为600mL左右,温度计50℃加热2h;
步骤3:冷却后倒入烧杯中,加入活性炭脱色,搅拌、静置、过滤。用盐酸调节滤液至pH=1,有白色沉淀生成,抽滤,干燥,制得EDTA。
测地下水硬度:
取地下水样品25.00mL进行预处理后,用EDTA进行检测。实验中涉及的反应有M2+ (金属离子)+Y4-(EDTA)=MY2-;M2+(金属离子)+EBT(铬黑T,蓝色)==MEBT(酒红色);MEBT+Y4-(EDTA)=MY2-+EBT(铬黑T)。
请回答下列问题:
(1)步骤1中发生反应的离子方程式为__________。
(2)仪器Q的名称是____________,冷却水从接口_______流出(填“x”或“y”)
(3)用NaOH固体配制上述NaOH溶液,配制时使用的仪器有天平、烧杯、玻璃棒、______和_______,需要称量NaOH固体的质量为______。
(4)测定溶液pH的方法是___________。
(5)将处理后的水样转移到锥形瓶中,加入氨水-氯化铵缓冲溶液调节pH为10,滴加几滴铬黑T溶液,用0.0100mol·L-1EDTA标准溶液进行滴定。
①确认达到滴定终点的现象是____________。
②滴定终点时共消耗EDTA溶液15.0mL,则该地下水的硬度=____________(水硬度的表示方法是将水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+,并将其折算成CaO的质量,通常把1L水中含有10 mg CaO称为1度)
③若实验时装有EDTA标准液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗,则测定结果将_____(填“偏大“偏小”或“无影响”)。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
EDTA(乙二胺四乙酸)是一种能与Ca2+、Mg2+等结合的螯合剂。某高三研究性学习小组在实验室制备EDTA,并用其测定某地下水的硬度。制备EDTA的实验步骤如下:
步骤1:称取94.5g(1.0mol)ClCH2COOH于1000mL三颈烧瓶中(如图),慢慢加入50%Na2CO3溶液,至不再产生无色气泡;
步骤2:加入15.6g(0.26mol)H2NCH2CH2NH2,摇匀,放置片刻,加入2.0mol·L-1NaOH溶液90mL,加水至总体积为600mL左右,温度计50℃加热2h;
步骤3:冷却后倒入烧杯中,加入活性炭脱色,搅拌、静置、过滤。用盐酸调节滤液至pH=1,有白色沉淀生成,抽滤,干燥,制得EDTA。测地下水硬度:取地下水样品250mL进行预处理后,用EDTA进行检测。实验中涉及的反应有M2+(金属离子)+Y4-(EDTA)=MY2-;M2+(金属离子)+EBT(铬黑T,蓝色)=MEBT(酒红色);MEBT+Y4-(EDTA)=MY2-+EBT(铬黑T)。
回答下列问题:
(1)步骤1中发生反应的离子方程式为_____。
(2)仪器Q的名称是_____,冷却水从_____接口(填“x”或“y”)流出。
(3)用NaOH固体配制上述NaOH溶液,配制时使用的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、_____和_____,需要称量NaOH固体的质量为_____。
(4)将处理后的水样转移到锥形瓶中,加入氨水-氯化铵缓冲溶液调节pH为10,滴加几滴铬黑T溶液,用0.0100mol·L-1EDTA标准溶液进行滴定。
①确认达到滴定终点的现象是_____。
②滴定终点时共消耗EDTA溶液15.0mL,则该地下水的硬度=_____度(水硬度的表示方法是将水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+,并将其折算成CaO的质量,通常把1L水中含有10mgCaO称为1度)。
③若实验时装有EDTA标准液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗,则测定结果将_____ (填“偏大“偏小”或“无影响”)。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素,离子方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率,探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化):
(1)该实验探究的是________因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是________>________(填实验序号)。
(2)若实验①在2 min末收集了4.48 mL CO2(标准状况下),则在2 min末,c(MnO4-)=________ mol·L-1。(假设混合溶液体积为50 mL)
(3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率,本实验还可通过测定________来比较化学反应速率。
(4)小组同学发现反应速率变化如下图,其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是:①产物Mn2+是反应的催化剂、②________。
高三化学实验题简单题查看答案及解析
某化学小组拟采用如下装置(夹持和加热仪器已略去)来电解饱和食盐水,并用电解产生的H2还原CuO粉末来测定Cu的相对原子质量,同时检验氯气的氧化性。
(1)写出甲装置中电解饱和食盐水的离子方程式 。
(2)为完成上述实验,正确的连接顺序为A连________;B连________(填写导管口字母)。
(3)对硬质玻璃管里的氧化铜粉末加热前,需要进行的操作为________________。
(4)若检验氯气的氧化性,则乙装置的a瓶中溶液可以是______________,对应的现象为_______。
乙装置烧杯中发生反应的离子方程式是 。
(5)为测定Cu的相对原子质量,设计了如下甲、乙两个实验方案:精确测量硬质玻璃管的质量为a g,放入CuO后,精确测量硬质玻璃管和CuO的总质量为b g(假设CuO充分反应),实验完毕后:
甲方案:通过精确测量硬质玻璃管和Cu粉的总质量为c g,进而确定Cu的相对原子质量。
乙方案:通过精确测定生成水的质量d g,进而确定Cu的相对原子质量。
①请你分析并回答:________方案所测结果更准确。
你认为不合理的方案的不足之处是_____________________。
②若按合理方案测定的数据计算,Cu的相对原子质量为 。
高三化学实验题困难题查看答案及解析