实验4-4 饮料的研究知识点题库

常温下，下列叙述正确的是（）

A . pH等于5的HCl溶液和pH值等于9的NaOH溶液由水电离出的c（H⁺）之比为1：1 B . 两种醋酸溶液的物质的量浓度分别为c₁和c₂ ， pH分别为a和a+1，则c₁=10c₂ C . pH=2的HNO₃溶液和pH=10的Ba（OH）₂溶液等体积混合后的溶液的pH=7 D . 向0.1mol/L的氨水中加入少量醋酸铵固体，则溶液中 $\text{[math]}$ 增大

草酸（化学式为H₂C₂O₄ ，是一种二元酸）存在于自然界的植物中．草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水．草酸晶体（H₂C₂O₄•2H₂O）无色，熔点为101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上分解．回答下列问题：

（1）甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物，装置C中可观察到的现象是有气泡冒出且澄清石灰水变浑浊，由此可知草酸晶体分解的产物中有．装置B的主要作用是冷凝（水蒸气和草酸），防止草酸进入装置C中发生反应（填化学方程式），干扰分解生成气体的检验．
（2）乙组同学认为草酸晶体分解的产物中还可能含有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和如图所示的部分装置进行实验．
①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、F、D、G、H、D、I．其中装置F中发生的化学反应为．两次使用了D装置，其中第一个D装置的作用是，装置H反应管中盛有的物质是．
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是H中物质变为色；且．

向稀硫酸溶液中逐渐加入氨水，当溶液中c（NH $\text{[math]}$ ）=2c（SO $\text{[math]}$ ）时，溶液的pH（）

A . 大于7 B . 等于7 C . 小于7 D . 无法判断

我国对中药中重金属元素和有毒元素的含量等各项指标检查是非常严格的．下面是分析实验室对中草药中可能的残余有毒元素As的检验方法和步骤（As在中草药中主要以As₂O₃的形式存在）：

①取1000g中草药样品进行前期处理制得待测溶液，此时样品中可能含有的As元素将转化为H₃AsO₃；

②将待测溶液转移到250mL锥形瓶中，并加入2﹣3滴0.2%的淀粉溶液；

③用0.001mol/L标准碘溶液滴定待测溶液至终点，消耗20.00mL标准I₂溶液，发生的反应为：H₃AsO₃+I₂+H₂O→H₃AsO₄+I^﹣+H⁺（未配平）

试回答下列问题：

（1）简述如何对中草药样品进行前期处理制得待测溶液？．
（2）配平离子反应方程式： H₃AsO₃+I₂+H₂O﹣ H₃AsO₄+I^﹣+H⁺
（3）如何判断滴定到达终点？．
（4）我国《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》中规定：绿色中药的砷含量不能超过2.000mg/kg，试计算该草药样品中砷含量为 mg/kg，则该草药样品（填“合格”或“不合格”）．

下列溶液：①pH=0的盐酸，②0.5mol•L^﹣¹的盐酸溶液，③0.1mol•L^﹣¹的氯化钠溶液，④0.1mol•L^﹣¹的氢氧化钠溶液，⑤0.1mol•L^﹣¹的氢氧化钡溶液；由水电离的H⁺浓度由大到小的顺序正确的是（）

A . ①②③④⑤ B . ③④⑤②① C . ①②③⑤④ D . ⑤③④①②

氮化铝（AlN）是一种新型无机非金属材料，其制取原理为：Al₂O₃+3C+N₂ $\text{[math]}$ 2AlN+3CO．在制取氮化铝时由于反应不完全，产品中有氧化铝和碳．为了分析某AlN样品的组成，某实验小组进行了如下探究．

（1）【实验1】测定样品中氮元素的质量分数．
取一定量的样品，用以下装置测定样品中AlN的纯度（夹持装置已略去）．
已知：AlN+NaOH+H₂O═NaAlO₂+NH₃↑
（i）如图C装置中球形干燥管的作用是．
（ii）完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先，再加入实验药品．然后，
打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体．打开K₁ ，缓缓通入氮气一段时间，测定C装置反应前后的质量变化．通入氮气的目的是．
（iii）若去掉装置B，则导致测定结果偏高
（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．由于上述装置还存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见．
（2）【实验2】按以下步骤测定样品中铝元素的质量分数．
（i）步骤②生成沉淀的离子方程式为．
（ii）操作③需要的玻璃仪器有．
（iii）过滤、洗涤
（iv）Al元素的质量分数为（用m₁、m₂表示）．

有一包NaHCO₃和KHCO₃的混合物样品．某研究性学习小组对其进行了如下探究，请按要求完成下列探究报告．

（1）【探究目的】实验测定样品中NaHCO₃和KHCO₃物质的量之比．
【探究思路】设计实验测量有关反应物和生成物的量，并通过计算确定样品中NaHCO₃和KHCO₃物质的量之比．
【实验探究】实验装置如图甲所示．将一定质量的混合物样品加入锥形瓶中，用针筒a注入一定体积的稀硫酸充分反应，再用针筒b收集生成气体的体积（忽略针筒管壁间的摩擦）．
如果往锥形瓶中注入的稀硫酸的体积为V₁mL，充分反应后，针筒b中气体的读数为V₂mL，则反应中生成的CO₂气体体积为mL．写出锥形瓶中反应的离子方程式．
【结果处理】锥形瓶中放有混合均匀的NaHCO₃和KHCO₃的样品3.6g，向锥形瓶中滴入一定量的稀硫酸，生成的气体体积（已换算成标准状况）与加入的稀硫酸的体积关系如图乙所示：
实验所用稀硫酸中溶质的物质的量浓度是 mol/L．
（2）样品中NaHCO₃和KHCO3物质的量之比为．
【拓展探究】某同学设计了另一种方案，其操作流程如图丙：在转移溶液时，如果溶液转移不完全，则测得的混合物中NaHCO₃和KHCO₃物质的量之比（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

某课外活动小组的同学，在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中，甲同学认为产生的气体是二氧化硫，而乙同学认为除二氧化硫气体外，还可能产生氢气．为了验证哪位同学的判断正确，丙同学设计了如图1所示实验装置（锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，气体发生装置略去）．试回答：

（1）上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为．
（2）乙同学认为还可能产生氢气的理由是．
（3） A中加入的试剂可能是，作用是；B中加入的试剂可能是，作用是；
（4）可以证明气体X中含有氢气的实验现象是：C中：，D中：．

（5） II．该小组同学将收集的SO₂气体通入0.1mol•L^﹣¹的Ba（NO₃）₂溶液中，得到了BaSO₄沉淀，为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO₂ ，该小组提出了如下假设：

假设一：溶液中的NO₃^﹣

假设二：溶液中溶解的O₂

该小组设计实验验证了假设一，

请在下表空白处填写相关实验现象

实验步骤	实验现象	结论
实验1：在盛有不含O₂的25ml0.1mol/LBaCl₂溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO₂气体		假设一成立
实验2：在盛有不含O₂的25ml0.1mol/LBa（NO₃）₂溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO₂气体		假设一成立

（6）为深入研究该反应，该小组还测得上述两个实验中溶液的pH随通入SO₂体积的变化曲线如图2，实验1中溶液pH变小的原因是 V₁时，实验2中溶液pH小于实验1的原因是（用离子方程式表示）．

下列物质中，①NaCl；②NaOH；③NH₃•H₂O；④CH₃COOH溶液；⑤BaSO₄；⑥H₂O；⑦HCl；⑧H₂SO₄⑨CO₂；⑩酒精溶液（均填写编号回答）

（1）是弱电解质的有，是非电解质的有．
（2） pH相等的②的溶液和③的溶液等体积加水稀释相同倍数后，pH大的是．
（3）有pH均为2的④、⑦、⑧三种物质的溶液，物质的量浓度大到小的顺序为，若分别用这三种酸中和含等物质的量NaOH的溶液，所需酸溶液的体积分别为a、b、c，则a、b、c的大小关系是．
（4）某温度时，1mol•L^﹣¹的醋酸溶液电离平衡常数为1.0×10 ^﹣⁸ ，达平衡时，溶液中氢离子浓度是．

100℃时，某强酸溶液pH=4，强碱溶液pH=9，酸碱溶液混合pH=6，则酸溶液体积V（酸）和碱溶液体积V（碱）的正确关系为（）

A . V（酸）=10V（碱） B . V（碱）=10V（酸） C . V（酸）=9V（碱） D . V（碱）=9V（酸）

某温度下，CO₂饱和溶液的浓度是0.03 mol•L^－1 ，其中1/3的CO₂转变为H₂CO₃ ，而H₂CO₃仅有0.1%发生如下电离：H₂CO₃ $\text{[math]}$ H⁺ + HCO₃^- ，则溶液的pH约为（）

A . 4 B . 5 C . 6 D . 7

25℃时，三种酸的电离平衡常数如下：回答下列问题：

化学式

CH₃COOH

H₂CO₃

HClO

电离平衡常数

1.8×10^－5

K₁＝4.3×10^－7

K₂＝5.6×10^－11

3.0×10^－8

（1）一般情况下，当温度升高时，电离平衡常数K(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（2）下列四种离子结合质子能力最强的是(填字母)。
a.CO₃²^－

b.ClO^－

c.CH₃COO^－

d.HCO₃^－
（3）下列反应不能发生的是(填字母)。
a.CO₃²^－＋2CH₃COOH＝2CH₃COO^－＋CO₂↑＋H₂O

b.ClO^－＋CH₃COOH＝CH₃COO^－＋HClO

c.CO₃²^－＋2HClO＝CO₂↑＋H₂O＋2ClO^－

d.2ClO^－＋CO₂＋H₂O＝CO₃²^－＋2HClO
（4）体积均为10 mL、pH均为2的醋酸溶液与HX溶液分别加水稀释至1000 mL，稀释过程中pH变化如下图所示。

则HX的电离平衡常数(填“>”、“=”或“<”，下同)醋酸的电离平衡常数；稀释后，HX溶液中水电离出来的c(H^＋)醋酸溶液中水电离出来的c(H^＋)；用同浓度的NaOH溶液分别中和上述两种酸溶液，恰好中和时消耗NaOH溶液的体积：醋酸HX。

已知常温下,K_a1(H₂CO₃)=4.3×10^-7,K_a2(H₂CO₃)=5.6×10^-11。某二元酸H₂R及其钠盐的溶液中,H₂R、HR^-、R^2-三者的物质的量分数随溶液pH变化关系如图所示，下列叙述错误的是（）

A . 在pH=4.3的溶液中：3c(R^2-)=c(Na⁺)+c(H⁺)-c(OH^-) B . 等体积、等浓度的NaOH溶液与H₂R溶液混合后，此溶液中水的电离程度比纯水小 C . 在pH=3的溶液中存在 $\text{[math]}$ =10^-3 D . 向Na₂CO₃溶液中加入少量H₂R溶液，发生反应：CO₃^2-+H₂R=HCO₃^-+HR^-

下列说法不正确的是( )

A . 室温下测得0.1mol·L^-1的一元酸HA溶液pH=3.0，则HA一定为弱电解质 B . 室温下将0.1mol·L^-1的NaOH溶液加水稀释100倍，所得溶液的pH=11.0 C . 室温下NaClO溶液中有：c(H⁺)+c(Na⁺)=c(OH^-) +c(ClO^-) D . 室温下0.1mol·L^-1的HA溶液与0.1mol·L^-1的NaOH溶液等体积混合，所得溶液pH一定等于7.0

磷化铝(AlP)是一种常用于粮食仓储的广谱性熏蒸杀虫剂，遇水立即产生高毒性气体 $\text{[math]}$ (沸点 $\text{[math]}$ ，还原性强，在空气中易自燃)。国家卫计委规定粮食中磷化物(以 $\text{[math]}$ 计)的残留量不超过0.0500mg/kg时为质量合格，反之不合格。某化学兴趣小组的同学下述方法测定某粮食样品中残留磷化物的质量以判断是否合格。

在C中加入100g原粮，E中加入20.00mL $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 溶液( $\text{[math]}$ 酸化)，往C中加入足量水，充分反应后，用亚硫酸钠标准溶液滴定E中过量的 $\text{[math]}$ 溶液。回答下列问题：

（1） $\text{[math]}$ 的电子式为。仪器C的名称是。
（2） A中酸性高锰酸钾溶液的作用是；B中溶液的作用是。
（3） $\text{[math]}$ 也可被 $\text{[math]}$ 氧化以制备 $\text{[math]}$ ，制得的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 溶液可用于化学镀镍，同时生成磷酸和氯化物，请写出化学镀镍的化学方程式为。
（4）装置E中 $\text{[math]}$ 被氧化成磷酸，充分反应后的吸收液，加水稀释至250mL，取25.00mL于锥形瓶中，用 $\text{[math]}$ mol/L的 $\text{[math]}$ 标准溶液滴定剩余的 $\text{[math]}$ 溶液，消耗 $\text{[math]}$ 标准溶液至20.00mL， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 溶液反应的离子方程式为： $\text{[math]}$ (未配平)，则滴定终点的现象为。该原粮样品本磷化物(以PH₃计)的残留量为mg/kg。(保留三位有效数字)。

工业生产中会产生稀土草酸沉淀废水，其主要成分为盐酸和草酸(H₂C₂O₄)的混合溶液及微量的草酸稀土杂质等。工业上处理废水的方法包括“①氧化法”和“②沉淀法”。相关工业流程如图所示：

已知：

①K_a1(H₂C₂O₄)=6.0×10⁻²；K_a2(H₂C₂O₄)=6.25×10⁻⁵。

②25℃时，各物质的溶度积常数如下表：

K_sp[Fe(OH)₃]	K_sp(PbSO₄)	K_sp(PbC₂O₄)
2.5×10⁻³⁹	2.0×10⁻⁸	5.0×10⁻¹⁰

回答下列问题：

（1）过滤操作中需要用到的玻璃仪器有，上述过滤后可重复利用的物质为(填物质名称)。
（2） “①氧化法”中Fe³⁺是反应的催化剂，反应产生了两种无毒气体，该氧化过程中的化学方程式为。
（3） “氧化”步骤中，酸性越强，草酸去除率越高，其原因是。为了使加入的17.5mg·L⁻¹的Fe³⁺催化效果达到最佳，废水酸化时应将pH调整至小于(已知lg2=0.3，1g5=0.7)。
（4） “②沉淀法”：将1.5mol PbSO₄沉淀剂加到1L含有0.1mol·L⁻¹草酸的模拟废水中。沉淀时发生的离子反应为PbSO₄(s)+H₂C₂O₄(aq) $\text{[math]}$ PbC₂O₄₍s)+2H⁺(aq)+SO4(2−)(aq)。请计算此反应的平衡常数K=
。
（5）干燥步骤温度过高会降低草酸产率，其原因是。
（6）已知在25℃时，亚硫酸的电离平衡常数为：K₁=1.54×10⁻²、K₂=1.02×10⁻⁷ ，向Na₂C₂O₄溶液中通入少量的SO₂气体，反应的离子方程式为。

碳酸及碳酸盐与自然界碳的循环有着密切的联系。

（1）已知常温常压下，空气中的CO₂溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60，c(H₂CO₃)=1.5×10^-5mol·L^-1。若忽略水的电离及H₂CO₃的第二级电离，则H₂CO₃⇌HCO $\text{[math]}$ + H⁺的平衡常数K₁=。(已知10^-5.60=2.5×10^-6)
（2）已知H₂CO₃的第二级电离常数K_a2=5.6×10^-11 ， HClO的电离常数K=3.0×10^-8 ，写出下列所发生反应的离子方程式：
a.少量Cl₂通入过量的Na₂CO₃溶液中：。

b.少量CO₂通入过量的NaClO溶液中：。
（3）人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系( $\text{[math]}$ )维持pH稳定。已知正常人体血液在正常体温时，H₂CO₃的一级电离常数K_a1=10^-6.1 ， $\text{[math]}$ ≈ $\text{[math]}$ ，1g2=0.3。由题给数据可算得正常人体血液的pH约为，当过量的酸进入血液中时，血液缓冲体系中 $\text{[math]}$ 的值将(填“变大、变小、不变”)。
（4） NaOH吸收CO₂后某种产物的水溶液在pH从0至14的范围内H₂CO₃、HCO $\text{[math]}$ 、CO $\text{[math]}$ 三种成分平衡时的组成分数如图所示，若用CO₂和NaOH反应制取NaHCO₃ ，宜控制溶液的pH为之间

下列说法正确的是（）

A . 室温下，将pH=5的醋酸加水稀释至原体积的100倍，稀释后pH=7 B . 某温度下，水的离子积常数为1×10^-13 ，则该温度下pH=6.5的溶液呈酸性 C . 室温下，pH相同的NH₄Cl溶液和CH₃COOH溶液中，由水电离产生的c(H⁺)相同 D . 室温下，pH=3的盐酸和pH=11的Ba(OH)₂溶液等体积混合后溶液呈中性

亚氯酸钠 $\text{[math]}$ 是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等。某化学兴趣小组对其性质进行如下探究。回答下列问题：

（1） Ⅰ．定性探究：选用下列试剂设计实验方案，完成下表相关问题。

试剂：酸性 $\text{[math]}$ 溶液、 $\text{[math]}$ 溶液、 $\text{[math]}$ 饱和溶液

操作	现象	结论与解释
①取少量亚氯酸钠晶体于试管中，加入 $\text{[math]}$ 蒸馏水，溶解后分别装在A、B两支试管中	得到无色溶液	亚氯酸钠易溶于水
②往A试管中滴加几滴		$\text{[math]}$ 具有氧化性
③往B试管中滴加几滴酚酞试液	溶液立即变红，静置逐渐褪色	$\text{[math]}$ 溶液表现性、性。

（2） Ⅱ．定量探究：测定亚氯酸钠的纯度。测定步骤如下：

溶液配制：称取 $\text{[math]}$ 某亚氯酸钠样品，用蒸馏水在烧杯中溶解，完全溶解后，全部转移至 $\text{[math]}$ 中，加蒸馏水至刻度线。
（3）滴定：最好用（填如图编号）量取 $\text{[math]}$ 溶液，置于锥形瓶中，硫酸酸化后，加入过量 $\text{[math]}$ 溶液，充分反应。然后滴入几滴淀粉溶液，用 $\text{[math]}$ 标准溶液滴定生成的 $\text{[math]}$ ，发生反应为 $\text{[math]}$ ，当观察到现象时，即为终点。平行滴定3次， $\text{[math]}$ 溶液的平均用量为 $\text{[math]}$ ，则样品纯度为（列出计算式）。