课题2 物质中某组分含量的测定知识点题库

苯甲醇与苯甲酸是重要的化工原料，可通过苯甲醛在氢氧化钠水溶液中的歧化反应制得，反应式为：

某研究小组在实验室制备苯甲醇与苯甲酸，反应结束后对反应液按下列步骤处理：

重结晶过程：溶解→活性炭脱色→趁热过滤→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥

已知：苯甲醇易溶于乙醚、乙醇，在水中溶解度较小．

请根据以上信息，回答下列问题：

（1）分离苯甲醇与苯甲酸钠时，合适的萃取剂是，简述从分液漏斗中取出上层溶液的方法．萃取分液后，所得水层用盐酸酸化的目的是．
（2）苯甲酸在A，B，C三种溶剂中的溶解度（s）
随温度变化的曲线如图所示：
重结晶时，合适的溶剂是，重结晶过程中，趁热过滤的作用是：．
（3）为检验合成产物中苯甲酸的含量，称取试样1.220g，溶解后在容量瓶中定容至100mL，移取25.00mL试样溶液，用0.1000mol•L^﹣¹ NaOH溶液滴定，滴定至终点时NaOH溶液共消耗24.50mL，则试样中苯甲酸的含量．

用中和滴定的方法测定NaOH和Na₂CO₃混合溶液中NaOH的含量时，可先在混合溶液中加入过量的氯化钡溶液，使Na₂CO₃完全变成BaCO₃沉淀，然后用标准盐酸滴定（用酚酞作指示剂）．试完成下列问题：

（1）向混有BaCO₃沉淀的NaOH溶液中滴入盐酸，为什么不会使BaCO₃溶解而能测定NaOH的含量？．
（2）滴定终点时溶液颜色如何变化？．
（3）滴定时，若滴定管中滴定液一直下降到活塞处才到达终点，能否据此得出准确的滴定结果（填“能”或“不能”）．
（4）能否改用甲基橙作指示剂（填“能”或“不能”），如果用甲基橙作指示剂，则测定结果如何？（填“偏高”“偏低”或“正确”）．

已知使用林德拉催化剂（Pd/PbO、CaCO₃）可使炔烃的氢化停留在生成烯烃的阶段，而不再进一步氢化．现有一课外活动兴趣小组利用上述原理设计了一套由如下图所示的仪器组装而成的实验装置（铁架台未画出），由乙炔制得乙烯，并测定在氢化反应中乙炔的转化率．若用含0.020mol CaC₂的电石和含1.30g锌的锌粒（杂质不与酸反应）分别与足量的饱和食盐水和稀硫酸反应，当反应完全后，假定在标准状况下测得G中收集到的水的体积为V mL（忽略乙炔在水中溶解的部分）．试回答下列问题：

（1）各装置的连接顺序为：a→→→→→
→→h．
（2）写出C中所发生反应的化学方程式：．
（3）装置A中产生气体的反应速率往往太快，为了减慢反应速率，操作时还应采取的措施是．
（4）装置D的作用．
（5） G所选用的量筒的容积较合理的是（填写选项字母）．

A . 500mL B . 1000mL C . 1500mL
（6）若V=672（导管内气体体积忽略不计），则乙炔的转化率为．

下列实验符合要求的是（）

A . 滴定管洗净后经蒸馏水润洗，即可注入标准液进行滴定 B . 用托盘天平称取NaOH固体时需先在左右两盘中各放上大小相同的纸片 C . 若25 mL滴定管中液面的位置在刻度为10mL处，则滴定管中液体的体积一定大15 mL D . 用玻璃棒蘸取溶液滴在表面皿上润湿的pH试纸上测得其pH为12

利用下列实验用品：

①铁架台（含铁圈、各种铁夹）；②锥形瓶；③滴定管（酸式与碱式）；④烧杯（若干个）；⑤玻璃棒；⑥天平（含砝码）；⑦滤纸；⑧量筒；⑨漏斗Na₂CO₃固体；标准NaOH溶液；未知浓度盐酸；Na₂CO₃溶液．

进行下列实验或操作：

（1）做酸碱中和滴定时，还缺少的试剂是：．
（2）配制250mL 0.1mol•L^﹣1某溶液时，还缺少的仪器是：．
（3）过滤时，应选用上述仪器中的（填偏号）．

根据题干内容填空：

（1）某温度下，K_w=10^﹣12 ．若保持温度不变，向少量水中加入g的NaOH固体，并加水稀释至1L，才能使溶液中水电离产生的H⁺、OH^﹣的浓度乘积即：c（H⁺）_水•c（OH^﹣）_水=10^﹣26 ．若保持温度不变，向水中通入的HCl气体恰好使溶液中c（H⁺）/c（OH^﹣）=10¹⁰ ，则此时水电离的c（OH^﹣）=mol•L^﹣1 ．
（2）一定温度下，现有a．盐酸，b．硫酸，c．醋酸三种酸
①当三种酸体积相同，物质的量浓度相同时，使其恰好完全中和所需NaOH的物质的量由大到小的顺序是．（用a、b、c表示）
②当三者c（H⁺）相同且体积也相同时，分别放入足量的锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是．（用a、b、c表示）
③当c（H⁺）相同、体积相同时，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌，若产生相同体积的H₂（相同状况），则开始时反应速率的大小关系为．（用a、b、c表示）
（3）现有两瓶pH=2的盐酸和醋酸溶液，简述如何用最简单的方法区别盐酸和醋酸．（限选试剂：石蕊试液、酚酞试液、pH试纸、蒸馏水）．采用的方法为．
（4）执信中学A学生为了测定某烧碱样品的纯度，准确称量8.2g含有少量中性易溶杂质的样品，配成500mL待测溶液．用0.200 0mol•L^﹣1的标准盐酸进行滴定，选择甲基橙作指示剂，试根据实验回答下列问题：
①滴定过程中，眼睛应注视；滴定终点时，溶液从色变为色，．
②观察酸式滴定管液面时，开始俯视，滴定终点平视，则滴定结果（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）；若将锥形瓶用待测液润洗，然后再加入10.00mL待测液，则滴定结果（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．
③根据如表数据，通过标准酸滴定，计算待测烧碱溶液的物质的量浓度是，烧碱样品的纯度是．（本小题计算结果保留4位有效数字）
滴定次数
待测溶液
体积（mL）
标准酸体积
滴定前的刻度（mL）
滴定后的
刻度（mL）
第①次
10.00
0.40
20.50
第②次
10.00
4.10
24.00
第③次
10.00
2.20
23.80

为测定某H₂C₂O₄溶液的浓度，取该溶液于锥形瓶中，加入适量稀H₂SO₄后，用浓度为c mol/L KMnO₄标准溶液滴定．

（1）滴定原理为：（用离子方程式表示）．
（2）滴定时，KMnO₄溶液应装在（填“酸式”或“碱式”）滴定管中，达到滴定终点时的现象为．
（3）如图表示50mL滴定管中液面的位置，此时滴定管中液面的读数为mL．
（4）为了减小实验误差，该同学一共进行了三次实验，假设每次所取H₂C₂O₄溶液体积均为VmL，三次实验结果记录如下：
实验次数
第一次
第二次
第三次
消耗KMnO₄溶液体积/mL
26.32
25.35
25.30
从上表可以看出，第一次实验中记录消耗KMnO₄溶液的体积明显多于后两次，其原因可能是　　

A . 实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时KMnO₄溶液的体积． B . 滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡． C . 第一次滴定盛装标准液的滴定管装液前用蒸馏水清洗过，未用标准液润洗，后两次均用标准液润洗． D . 第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过，后两次未润洗． E . 滴加KMnO₄溶液过快，未充分振荡，刚看到溶液变色，立刻停止滴定．
（5）根据所给数据，写出计算H₂C₂O₄的物质的量浓度的表达式（不必化简）：C=mol/L．

草酸亚铁晶体(FeC₂O₄·2H₂O，M=180g/mol)呈淡黄色,可用作晒制蓝图。某实验小组对其进行了一系列探究。

（1） I.纯净草酸亚铁晶体热分解产物的探究
气体产物成分的探究。小组成员采用如下装置可重复选用)进行实验：

①E中盛装碱石灰的仪器名称为。

②按照气流从左到右的方向，上述装置的接口顺序为a→g→f→→尾气处理装置(仪器可重复使用)。

③实验前先通入一段时间N₂ ，其目的为。

④实验证明了气体产物中含有CO，依据的实验现象为。
（2）小组成员设计实验证明了A中分解后的固体成分为FeO，则草酸亚铁晶体分解的化学方程式为。
（3）晒制蓝图时，以K₃[Fe(CN)₆]溶液为显色剂，该反应的化学方程式为。
（4） Ⅱ.草酸亚铁晶体样品纯度的测定
工业制得的草酸亚铁晶体中常含有FeSO₄杂质，测定其纯度的步骤如下：

步骤1：称取mg草酸亚铁晶体样品并溶于稀HSO₄中，配成250mL溶液；

步骤2：取上述溶液25.00mL，用 cmol/L KMnO₄标准液滴定至终点，消耗标准液V₁mL；

步骤3：向反应后溶液中加入适量锌粉，充分反应后，加入适量稀H₂SO₄ ，再用 cmol/L KMnO₄标准溶液滴定至终点，消耗标准液V₂mL。

步骤2中滴定终点的现象为；步骤3中加入锌粉的目的为。
（5）草酸亚铁晶体样品的纯度为；若步骤1配制溶液时部分Fe²⁺被氧化变质，则测定结果将(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。

乙二酸，又称草酸，通常在空气中易被氧化而变质。其两分子结晶水(H₂C₂O₄·2H₂O)却能在空气中稳定存在。在分析化学中常用H₂C₂O₄•2H₂O做KMnO₄的滴定剂，下列关于H₂C₂O₄的说法正确的是（）

A . 草酸是二元弱酸，其电离方程式为H₂C₂O₄=2H⁺+C₂O₄²⁻ B . 草酸滴定KMnO₄属于中和滴定，可用石蕊做指示剂 C . 乙二酸可通过乙烯经过加成、水解、氧化再氧化制得 D . 将浓H₂SO₄滴加到乙二酸上使之脱水分解，分解产物是CO₂和H₂O

某学生用0.1mol/L KOH溶液滴定未知浓度的盐酸溶液，其操作可分解为如下几步：

（A）移取20.00mL待测的盐酸溶液注入洁净的锥形瓶，并加入2-3滴酚酞；

（B）用标准溶液润洗滴定管2-3次；

（C）把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好，调节液面使滴定管尖嘴充满溶液；

（D）取标准KOH溶液注入碱式滴定管至0刻度以上2-3cm；

（E）调节液面至0或0刻度以下，记下读数；

（F）把锥形瓶放在滴定管的下面，用标准KOH溶液滴定至终点，记下滴定管液面的刻度。

完成以下填空：

（1）正确操作的顺序是（用序号字母填写）。
（2）实验中用左手控制（填仪器及部位），眼睛注视，直至滴定终点。判断到达终点的现象是。
（3）上述（A）操作之前，如先用待测液润洗锥形瓶，则对测定结果的影响是（填偏大、偏小、不变，下同）。
（4）若称取一定量的KOH固体（含少量NaOH）配制标准溶液并用来滴定上述盐酸，则对测定结果的影响是。
（5）滴定结束后如仰视观察滴定管中液面刻度，则对滴定结果的影响是。

在酸碱中和滴定实验时，盐酸为标准液，NaOH溶液为待测液，下列操作会导致待测液浓度偏大的是（）

A . 用碱式滴定管量取待测液时俯视刻度线(开始调液面时读数符合题意) B . 未用待测液润洗锥形瓶 C . 滴定结束后俯视刻度线 D . 滴定结束后，酸式滴定管尖嘴部分有气泡

室温下，用0.1000mol·L^-1的标准盐酸分别滴定20.00mL的0.1000mol·L^-1氨水和20.00mL的0.1000mol·L^-1氢氧化钠溶液，滴定过程中溶液pH随中和百分数的变化如图所示，已知lg2=0.3，甲基红是一种酸碱指示剂，变色范围为44~6.2。下列有关滴定过程说法不正确的是（）

A . 滴定氨水溶液当中和百分数为50%时，各离子浓度间存在关系：c(NH₄⁺)+c(H⁺) =c(OH^-) +c(Cl^-) B . 滴定氨水溶液中和百分数为100%时，溶液中水的电离程度最大 C . 从滴定曲线可以判断，使用甲基橙作为滴定过程中的指示剂准确性更佳 D . 滴定氢氧化钠溶液当中和百分数为150%时，所得溶液的pH=1.7

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：2MnO₄^-＋5H₂C₂O₄＋6H⁺=2Mn²⁺＋10CO₂↑＋8H₂O。

填空完成问题：

（1）该滴定实验所需的玻璃仪器有___。（填字母）

A . 酸式滴定管 B . 碱式滴定管 C . 量筒 D . 锥形瓶 E . 铁架台 F . 滴定管夹 G . 烧杯 H . 白纸 I . 漏斗
（2）不用(填“酸”或“碱”)式滴定管盛放高锰酸钾溶液。试分析原因。
（3）滴定终点的现象为。
（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 mL，终点读数为 mL。

（5）某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表：

滴定次数	待测H₂C₂O₄溶液的体积/mL	0.1000mol/LKMnO₄的体积（mL）
滴定次数	待测H₂C₂O₄溶液的体积/mL	滴定前刻度	滴定后刻度	溶液体积/mL
第一次	25.00	0.00	26.11	26.11
第二次	25.00	1.56	30.30	28.74
第三次	25.00	0.22	26.31	26.09

依据上表数据列式计算该H₂C₂O₄溶液的物质的量浓度为。

（6）下列操作中可能使测定结果偏低的是__(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

草酸（H₂C₂O₄）与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：5H₂C₂O₄+2MnO $\text{[math]}$ +6H⁺→2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O

甲同学用8.00mL0.001 mol•L^-1KMnO₄ 溶液与 5.00mL 0.01 mol•L^-1 H₂C₂O₄ 溶液反应，研究不同条件对化学反应速率的影响．改变的条件如下：

序号	KMnO₄/mL	H₂C₂O₄/mL	10%H₂SO₄/mL	温度/℃	其他物质
1	8.00	5.00	3.00	20
2	8.00	5.00	3.00	30
3	8.00	5.00	1.00	20	2.00 mL蒸馏水

（1）对比实验1和3，主要探究对化学反应速率的影响；实验3中加入2.00mL蒸馏水的目的是。
（2）甲同学在研究反应的影响因素时发现，草酸与酸性高锰酸钾溶液开始一段时间反应速率较慢，溶液褪色不明显，但不久后突然褪色，反应速率明显加快．甲同学认为除了反应放热，导致溶液温度升高，还可能是的影响，为了证明猜想，除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是（填字母）。
A．硫酸钾 B．水 C．二氧化锰 D．硫酸锰
（3）乙同学为了测定某高锰酸钾产品的质量分数，取0.500g的高锰酸钾产品，配成50.00 mL溶液，取出 10.00 mL，用 0.100 mol•L^-1草酸标准溶液滴定至终点，消耗草酸标准溶液15.00 mL。计算该样品中高锰酸钾的质量分数（写出计算过程）。

碱式碳酸铜[Cu₂（OH）₂CO₃]是一种用途广泛的化工原料，实验室以纯铜屑为原料制取的流程如下:

（1） “溶解”步骤反应的离子方程式为．温度宜控制在50℃左右，若高于50℃，溶液中O₂溶解量减少、Cu的转化率降低，若低于50℃ ，
（2） “反应”步骤生成Cu₂（OH）₂CO₃的化学方程式为。反应后溶液中铜元素残留量受pH和反应时间的影响如图所示:

判断反应的最佳条件: pH为、反应时间为h。
（3）检验Cu₂（OH）₂CO₃洗涤是否完全的方法是
（4） Cu₂（OH）₂CO₃也可以表示为CuCO₃·Cu（OH）₂。查阅文献，上述反应条件下还可能生成少量CuCO₃·Cu（OH）₂。为测定产品的纯度[产品中Cu₂（OH）₂CO₃的质量分数]，取10.97g干燥样品，400℃左右加热，测得固体质量随时间变化关系如图所示。

已知: 8.00g固体为黑色纯净物。

有关物质的摩尔质量如表：

物质

CuCO₃·Cu（OH）₂

CuCO₃·2Cu（OH）₂

CuO

摩尔质量/g·mol^-1

222

320

80

请计算产品的纯度（写出计算过程，结果保留3位有效数字）。

焦亚硫酸钠(Na₂S₂O₅)可用作食品的抗氧化剂。查阅资料知：焦亚硫酸钠露置空气中易氧化成硫酸钠，与强酸接触放出二氧化硫而生成相应的盐类。请回答下列问题：

（1） Na₂S₂O₅中S的化合价为。
（2）配制Na₂S₂O₅溶液所需要的蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用，目的是。

（3）葡萄酒常用Na₂S₂O₅作抗氧化剂，可用碘标准液测定其残留量。在测定某葡萄酒中Na₂S₂O₅残留量时，取20.00 mL样品于锥形瓶，滴加几滴淀粉溶液，用0.01000 mol/L碘标准液滴定至终点，数据如表：

滴定次数		第一次	第二次	第三次
待测液体积/mL		20.00	20.00	20.00
碘标准液读数/mL	滴定前	0.40	2.00	3.10
碘标准液读数/mL	滴定后	10.30	13.10	13.20

①滴定过程中Na₂S₂O₅与碘标准液反应的离子方程式。

②判断到达滴定终点的标准是。

③计算该葡萄酒样品中Na₂S₂O₅残留量g/L(以SO₂计)。

（4）试设计检验Na₂S₂O₅晶体在空气中已被氧化的实验方案。

化合物X仅含三种元素，通过如下实验推断其组成：

已知：X、A、B、C、D均为单一物质。

请回答：

（1）组成X的元素是(填元素符号)，X的化学式是。
（2）步骤Ⅰ，发生的化学方程式是。
（3）灼热黑色固体D投入乙醇中，固体变红，写出相应的化学方程式。
（4）步骤Ⅱ， $\text{[math]}$ 与A反应时理论消耗的物质的量之比是1∶2，但 $\text{[math]}$ 实际消耗量却明显偏大，其原因是。请设计实验证明。

某兴趣小组利用葡萄糖酸钙[Ca(C₆H₁₁O₇)₂]与硫酸锌反应制备葡萄糖酸锌[Zn(C₆H₁₁O₇)₂]的流程为：

已知：①有关物质在水和乙醇中的溶解性：

	葡萄糖酸钙	葡萄糖酸锌	硫酸锌	硫酸钙
水	可溶于冷水，易溶于热水		易溶	微溶
乙醇	微溶		难溶

②葡萄糖酸锌稍高于100℃即开始分解。

回答下列问题：

（1）反应须控温90℃，可以采用的加热方式为，反应控温在90℃的原因为。
（2） “趁热抽滤”的目的是。在“蒸发浓缩至黏稠状，冷却至室温”后添加95%乙醇的作用是。
（3）对粗产品进行提纯操作的名称是。
（4）用EDTA(乙二胺四乙酸的二钠盐)滴定法测定粗产品中锌的含量，步骤如下：
Ⅰ.取5.200g粗产品溶于水配成100.00mL溶液，取25.00mL置于锥形瓶中，并向其中加入少量EBT(一种指示剂，溶液呈蓝色，与Zn²⁺形成的配合物溶液呈酒红色)。

Ⅱ.向锥形瓶中加入2.000mol·L^-1EDTAl0.00mL(过量)，振荡。

Ⅲ.用1.000mol·L^-1锌标准溶液进行滴定至终点，消耗锌标准溶液17.00mL。

已知：向滴有指示剂的粗产品溶液中加入EDTA时，会发生反应：Zn—EBT+EDTA=Zn—EDTA+EBT。

①滴定终点的现象为。

②该粗产品中Zn的质量分数为。已知葡萄糖酸锌中Zn的质量分数为14.29%，则造成此次测定结果偏差的可能原因是。

A．该粗产品中混有ZnSO₄杂质

B．滴定前滴定管的尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失

C．配制粗产品溶液，定容时俯视刻度线

D．未用锌标准溶液润洗滴定管

聚合硫酸铁(PFS)是一种性能优异的无机高分子絮凝剂，其化学式通常表示为[Fe₂(OH)_2a(SO₄)₃_－_a]_b。某化工厂制备PFS并用其处理废水。

（1） I.用硫酸铜废液制备PFS

试剂A为。
（2） “控温氧化”发生反应的离子方程式为。
（3）测定PFS样品中的n(OH^－)：取ag样品，溶解于V₁mLc₁ mol∙L⁻¹HCl溶液中，用KF溶液掩蔽Fe³⁺(使Fe³⁺不能与OH^－反应)，滴入酚酞溶液，再用c₂ mol∙L⁻¹NaOH溶液滴定，到达滴定终点时消耗NaOH溶液体积为V₂mL。agPFS样品中的n(OH^－)=mol。
（4） II.用石灰乳－PFS法处理含砷废水

已知：

i.常温下，Ca₃(AsO₄)₂_、CaHAsO₄的K_sp均大于FeAsO₄的K_sp ， Fe₂(HAsO₄)₃可溶；

ii.常温下，溶液中含砷微粒的物质的量分数与pH的关系如图。

下列说法错误的是(填序号)。

a.NaH₂AsO₄溶液的pH＜7

b.pH=11.5时，c(H₂AsO $\text{[math]}$ )+2c(HAsO $\text{[math]}$ )+3c(AsO $\text{[math]}$ )+c(OH^－)=c(H⁺)

c.Na₃AsO₄溶液中，3c(Na⁺)=c(AsO $\text{[math]}$ )+c(HAsO $\text{[math]}$ )+c(H₂AsO $\text{[math]}$ )+c(H₃AsO₄)
（5） “一级沉降”中，石灰乳的作用是。
（6） “二级沉降”中，溶液的pH在8~10之间，PFS形成的Fe(OH)₃胶体粒子可以通过沉淀反应进一步减少溶液中的As含量，反应的离子方程式为。
（7）溶液的pH和m(Fe)/m(As)对As去除率的影响如图。某酸性含砷废水中As含量为20mg/L，为达到排放标准(As含量≤1mg/L)，从节约成本的角度考虑，工业上选择的最佳条件是__(填序号)。

a.pH=8.2m(Fe)/m(As)=5 b.pH=8.2m(Fe)/m(As)=8

c.pH=9.0m(Fe)/m(As)=5 d.pH=9.0m(Fe)/m(As)=8

[m(Fe)/m(As)指PFS中Fe元素质量与对应废水中As元素质量之比]

A是由两种元素组成的矿物，测定A的组成流程如图：

已知：B、D均为纯净物。请回答：

（1）写出反应A的化学式：。
（2）写出反应②的化学方程式：。
（3）写出反应③的离子方程式：。
（4）检验无色气体D常用的方法是：。

滴定次数	待测溶液体积（mL）	标准酸体积
滴定次数	待测溶液体积（mL）	滴定前的刻度（mL）	滴定后的刻度（mL）
第①次	10.00	0.40	20.50
第②次	10.00	4.10	24.00
第③次	10.00	2.20	23.80

实验次数	第一次	第二次	第三次
消耗KMnO₄溶液体积/mL	26.32	25.35	25.30

物质	CuCO₃·Cu（OH）₂	CuCO₃·2Cu（OH）₂	CuO
摩尔质量/g·mol^-1	222	320	80

课题2 物质中某组分含量的测定 知识点题库

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