二、填空題
13.(2015·南昌零模)過氧化氫是重要的氧化劑,也可作還原劑,它的水溶液稱為雙氧水,常用于消毒、殺菌、漂白等。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組取一定量的市售過氧化氫溶液測定其中H2O2的含量,并探究它的有關(guān)性質(zhì)。
Ⅰ.測定市售過氧化氫溶液中H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
(1)量取10.00 mL密度為ρ g/mL的市售過氧化氫溶液,應(yīng)選用________(填“酸式滴定管”或“堿式滴定管”);
(2)將上述溶液配制成250. 00 mL,配制過程需用到的玻璃儀器是燒杯、玻璃棒、________(填名稱);
(3)取25.00 mL(2)中的溶液于錐形瓶中,用稀H2SO4酸化,并加適量蒸餾水稀釋,用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液滴定。
①完成反應(yīng)的離子方程式:
________MnO+________H2O2+________H+===________Mn2++________H2O+________ ________
、谥貜(fù)滴定三次,平均消耗C mol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液V mL,則原過氧化氫溶液中H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________;
(4)下列操作會導(dǎo)致測定結(jié)果偏高的是________;
A.滴定前滴定管尖嘴中有氣泡,滴定后氣泡消失
B.將H2O2溶液配制成250.00 mL溶液時,定容俯視刻度線
C.判斷終點時,滴入一滴KMnO4溶液,溶液呈紅色,向紅色溶液中再滴一滴H2O2溶液仍呈紅色
、.探究H2O2的性質(zhì)
(1)上述測定原理,H2O2體現(xiàn)了________性;
(2)若要驗證H2O2的不穩(wěn)定性,操作是______________________。
解析:本題考查了氧化還原反應(yīng)的滴定、離子方程式的配平等知識,意在考查考生通過閱讀題目獲取信息并能靈活運用已學(xué)知識解決問題的能力。Ⅰ.(1)過氧化氫溶液具有強氧化性,應(yīng)該用酸式滴定管量取。(2)準(zhǔn)確配制一定濃度250 mL溶液,需用250 mL的容量瓶,定容時需用膠頭滴管。(3)①根據(jù)氧化還原反應(yīng)的原則,利用得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒可配平該反應(yīng)的離子方程式。②根據(jù)配平的離子方程式計算:
2MnO + 5H2O2+6H+===2Mn2++8H2O+5O2↑
2 mol 5 mol
C×V×10-3 mol n(H2O2)
n(H2O2)=×C×V×10-3 mol,則原過氧化氫溶液中H2O2的物質(zhì)的量為10××C×V×10-3 mol,原過氧化氫溶液中H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%==%。(4)能造成酸性KMnO4溶液體積讀數(shù)增大的操作均可使測定結(jié)果偏高,則本題選A、B、C。
、.(1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式可知,在該反應(yīng)中H2O2體現(xiàn)了還原性。(2)H2O2不穩(wěn)定,受熱易分解,產(chǎn)生氧氣,可采用帶火星的木條復(fù)燃的方法檢驗O2。
答案:Ⅰ.(1)酸式滴定管
(2)250 mL容量瓶、膠頭滴管
(3)①2 5 6 2 8 5 O2↑
、(或%)
(4)ABC
、.(1)還原
(2)取適量過氧化氫溶液于試管中加熱,將帶火星的木條置于試管口,木條復(fù)燃
14(2015·上海市十三校高三第二次聯(lián)考)銅有多種化合物,氧化亞銅(Cu2O)、氯化亞銅(CuCl)、氯化銅(CuCl2)、CuSO4等。完成下列計算:
(1)波爾多液是由硫酸銅、生石灰和水配制成殺菌劑,不同情況下需要配制不同的比例。現(xiàn)配制按質(zhì)量比CuSO4?CaO?H2O=1?2?200的波爾多液50 kg。
需要用CuSO4·5H2O________g,CaO________mol。
(2)某工廠以精輝銅礦(主要成分為Cu2S)為原料冶煉金屬銅,精輝銅礦中含23%雜質(zhì),日均產(chǎn)含Cu量97.5%的精銅42 t。
已知:總反應(yīng)式Cu2S+O22Cu+SO2
日均需精輝銅礦________t,日均產(chǎn)SO2標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積________L。
(3)印刷線路板的銅能被FeCl3的溶液腐蝕,將印刷線板浸入200 mL FeCl3溶液中,有11.2 g Cu被腐蝕掉。取出印刷線路板,向溶液中加入11.2 g鐵粉,充分反應(yīng)溶液中還有4.8 g不溶物。計算原FeCl3溶液的物質(zhì)的量濃度。
(4)制備銅的某化合物晶體。取5.12 g Cu、14.5 mol/L HNO3 15 mL、6.0 mol/L HCl 50 mL,混合后Cu完全反應(yīng),反應(yīng)后溶液中有水54.32 g,再經(jīng)水浴保溫蒸發(fā)掉42 g水,冷卻至20 ℃并過濾,得到8.12 g晶體。通過計算推斷此晶體的化學(xué)式________。
已知:20 ℃溶解度
CuCl2·2H2O 73 g/100 g H2O
Cu(NO3)2·3H2O 125 g/100 g H2O
解析:本題考查物質(zhì)化學(xué)式的計算,以物質(zhì)的量為核心的有關(guān)計算。(1)CuSO4?CaO?H2O=1?2?200的波爾多液50 kg中硫酸銅的質(zhì)量是50 kg×1/(1+2+200)=246.3 g,則硫酸銅的物質(zhì)的量是246.3 g/160 g/mol,所以需要CuSO4·5H2O的質(zhì)量是246.3 g/160 g/mol×250 g/mol=385 g;CaO的質(zhì)量是硫酸銅質(zhì)量的2倍,所以CaO的物質(zhì)的量是246.3 g×2/56 g/mol=8.8 mol;(2)日均產(chǎn)含Cu量97.5%的粗銅42 t,則Cu的物質(zhì)的量是42×105 g/64 g/mol×97.5%=6.4×105 mol,根據(jù)化學(xué)方程式可知需要Cu2S的物質(zhì)的量是3.2×105 mol。所以日均需精輝銅礦的質(zhì)量是3.2×105 mol×160 g/mol/(1-23%)=66.5 t;日均生成二氧化硫的物質(zhì)的量也是3.2×105 mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是3.2×105 mol×22.4 L/mol=7.17×106 L;(3)根據(jù)題意,剩余不溶物只能是Cu,不可能含有Fe;若存在Fe,則溶液中的銅離子被全部置換出,則不溶物的質(zhì)量大于11.2 g;4.8 g Cu的物質(zhì)的量是0.075 mol,開始加入Cu的物質(zhì)的量是11.2 g/64 g/mol=0.175 mol,所以相當(dāng)于溶解Cu 0.1 mol,F(xiàn)e的物質(zhì)的量是11.2 g/56 g/mol=0.2 mol,則此過程中共失去電子的物質(zhì)的量是(0.2+0.1) mol×2=0.6 mol,根據(jù)得失電子守恒,則鐵離子的物質(zhì)的量是0.6 mol,所以氯化鐵溶液的物質(zhì)的量濃度是0.6 mol/0.2 L=3.0 mol/L;(4)根據(jù)題意,Cu與氫離子、硫酸根離子反應(yīng)生成銅離子、氮的氧化物、水,氯離子不參加反應(yīng),反應(yīng)前n(HNO3)=0.2175 mol,n(HCl)=0.3 mol,n(Cu)=5.12 g/64 g/mol=0.08 mol,所以剩余硝酸根量少于氯離子,且Cu(NO3)2·3H2O溶解度大,則析出的是CuCl2晶體;無水氯化銅的溶解度是×100=50.0 g;設(shè)晶體化學(xué)式為CuCl2·xH2O,反應(yīng)生成氯化銅的質(zhì)量是0.08 mol×135 g/mol=10.8 g,剩余水的質(zhì)量是54.32 g-42 g=12.32 g,析出晶體后剩余溶液為氯化銅的飽和溶液,則=,解得x=3,該晶體的化學(xué)式為CuCl2·3H2O。
答案:(1)385 8.8
(2)66.5 7.17×106
(3)剩余不溶物為Cu,共溶解Cu:11.2 g-4.8 g=5.6 g
物質(zhì)的量6.4 g÷64 g/mol=0.1 mol
Fe:11.2 g 物質(zhì)的量11.2 g÷56 g/mol=0.2 mol
c(FeCl3)=0.6 mol/0.2 L=3.0 mol/L
(4)混合后反應(yīng)Cu+NO+H+===Cu2++H2O+NOx↑
剩余硝酸根量少且Cu(NO3)2·3H2O溶解度大,析出的是CuCl2晶體
設(shè)晶體化學(xué)式為CuCl2·xH2O
無水CuCl2 20 ℃溶解度為×100=50.0 g/100 g H2O
生成CuCl2 5.12·135/64=10.8 g,剩余水54.32-42=12.32 g
= x=3 CuCl2·3H2O