高中化学水的电离实验题

三草酸合铁酸钾晶体（K₃[Fe(C₂O₄)₃]·xH₂O）是一种光敏材料，在110℃可完全失去结晶水。为测定该晶体中铁的含量，某实验小组做了如下实验：
Ⅰ．称量4.910g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250mL溶液。
Ⅱ．取所配溶液25.00mL于锥形瓶中，加稀硫酸酸化，滴加KMnO₄溶液至草酸根(C₂O₄²⁻)恰好全部氧化成二氧化碳，同时MnO₄⁻被还原成Mn²⁺。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉，加热至溶液的黄色刚好消失，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍呈酸性。
Ⅲ．用0.01000mol/L KMnO₄溶液滴定步骤Ⅱ所得溶液至终点，消耗KMnO₄溶液20.02mL，滴定中MnO₄⁻被还原成Mn²⁺ 。
Ⅳ．重复步骤Ⅱ、步骤Ⅲ操作，滴定消耗0.01000mol/L KMnO₄溶液19.98mL
请回答下列问题：
（1）滴定过程中需添加的指示剂是（若不需要请说明理由）                     
（2）加入锌粉的目的是                                    。
（3）写出步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式                            。
（4）实验测得该晶体中铁的质量分数为         ；X=                。
（5）在步骤Ⅱ中，若加入的KMnO₄的溶液的量不够，则测得的铁含量            ；（选填“偏低”“偏高”“不变”，下同）若加入的锌粉的量不够，则测的铁的含量            。

（每小题2分，共14分）某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质，为了测定其纯度，进行以下滴定操作：

A．在250mL的容量瓶中定容成250mL烧碱溶液；

B．用移液管移取25mL烧碱溶液于锥形瓶中并滴加几滴甲基橙指示剂；

C．在天平上准确称取烧碱样品Wg，在烧杯中加蒸馏水溶解；

D．将物质的量浓度为Mmol/L的标准H2SO4溶液装入酸式滴定管，调整液面，记下开始时的刻度数为V1mL；

E．在锥形瓶下垫一张白纸，滴定到终点，记录终点时消耗酸的体积为V₂mL。
回答下列问题：
（1）正确的操作步骤的顺序是（用字母填写）
________→________→________→____D____→________；
（2）滴定管读数应注意          ___________________。
（3）操作E中在锥形瓶下垫一张白纸的作用是            _________________。
（4）操作D中液面应调整到                    ，尖嘴部分应                    。
（5）滴定终点时锥形瓶内溶液的pH约为            ，终点时溶液颜色的变化是             。
（6）若酸式滴定管没有用标准H₂SO溶液润洗，会对测定结果有何影响？             （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）（其他操作均正确）。
（7）该烧碱样品的纯度计算式是                   。

Ⅰ、现有下列仪器或用品：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；⑨三角漏斗；胶头滴管。有下列药品：①NaOH固体；②0.1000mol/L的标准NaOH溶液；③未知浓度的盐酸；④Na₂CO₃溶液；⑤蒸馏水。试回答以下问题。
（1）做酸碱中和滴定时，还缺少的试剂是
（2）配制250mL0.1000mol/LNaOH溶液时，还缺少的仪器是                 。
（3）过滤时，应选用上述玻璃仪器中的                            （填编号）
Ⅱ、为测定某H₂C₂O₄溶液的浓度，取25.00mL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。滴定原理为：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+10CO₂↑+2MnSO₄+8H₂O
（1）滴定时，KMnO₄溶液应装在           （填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”）中，达到滴定终点的现象为                                                             。
（2）若滴定时，没用标准液洗涤滴定管，会使得草酸溶液的物质的量浓度_             _ (填“偏高”“偏低”“无影响”)
（3）若滴定时，反应前后的两次读数分别为a和b，则实验测得所配草酸溶液的物质的量浓度为   mol/L。

Ⅰ已知：Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + SO₂↑ + S↓ + H₂O某同学探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计了如下系列实验：

实验序号	反应温度/℃	Na2S2O3溶液	稀H2SO4	H2O
V/mL	c/(mol/L)	V/mL	c/(mol/L)	V/mL
①	20	10.0	0.10	10.0	0.50	0
②	40	V1	0.10	V2	0.50	V3
③	20	V4	0.10	4.0	0.50	V5

（1）该实验①、②可探究     对反应速率的影响，因此V₁=  ，V₂=   ；V₃=  ；
（2）实验①、③可探究     对反应速率的影响，因此V₄=   ，V₅=  ；
（3）下列有关该的相关叙述正确的是     
A．实验前，应先在一张白纸上用黑墨水笔在白纸上画粗浅一致的“+”字，衬在锥形瓶底部，实验中记录反应开始到产生的浑浊将锥形瓶底部的“+”字刚好完全遮盖所需的时间
B．该实验所需的计量仪器有量筒、温度计
C．实验时，应先将量取的Na₂S₂O₃ 和H₂SO₄溶液混合，然后置于相应温度的热水浴中反应，记录每组反应所需时间
D．每组实验至少需要两支量筒
（4）实验过程中为什么不用测量一定时间内放出SO₂气体的量来表示该反应的化学反应速率的大小？                                    。
Ⅱ利用反应：I₂+2Na₂S₂O₃=Na₂S₄O₆+2NaI可以定量测定市售硫代硫酸钠(M_r=158)的纯度，现在称取Wg硫代硫酸钠固体样品，配成250mL的溶液，取25.00mL置于锥形瓶中，加入指示剂，用含有I₂为amol/L的碘水滴定，消耗碘水bmL，则：
（1）验过程中滴定管应该选择的是     （酸式或碱式）滴定管，滴定前可以选择        做指示剂，滴定终点的现象为
（2）对于该滴定实验的有关操作或误差分析正确的是     。
A．滴定前，应对滴定管、锥形瓶进行润洗操作
B．滴定过程中，标准液滴到锥形瓶外，会使所测结果偏大
C．滴定管在滴定开始时尖嘴有气泡，滴定完成后气泡消失，则所测得的纯度将会偏小
D．滴定前仰视读数而滴定结束时俯视读数，则所测得的纯度将会偏小
（3）样品中硫代硫酸钠纯度的表达式为               。

(10分)垃圾是放错地方的资源，工业废料也可以再利用。某化学兴趣小组在实验室中用废弃的含铝、铁、铜的合金制取硫酸铝溶液、硝酸铜晶体和铁红(Fe₂O₃)。实验方案如下：

（1）写出滤液A中加入足量硫酸后所发生反应的离子方程式：__________________。
（2）已知Fe(OH)₃沉淀的pH是3～4，溶液C通过调节pH可以使Fe^3＋沉淀完全。下列物质中可用作调整溶液C的pH的试剂是________(填序号)。

A．铜粉

B．氨水

C．氢氧化铜

D．碳酸铜

（3）常温，若溶液C中金属离子均为1 mol·L^－1，K_sp[Fe(OH)₃]＝4.0×10^－38，K_sp[Cu(OH)₂]＝2.2×10^－20。控制pH＝4，溶液中c(Fe^3＋)＝____________，此时________Cu(OH)₂沉淀生成(填“有”或“无”)。
（4）将20 mL Al₂(SO₄)₃溶液与等物质的量浓度的Ba(OH)₂溶液80 mL混合，反应的离子方程式为_______________。

某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来滴定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液时，选择酚酞作指示剂。请填写下列空白：
（1）用标准的盐酸溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时，左手把握酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视______________________。直到____________                     _ 。
（2）下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏低的是_______________

A．酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗就直接注入标准盐酸溶液

B．滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥

C．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失

D．读取盐酸体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数

（3）若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示，请将数据填入下面表格的空白处。

滴定次数	待测氢氧化钠溶液的体积/mL	0.1000mol/L盐酸的体积（mL）
滴定前刻度	滴定后刻度	溶液体积/mL
第一次	25.00
第二次	25.00	1.56	28.08	26.52
第三次	25.00	0.22	26.34	26.12

（4）请根据上表中数据列式计算该氢氧化钠溶液的物质的量浓度：c（NaOH）=       。

某化学兴趣小组需100mL某物质的量浓度的FeSO₄溶液作标准试剂，现有外观颜色发黄的硫酸亚铁晶体、浓硫酸、稀盐酸、KMnO₄溶液、溴水、KSCN溶液、石蕊、酚酞及中学化学常用化学仪器，实验过程如下：
Ⅰ．配制FeSO₄溶液
（1）下列关于FeSO₄溶液配制操作步骤的合理顺序为A→B→__________（填字母）．
A．在盛适量水的烧杯中滴加少量浓H₂SO₄后搅拌均匀并冷却到室温
B．称取一定质量的FeSO₄晶体样品
C．将样品溶于已配制的稀H₂SO₄中，用玻璃棒搅拌至样品充分溶解
D．过滤后，将滤液转移到容量瓶中，加水稀释至指定刻度
E．往硫酸亚铁溶液中加入稍过量的铁粉，充分搅拌，静置一段时间至不再有气体冒出为止
Ⅱ．标定FeSO₄溶液的浓度
（1）用滴定管量取20.00mL FeSO₄溶液放入锥形瓶中，用0.10mol•L^-1的酸性KMnO₄溶液滴至终点，耗去KMnO₄溶液20.00mL，若生成物中Mn元素全部呈+2价，据此可测得FeSO₄溶液的物质的量浓度为______mol•L^-1．
（2）滴定时选用________（A．石蕊 B．酚酞 C．不用指示剂，填字母）为指示剂，理由是__________．

用中和滴定法测定烧碱的纯度，若烧碱中不含有与酸反应的杂质，试根据实验回答：
（1）准确称取烧碱样2.50g，将样品配成250mL的待测液。
（2）滴定管使用前除洗涤外，还应             。
（3）取10.00mL待测液，用             量取注入锥形瓶中。(填仪器)
（4）用0.2000mol/L标准盐酸溶液滴定待测烧碱溶液，滴定时左手旋转酸式滴定管的玻璃活塞，右手不停地摇动锥形瓶，两眼注视          直到滴定终点。
（5）根据下列测定数据，分析得到合理数据，计算待测烧碱溶液的浓度：              。

滴定次数	待测液体积/mL	标准盐酸体积/mL
滴定前读数（mL）	滴定后读数（mL）
第一次	10.00	0.50	10.40
第二次	10.00	4.00	14.10
第三次	10.00	4.20	15.70

（6）根据上述测定数据，分析得到合理数据，计算烧碱的纯度            。

用浓度为0.10 mol/L的KMnO₄（H⁺）溶液滴定未知浓度的H₂C₂O₄（弱酸）溶液，其实验步骤如下：
I、滴定前的准备：
 ① → 用蒸馏水清洗 → 用待装溶液润洗 → 装液→   ②  → 调节液面在零刻度或零刻度以下 → 记录初始读数
II、滴定：
分别取20.00 mL 草酸溶液于4个洁净的锥形瓶中，滴加几滴MnSO₄溶液，然后用标准的KMnO₄（H⁺）溶液进行滴定至终点，记录最终读数。数据如下：

测定次序	第一次	第二次	第三次	第四次
初始读数（mL）	0.40	0.10	0.90	0.00
最终读数（mL）	25.05	20.10	21.00	19.90
V标（mL）	24.65	20.00	20.10	19.90

III、实验数据处理：略
请回答下列问题：
（1）将步骤I中的操作补充完整：
①__________________________         ②__________________________
（2）KMnO₄（H⁺）溶液应装入________式滴定管进行滴定；
（3）向锥形瓶中滴加MnSO₄溶液的作用是_____________________________________；判断已达滴定终点的现象是：_____________________________________；
（4）该滴定反应的离子方程式为：__________________________________________；
（5）实验测得草酸溶液的浓度为_____________mol/L；
（6）下列操作会引起实验结果偏高的是_____________
A．向锥形瓶中加入了较多 MnSO₄溶液
B．滴定振摇时，锥形瓶中溶液溅出
C．滴定时，锥形瓶内壁附有紫红色溶液，未用蒸馏水冲洗
D．滴定结束时，仰视读数

碘溶于碘化钾溶液中形成I₃^-，并建立如下平衡：I₃^- I^-+ I₂。实验室可以通过氧化还原滴定法测定平衡时I₃^-的浓度。
实验原理：
为了测定平衡时的c(I₃^-)，可用过量的碘与碘化钾溶液一起摇动，达平衡后取上层清液用标准的Na₂S₂O₃滴定：2 Na₂S₂O₃ + I₂ =" 2NaI" + Na₂S₄O₆。由于溶液中存在I₃^- I^-— + I₂的平衡，所以用硫代硫酸钠溶液滴定，最终测得的是I₂和I₃^-—的总浓度，设为c₁，c₁ = c(I₂)+c(I₃^-)；c(I₂) 的浓度可用相同温度下，测过量碘与水平衡时溶液中碘的浓度代替，设为c₂，则c(I₂)= c₂，c(I₃^-)=c₁ —c₂；
实验内容：
（1）．用一只干燥的100 mL 碘量瓶（测量过程中所用的一种密闭玻璃容器）和一只250 mL碘量瓶，分别标上1、2号，用量筒取80 mL 0.0100 mol.L^-1 KI于1号瓶，取200 mL 蒸馏水于2号瓶，并分别加入0.5 g过量的碘。
（2）．将两只碘量瓶塞好塞子，振荡30分钟，静置。
（3）．分别取上层清液20 mL用浓度为c mol/L标准Na₂S₂O₃溶液进行滴定。1号瓶消耗V₁ mL Na₂S₂O₃溶液，2号瓶消耗V₂ mL Na₂S₂O₃溶液。
（4）．带入数据计算c(I₃^—)
试回答下列问题
①标准Na₂S₂O₃溶液应装入              （填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”），原因是                             。
②碘量瓶在震荡静置时要塞紧塞子，可能的原因是                    。
③滴定时向待测液中加入的指示剂是     ，到达滴定终点时的现象为          。
④用c 、V₁和V₂表示c(I₃^-)为         mol·L^-1。
⑤若在测定1号瓶时，取上层清液时不小心吸入了少量的I₂固体,则测定的c(I₃^-)   
（填“偏大”、“偏小”或“不变”）

草酸晶体的组成可表示为H₂C₂O₄·xH₂O。实验室常用其加热分解制取CO气体，反应方程式为：H₂C₂O₄·xH₂O  CO+CO₂+(x+1)H₂O。下图为分解草酸晶体，用干燥纯净的CO还原CuO制取Cu，并收集CO的实验装置(略去铁架台、铁夹等支撑加持装置)，回答下列问题。

（1）A装置为加热分解草酸的装置，该装置错误是_________________，C装置中盛放的试剂是_______ (填化学式)，E装置的作用是__________。
（2）实验过程中涉及到如下操作：
①点燃A处的酒精灯  
②熄灭A处的酒精灯  
③点燃D处的酒精灯  
④熄灭D处的酒精灯。
这4步操作由先到后的顺序为_______(填序号)。点燃D处酒精灯前必须要进行的操作名称是__________。
（3）用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸晶体，求x的值。
实验步骤：准确称取1.17g 草酸晶体，配成100mL溶液；取出20.00mL于锥形瓶中，再向瓶中加入足量稀H₂SO₄；用0.0500mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定，滴定至终点时消耗高锰酸钾溶液16.00mL。滴定时，所发生的反应为：2MnO₄^－+5H₂C₂O₄+6H⁺ = 10CO₂+2Mn²⁺+8H₂O。
①配制草酸溶液除需要玻璃棒、烧杯，还一定需要的玻璃仪器有_____________。
②x=________。
（4）为探究催化剂对化学反应速率的影响，在甲乙试管中分别加入下列物质

试管	0.01mol/L KMnO4	0.1mol/L H2C2O4	0.1mol/L H2SO4	MnSO4固体
甲	4 mL	x mL	1 mL	无
乙	y mL	2mL	1 mL	有

则x=_______，y=________。能够得出催化剂对该反应有影响结论的实验现象是___________________。

碳、硫的含量影响钢铁性能，碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体，再进行测定。
（1）在高温下将 x克钢样中碳、硫转化为CO₂、SO₂（气体a）。
（2）将气体 a通入测硫装置中（如右图 1），采用滴定法测定硫的含量。
①H₂O₂氧化SO₂的化学方程式：____________________________________。
②将①的吸收液稀释至250mL，取1/10该溶液进行滴定，用酸式滴定管取液时赶走气泡的操作是_______________________。
③用c mol/L 标准NaOH溶液滴定取出的溶液，则选择的指示剂为____________，直至加入最后一滴 NaOH 溶液时，溶液颜色____________，即可停止滴定。
④某次滴定前后，NaOH在滴定前溶液的液面在0.30mL处，滴定结束时液面在溶液的液面如图2，其体积读数为____________________。若滴定3次，消耗NaOH溶液体积的平均值为 z mL，则该钢样中硫的质量分数为________________（用 x、c、z表示）。
⑤下列操作会造成测定结果偏高的是______________。
a．水洗后未用标准液润洗碱式滴定管    b．加入 1mL 酸碱指示剂
c．滴定终点时，尖嘴出现气泡          d．滴定终点俯视滴定管的刻度

将气体a通入测碳装置中（如下图），采用重量法测定碳的含量。

⑥为准确测定 CO₂，需除去SO₂的干扰，除去 SO₂的装置是__________（填序号）。
⑦计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是________。去掉装置 E，测得碳的质量分数_________（填“偏小”、“无影响”或“偏大”）
⑧上述操作中，测定CO₂前先除去SO₂，但测定SO₂前却没除CO₂，是否合理？若不合理，说明如何改正；若合理，说明理由________________________。

现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋（CH₃COOH）的总酸量(g/100 mL)。
Ⅰ.实验步骤：
（1）量取10.00 mL食用白醋，在烧杯中用水稀释后转移到100 mL________(填仪器名称)中
定容，摇匀即得待测白醋溶液。
（2）用酸式滴定管取待测白醋溶液20.00 mL于锥形瓶中，向其中滴加2滴_____作指示剂。
（3）读取盛装0.100 0 mol/L NaOH溶液的碱式滴定管的初始读数。如果液面位置如图所示，则此时的读数为________mL。

（4）滴定。滴定终点的现象是__________________________________________。
Ⅱ.数据记录：

滴定次数	1	2	3	4
V(样品) (mL)	20.00	20.00	20.00	20.00
V(NaOH)(消耗) (mL)	15.95	15.00	15.05	14.95

Ⅲ.数据处理：
某同学在处理数据时计算得：
平均消耗的NaOH溶液的体积V＝(15.95＋15.00＋15.05＋14.95)/4 mL＝15.24 mL。
（5）指出他的计算的不合理之处：__________；按正确数据处理，可得市售白醋总酸量＝_____g/100 mL。(结果保留四位有效数字)

某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质，为了测定其纯度，进行以下滴定
操作：
A．在250 mL容量瓶中配制250 mL烧碱溶液
B．用移液管（或碱式滴定管）量取25.00 mL 烧碱溶液于锥形瓶中并加几滴酚酞指示剂
C．在天平上准确称取烧碱样品w g，在烧杯中加蒸馏水溶解
D．将物质的量浓度为m mol·L^－1的标准H₂SO₄溶液装入酸式滴定管，调整液面，记下开始刻度V₁ mL
E．在锥形瓶下垫一张白纸，滴定到终点，记录终点刻度为V₂ mL
请完成下列问题：
（1）正确的操作步骤是（填写字母）__→__→__→D→__。
（2）操作D中液面应调整到_______________；尖嘴部分应_________________。
（3）以下操作会造成所测烧碱溶液浓度偏低的是（ ）
A．酸式滴定管未用待装溶液润洗
B．碱式滴定管未用待装溶液润洗
C．锥形瓶未用待装溶液润洗
D．在滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失
（4）该烧碱样品的纯度计算式是__________________________________________。

（1）溶液的pH除了可以通过实验得出的具体数据计算得到，在实验室中还可以用________或_________来测量得到。
（2）某研究性学习小组用pH=1的盐酸滴定25.00 mL未知物质的量浓度的NaOH溶液，从而求出该NaOH溶液的pH值（选用酚酞作为指示剂）
①实验过程中需要使用的仪器有铁架台、滴定管夹、碱式滴定管、胶头滴管、________、           ，
②右图，是某次滴定时的滴定管中的液面，其读数为               mL；

③如何判断滴定到达终点________________________
④根据下列数据：

滴定次数	待测液体积(mL)[来源	标准盐酸体积（mL）
滴定前读数（mL）	滴定后读数（mL）
第一次	25.00	0.50	20.40
第二次	25.00	4.00	24.10

请计算待测NaOH溶液的浓度(保留两位小数)         mol/L
⑤在上述实验中，下列操作（其他操作正确）会造成测定结果偏高的有：              。
A．滴定终点读数时俯视读数
B．酸式滴定管使用前，水洗后未用盐酸溶液润洗
C．锥形瓶水洗后未干燥
D．酸式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失