某同學從報刊上了解到菠菜中富含可溶性草酸鹽和碳酸鹽,決定用實驗驗證這一事實并檢測草酸鹽含量。進一步查閱資料得知,草酸(H2C2O4)是酸性強于醋酸的二元有機酸,還是一種還原性較強的物質,如2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O,草酸鈣(CaC2O4)不溶于水和醋酸,能溶于強酸:CaC2O4+2H+= H2C2O4+Ca2+。
(1)設計實驗方案驗證菠菜中含有草酸鹽和碳酸鹽,補充完成實驗步驟、預期現象和結論。
限選試劑:1 mol·L-1 H2SO4、1 mol·L-1 HCl、0.1 mol·L-1 NaOH、1 mol·L-1 CaCl2、0.01 mol·L-1 KMnO4、澄清石灰水。
實驗步驟 | 預期現象和結論 |
步驟1:將菠菜研磨后,浸泡、過濾得到澄清待測溶液。 | |
步驟2:調節(jié)溶液至弱堿性,滴加足量CaCl2溶液。 | 出現白色沉淀,說明菠菜中可能含有草酸鹽和碳酸鹽。 |
步驟3:取步驟2的沉淀于試管中, | |
步驟4: | |
(16分)(1)(共8分)實驗步驟 預期現象和結論 步驟3:加入足量1 mol·L-1 HCl,將產生的氣體通入足量澄清石灰水中。(2分) 沉淀溶解,澄清石灰水變渾濁,說明菠菜中含有碳酸鹽。(2分) 步驟4: 向步驟3得到的溶液中滴加幾滴0.01 mol·L-1 KMnO4。(2分) 溶液紫紅色褪去,說明菠菜中含有草酸鹽。(2分)
(2)① 100mL容量瓶 酸式滴定管(2分,每種儀器1分)
②(其它合理表示方法也給分)(4分,算式中不帶單位也給分,有效數字不準確扣1分)
③ 菠菜中還含有其他還原性物質,能與KMnO4反應(2分)
解析試題分析:(1)依題意,步驟2所得沉淀可能是碳酸鈣,也可能是草酸鈣,還可能是碳酸鈣和草酸鈣組成的混合物;由于草酸的酸性比醋酸強,醋酸的酸性比碳酸強,草酸鈣不溶于水和醋酸,能溶于強酸,而碳酸鈣不溶于水,能溶于醋酸,也能溶于強酸,因此向步驟2所得沉淀中加入足量1 mol·L-1 HCl,若沉淀完全溶解,且產生的氣體通入足量澄清石灰水時,澄清石灰水變渾濁,說明沉淀中存在碳酸鈣,證明菠菜中含有碳酸鹽;由于草酸具有還原性,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,即2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O,因此向步驟3所得上層清液中先滴入足量1 mol·L-1 H2SO4,再滴入幾滴或少量0.01 mol·L-1 KMnO4,溶液紫紅色褪去,說明菠菜中含有草酸鹽;(2)①配置100mL一定物質的量濃度的溶液,稱量、攪拌溶解后,應將溶液轉移入100mL容量瓶中,洗滌之后定容;由于草酸溶液顯酸性,所以選用酸式滴定管量取25.00mL草酸溶液;②由于n=c?V,則每次滴定時消耗標準溶液中KMnO4的物質的量為0.0100×V×10-3mol;由于2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O中草酸與高錳酸鉀的系數之比等于物質的量之比,則每次滴定時待測溶液中H2C2O4的物質的量為0.0100×V×10-3×5/2mol;由于菠菜樣品所配溶液的體積與滴定時待測溶液的體積之比為100/25.00,則菠菜樣品所配溶液中H2C2O4的物質的量為0.0100×V×10-3×5/2×100/25.00mol;由于C2O42-~H2C2O4中草酸根離子與草酸的系數之比等于物質的量之比,則菠菜中C2O42-的物質的量為0.0100×V×10-3×5/2×100/25.00×1/1mol;由于草酸根離子的式量為88,m=n?M,則菠菜中C2O42-的質量為0.0100×V×10-3×5/2×100/25.00×1/1×88g;由于菠菜的質量為mg,則菠菜中C2O42-的質量分數為0.0100×V×10-3×5/2×100/25.00×1/1×88/m×100%;③菠菜中不僅草酸鹽可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化,而且別的有機物(如維生素C等)也能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,因此用標準高錳酸鉀溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、過濾得到的溶液,消耗酸性高錳酸鉀溶液的體積偏大,因此測定結果偏高。
考點:考查綜合實驗和化學計算,包括設計檢驗菠菜中存在碳酸鹽和草酸鹽的實驗方案、選擇加入試劑的種類先后及量的多少、預期實驗現象和結論、容量瓶的使用、酸式滴定管和堿式滴定管的使用、物質的量在化學方程式計算中的應用、菠菜樣品中草酸根離子的質量分數的測定和表示方法、解釋誤差原因等。
科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
實驗室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液與過量氨水反應制備MgAl2O4二主要流程如下:
(1)制備MgAl2O4過程中,高溫焙燒時發(fā)生反應的化學方程式 。
(2)如圖所示,過濾操作中的一處錯誤是 。
判斷流程中沉淀是否洗凈所用的試劑是 。高溫焙燒時,用于盛放固體的儀器名稱是 。
(3)在25℃下,向濃度均為0.01 mol?L-1的MgCl2和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________沉淀(填化學式),生成該沉淀的離子方程式______________(已知25℃時Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Al(OH)3]="3×10" -34。)
(4)無水AlCl3(183℃升華)遇潮濕空氣即產生大量白霧,實驗室可用下列裝置制備。
裝置B中盛放飽和NaCl溶液,該裝置的主要作用是 ;F中試劑的作用是 ;用一件儀器裝填適當試劑后也可起到F和G的作用,所裝填的試劑為 _。
(5)將Mg、Cu組成的1.96g混合物投入過量稀硝酸中,充分反應后,固體完全溶解時收集到還原產物NO氣體0.896L(標準狀況),向反應后的溶液中加入2mol/L的NaOH溶液80mL時金屬離子恰好完全沉淀。則形成沉淀的質量為 g。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
實驗室可以用MgCl2?6H2O為原料制備碳酸鎂晶須,主要流程如下:
試回答:
(1)操作1的名稱是_______。
(2)上述反應過程要控制好溫度,因為MgCO3置于水中長時間加熱煮沸可完全生成Mg(OH)2,其原因是_____________________。
(3)另査閱文獻,在加熱煮沸時也可能生成堿式碳酸鎂Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O,寫出該反應的化學方程式______________。
(4)某課題組為了確定MgCO3在水中長時間加熱煮沸后所得的固體成分,進行如下研究。(注:Mg(OH)2, Mg5(OH)2(CO3)4.4H2O在煮沸時均不會分解)
①定性研究:請你完成下表中內容。
實驗步驟 | 預期的實驗現象和結論 |
取一定質量的固體樣品 | 若 ,則固體產物為Mg(OH)2 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
工業(yè)上冶煉冰銅(mCu2O·nFeS)可得到粗銅,再以粗銅為原料制備硫酸銅晶體。
完成下列填空:
(1)氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中的 (填序號)吸收。
a. 濃H2SO4 b. 濃HNO3 c. NaOH溶液 d. 氨水
(2)用稀H2SO4 浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加 (填物質名稱)溶液后呈紅色,說明溶液中存在Fe3+,檢驗溶液中還存在Fe2+的方法是 (注明試劑、現象)。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
以鋇礦粉(主要成份為BaCO3,含有Ca2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+等)制備BaCl2·2H2O的流程如下:
(1)氧化過程主要反應的離子方程式為 。
(2)沉淀C的主要成分是Ca(OH)2和 。由圖可知,為了更好的使Ca2+沉淀,還應采取的措施為 。
(3)用BaSO4重量法測定產品純度的步驟為:
步驟1:準確稱取0.4~0.6 g BaCl2·2H2O試樣,加入100 ml 水,3 ml 2 mol·L-1的HCl溶液加熱溶解。
步驟2:邊攪拌,邊逐滴加入0.1 mol·L-1 H2SO4溶液。
步驟3:待BaSO4沉降后, ,確認已完全沉淀。
步驟4:過濾,用0.01 mol·L-1的稀H2SO4洗滌沉淀3~4次,直至洗滌液中不含Cl-為止。
步驟5:將折疊的沉淀濾紙包置于 中,經烘干、炭化、灰化后在800℃灼燒至恒重。稱量計算BaCl2·2H2O中Ba2+的含量。
①步驟3所缺的操作為 。
②若步驟1稱量的樣品過少,則在步驟4洗滌時可能造成的影響為 。
③步驟5所用瓷質儀器名稱為 。濾紙灰化時空氣要充足,否則BaSO4易被殘留的炭還原生成BaS,該反應的化學方程式為 。
④有同學認為用K2CrO4代替H2SO4作沉淀劑效果更好,請說明原因 。
[已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10]
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
某研究性學習小組為合成1-丁醇,查閱資料得知一條合成路線:CH3CH-CH2+CO+H2CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2CH2OH;CO的制備原理:HCOOHCO↑+H2O,并設計出原料氣的制備裝置(如圖)。
請?zhí)顚懴铝锌瞻?
(1)寫出實驗室制備氫氣的化學方程式: 。
(2)若用以上裝置制備干燥純凈的CO,裝置中b的作用分別是 ; C中盛裝的試劑是 。若用以上裝置制備H2,在虛線框內畫出收集H2干燥的裝置圖。
(3)制丙烯時,還產生少量SO2, CO2及水蒸氣,該小組用以下試劑檢驗這四種氣體,混合氣體通過試劑的順序是________________(填序號)
①足量飽和Na2SO3溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③石灰水 ④無水CuSO4 ⑤品紅溶液
(4)下圖所示裝置工作時均與H2有關。
①圖1所示裝置中陽極的電極反應式為 。
②圖2所示裝置中,通入H2的管口是 (選填字母代號)。
③某同學按圖3所示裝置進行實驗,實驗結束后,將玻璃管內固體物質冷卻后,溶于稀硫酸,充分反應后,滴加KSCN溶液,溶液不變紅,再滴入新制氯水,溶液變?yōu)榧t色。該同學據此得出結論:鐵與水蒸氣反應生成FeO和H2。該結論 (填“嚴密”或“不嚴密”),你的理由是 (用離子方程式表示)。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
實驗室用硫酸廠燒渣(主要成分為Fe2O3及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵(堿式硫酸鐵的聚合物)和綠礬(FeSO4?7H2O),有關的工藝流程如下:
(1)將過程②中產生的氣體通入下列溶液中,溶液不會褪色的是___________(填編號);
A.品紅溶液 | B.紫色石蕊溶液 |
C.酸性KMnO4溶液 | D.溴水 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素,碘元素以碘離子的形式存在。實驗室從海藻中提取碘的流程如下:
(1)指出提取碘的過程中有關實驗操作名稱 ① ③
(2)寫出過程②中有關反應的離子方程式
(3)提取碘的過程中,可供選擇的有機試劑是
A.乙酸 | B.苯 | C.四氯化碳 | D.酒精 |
有機試劑 | 酒精 | 四氯化碳 | 苯 | 乙酸 |
毒性 | 無 | 無 | 有 | 無 |
水溶性 | 與水以任意比互溶 | 與水互不相溶 | 與水互不相溶 | 與水以任意比互溶 |
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科目:高中化學 來源: 題型:單選題
實驗室中某些氣體的制取、除雜及收集裝置如圖所示。僅用此裝置和表中提供的物質完成相關實驗,最合理的是
選項 | a中物質 | b中物質 | c中物質 | d中收集的氣體 |
A | 濃氨水 | CaO | 濃H2SO4 | NH3 |
B | 濃硫酸 | Na2SO3 | 濃H2SO4 | SO2 |
C | 飽和食鹽水 | 電石 | CuSO4溶液 | CH≡CH |
D | 濃鹽酸 | MnO2 | 飽和NaCl溶液 | Cl2 |
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