蘇教版化學選修6 專題6課題2知能優(yōu)化訓練

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111 1．下列結(jié)論均出自《實驗化學》中的實驗，其中錯誤的是(　　) A．往新配制的可溶性淀粉溶液中滴加碘水，溶液顯藍色，用CCl4不能從中萃取出碘 B．當鋅完全溶解后，鐵與酸反應產(chǎn)生氫氣的速率會顯著減慢，此現(xiàn)象可作為判斷鍍鋅鐵皮中鋅鍍層是否完全被反應掉的依據(jù) C．鍍鋅鐵皮發(fā)生電化學腐蝕時，鋅發(fā)生氧化反應 D．食醋的總酸含量是指食醋中醋酸的總物質(zhì)的量濃度 解析：選D。食醋中含有醋酸等有機酸。食醋總酸含量是指每100 mL食醋中含酸(以醋酸計)的質(zhì)量，也稱食醋的酸度。 2．在鍍鋅鐵皮的鋅鍍層厚度的測定過程中，下列操作會導致測定結(jié)果偏高的是(　　) A．過早判斷反應終點 B．過遲判斷反應終點 C．鋅在酸中溶解后，鐵皮未烘干就去稱重 D．在測定鐵皮的面積時測得面積比鐵皮的實際面積大 解析：選B。過遲判斷反應終點導致部分鐵溶解，m1－m2偏大而引起結(jié)果偏高。過早判斷反應終點、鐵皮未烘干就去稱重則使m1－m2偏小而引起結(jié)果偏低。 3．(2011年廈門高二檢測)已知鋅能溶解在NaOH溶液中，產(chǎn)生H2。某同學據(jù)此設計了測定鍍鋅鐵皮鍍層厚度的實驗方案，將單側(cè)面積為S、質(zhì)量為m1的鍍鋅鐵皮與石墨用導線相連，放入6 molL－1 NaOH溶液中，當石墨棒上不再有氣泡產(chǎn)生時，取出鐵片用水沖洗、烘干后稱量，得質(zhì)量為m2。下列說法正確的是(雙選)(　　) A．設鋅鍍層單側(cè)厚度為h，鋅的密度為ρ，則＝h B．鋅電極上發(fā)生還原反應 C．鋅和石墨形成原電池，外電路中電流從鋅流向石墨 D．當石墨不再產(chǎn)生氣泡時，應立即取出鐵皮 解析：選AD。鍍鋅鐵皮與石墨用導線相連，放入6 molL－1 NaOH溶液中，構成的原電池中，鋅為負極被氧化而溶解，石墨為正極，當石墨棒上不再有氣泡(氫氣)產(chǎn)生時，鋅溶解完畢，因此應立即取出鐵皮，否則，鐵和石墨構成原電池在氫氧化鈉溶液中會發(fā)生吸氧腐蝕，引起實驗誤差。 4.利用維生素C能使淀粉碘溶液褪色的性質(zhì)，通過實驗(如圖所示)比較加入蘋果汁和橙汁的多少來確定它們中維生素C含量的多少。要得出正確結(jié)論，在實驗時需要控制的條件是(　　) A．實驗時必須向兩燒杯中同時滴加液體 B．淀粉碘溶液的體積和濃度必須相等 C．膠頭滴管滴出的果汁的滴數(shù)必須相等 D．膠頭滴管滴出的每滴果汁的體積不用相等 解析：選B。因為要比較加入蘋果汁和橙汁的多少來確定它們中維生素C含量的多少，所以不必同時加入，滴數(shù)也不必相等，但碘的量要相等，每滴果汁的體積也必須相等才能進行比較。 5．(2011年無錫高二檢測)“白鐵皮”具有較強的耐腐蝕性，是生產(chǎn)中常用的金屬材料之一。鍍鋅層猶如鐵皮的保護層，這層膜的厚度及均勻度也成了判斷鍍層質(zhì)量的重要指標。某研究性學習小組為了測定鍍鋅鐵皮的厚度，設計了下面的實驗方案： 方案一：取三塊鍍鋅鐵皮(A、B、C，截自同一塊鍍鋅鐵皮)，將鍍鋅鐵皮A放入燒杯中，加入40 mL 6 molL－1鹽酸，反應時用玻璃棒小心翻動鍍鋅鐵皮，待鋅鍍層反應完全時，立即將未反應的鐵皮取出，洗滌、小心烘干、稱量。將B、C重復上面的實驗。 (1)鋅鍍層完全反應的標志是 ________________________________________________________________________。 (2)如何檢驗鐵片已經(jīng)洗凈 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)該小組的實驗數(shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)處理如下，完成下列表格。(鋅的密度為7.14 g/cm3) 數(shù)據(jù)記錄 數(shù)據(jù)處理 鍍鋅鐵皮 長度/cm 寬度/cm 鍍鋅鐵皮質(zhì)量/g 鐵皮質(zhì)量/g 鋅鍍層厚度(單側(cè))/cm 鋅鍍層平均厚度(單側(cè))/cm A 5.00 4.90 4.460 4.313 4.20110－4 B 5.10 5.00 4.421 4.267 4.22910－4 C 5.20 5.00 4.640 4.467 4.66010－4 計算鍍鋅鐵皮鋅鍍層平均厚度(單側(cè))________cm。本實驗中產(chǎn)生誤差的地方可能有哪些(任意列舉兩 種)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________。 方案二：已知鋅與強堿溶液反應的離子方程式為：Zn＋2OH－＋2H2O===[Zn(OH)4]2－＋H2↑。某同學按下圖裝置設計了測定鍍鋅鐵皮鍍層厚度的實驗方案，將單側(cè)面積為S cm2、質(zhì)量為m g的鍍鋅鐵皮放入6 molL－1 NaOH溶液中?；卮鹣铝袉栴}。 (4)裝置中導管a的作用是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)檢查氣密性，將藥品和水裝入各儀器中，連接好裝置后，需進行的操作還有：①記錄C的液面位置；②待B中不再有氣體產(chǎn)生并恢復至室溫；③由A向B中滴加足量NaOH溶液；④上下移動C，使干燥管和C中液面相平。上述操作的順序是 ____________________________________________________(填序號)。 (6)實驗前后堿式滴定管中液面讀數(shù)分別為V1 mL、V2 mL(實驗條件下的氣體摩爾體積為Vm Lmol－1)。則鍍鋅鐵皮的厚度為 ________________________________________________________cm。(寫出數(shù)學表達式) 解析：本題考查化學實驗的設計、分析與評價。 (1)當鋅鍍層完全反應后就是鐵與鹽酸反應，由于鋅和鐵的活潑性不同，反應速率就不同。 (2)從溶液中取出的鐵片必然帶有鹽酸及其鹽，當洗凈時也就是不再含有鹽酸及其鹽，所以檢驗鐵片是否洗凈就是檢驗氯離子，也可檢驗其酸性。 (3)由三組所列鋅鍍層厚度數(shù)據(jù)來看，第三組數(shù)據(jù)與另兩組有較大差距，應舍去，取前兩組數(shù)據(jù)取平均值得4.21510－4 cm；本實驗中產(chǎn)生誤差的地方可能有：長度和寬度的測量，質(zhì)量的測量，恰好反應的判斷，反應后鐵皮的洗滌是否干凈、烘干是否徹底等。 (4)隨著分液漏斗內(nèi)的液體不斷流下，其內(nèi)部壓強變小，不利于液體流下。 (5)本實驗的關鍵是測量氣體的體積。根據(jù)此裝置的原理，應兩次記錄C中的讀數(shù)，取其差值就是所得氣體的體積，所以第一步就應該是④。 (6)V(H2)＝(V2－V1) mL，n(Zn)＝n(H2)＝(V2－V1)/(1000Vm)，m(Zn)＝65 gmol－1 n(Zn)，鋅的密度是7.14 gcm－3，V(Zn)＝m(Zn)/7.14，由于鐵片表面有上、下兩層，所以每一層的厚度h＝V(Zn)/2S，代入即得答案。 答案：(1)產(chǎn)生氣泡的速率突然減小 (2)取最后一次洗滌液，加入AgNO3溶液，若無白色沉淀生成，則鐵片已洗凈(或用玻璃棒蘸取最后一次洗滌液，滴在藍色石蕊試紙上，若不變紅色，則鐵片已洗凈) (3)4.21510－4　鍍鋅鐵皮長、寬測量；反應前后鐵皮質(zhì)量稱量；終點判斷；反應后鐵皮洗滌；鐵皮烘干程度(任選兩個) (4)使分液漏斗和錐形瓶內(nèi)氣壓相同，以便于NaOH溶液能順利滴下 (5)④①③②④①(回答④①③②也可) (6)h＝ 1．(2011年莆田高二檢測)把鋅片投入到下列溶液中，鋅片溶解且溶液質(zhì)量減輕，又沒有氣體產(chǎn)生的是(　　) A．H2SO4　　　　　　　　　　 B．CuSO4 C．ZnSO4 D．AgNO3 解析：選D。根據(jù)鋅與H2SO4、CuSO4、AgNO3反應的方程式Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu，Zn＋2AgNO3===Zn(NO3)2＋2Ag，分析實驗現(xiàn)象及溶液質(zhì)量的變化可得答案。 2．下列事實不能用電化學原理解釋的是(　　) A．鋁片不用特殊方法保護 B．輪船水線下的船體上裝一定數(shù)量的鋅塊 C．純鋅與稀硫酸反應時，滴入少量CuSO4溶液后速率增大 D．鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐用 答案：A 3．下列敘述中正確的是(　　) A．構成原電池正極和負極的材料必須是兩種金屬 B．由Cu、Zn作電極與CuSO4溶液組成的原電池中，Cu是負極 C．馬口鐵(鍍錫鐵)破損后若與電解質(zhì)溶液接觸，錫先被腐蝕 D．銅鋅原電池工作時，若有13 g鋅被溶解，則電路中有0.4 mol 電子通過 解析：選D。兩種活潑性不同的金屬與電解質(zhì)溶液能夠構成原電池，但不能因此說構成原電池的材料一定是金屬，例如鋅與石墨電極也能與電解質(zhì)溶液構成原電池。在原電池中，活潑電極失去的電子流向不活潑的電極，因此活潑電極是負極。鍍錫鐵表皮破損后與電解質(zhì)溶液構成原電池，鐵比錫活潑，鐵先失電子被腐蝕。銅鋅原電池工作，鋅作負極，失電子，電極反應為Zn－2e－===Zn2＋，則13 g鋅(0.2 mol)被溶解時電路中有0.4 mol 電子通過。 4．(2011年寧波高二檢測)下列關于定量實驗中的基本操作和儀器的描述正確的是(雙選)(　　) A．用托盤天平稱取20.00 g NaOH固體 B．用酸式滴定管準確量取20.00 mL K2Cr2O7溶液 C．用電子(分析)天平測得鐵片質(zhì)量是15.524 g D．在配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時，定容后，經(jīng)搖勻發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，此時再加入蒸餾水使其液面與刻度線持平 解析：選BC。托盤天平只能稱準至小數(shù)點后一位數(shù)，故A不正確；配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時，定容搖勻后不能再加入蒸餾水，故D不正確。 5．某鐵件需長期浸在水下，為減少腐蝕，想采取下列措施，其中正確的是(雙選)(　　) A．在鐵件上鉚上一些鋅片 B．在制造鐵件時，在鐵中摻入一定量的銅制合金 C．在鐵件表面涂上一層較厚的瀝青 D．給鐵件通入直流電，把鐵件與電源正極相連 解析：選AC。A項鐵、鋅、水形成原電池，鋅比鐵活潑，鐵被保護，B項鐵比銅活潑，加快鐵的腐蝕，C項涂上瀝青，阻止鐵與空氣、水接觸，可減少腐蝕，D項鐵作陽極，加快腐蝕。故選A、C。 6．(2011年鎮(zhèn)江高二檢測)某種含有Mg2＋和Zn2＋的溶液，欲將其中的Zn2＋沉淀出來，應該采取的正確方法是(　　) A．加入過量的NaOH溶液 B．加入過量的氨水 C．加入過量NaOH溶液，過濾，在濾液中通入過量CO2 D．加入過量的氨水，過濾，在沉淀中加入過量鹽酸 解析：選C。Mg2＋和Zn2＋都能與NaOH溶液或氨水反應生成沉淀，但當NaOH溶液過量時，氫氧化鋅沉淀與過量的NaOH反應生成鋅酸鹽，向其溶液中通入CO2可重新得到氫氧化鋅沉淀。 7．下列物質(zhì)與反應的分類正確的是(　　) A．純堿、醋酸鈉分別屬于堿和鹽 B．鋼和目前流通的硬幣都是金屬單質(zhì) C．氯水和氨水都屬于弱電解質(zhì) D．鋅與強酸、強堿的反應都是氧化還原反應 解析：選D。A項中純堿、醋酸鈉都屬于鹽，A錯誤；B項中鋼和目前流通的硬幣都是合金，B錯誤；C項中氯水和氨水都是混合物，不是電解質(zhì)，C錯誤。 8．(2011年龍巖高二檢測)電導率是衡量電解質(zhì)溶液導電能力大小的物理量，根據(jù)溶液電導率變化可以確定滴定反應的終點。右圖是用KOH溶液分別滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲線示意圖。下列示意圖中，能正確表示用NH3H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲線的是(　　) 解析：選D。由KOH溶液滴定HCl和CH3COOH溶液的電導率變化關系圖可以看出規(guī)律：①HCl被中和過程中電導率迅速下降，②CH3COOH被中和時電導率緩慢上升，③由拐點后迅速升高可推知強酸或強堿的量多少對電導率影響很大而弱酸和弱堿對電導率影響很小。根據(jù)以上三點分析NH3H2O滴定HCl和CH3COOH混合溶液的過程為先中和HCl使電導率迅速降低，再中和CH3COOH，使電導率緩慢上升，后過量的NH3H2O對電導率的影響很小(特別是在大量NH存在抑制NH3H2O電離的條件下)，故應選D。 9．下列實驗操作會引起測定結(jié)果偏高的是(　　) A．測定膽礬結(jié)晶水含量的實驗中，晶體加熱完全失去結(jié)晶水后，將盛試樣的坩堝在空氣中自行冷卻 B．中和滴定用的錐形瓶加入待測液后，再加少量蒸餾水稀釋 C．為了測定一種白色固體的質(zhì)量，將藥品放在托盤天平的右盤，砝碼放在左盤，并需移動游碼使之平衡 D．量取待測液的移液管用水洗后，沒有用待測液潤洗2～3次 解析：選C。A選項，加熱失去結(jié)晶水的CuSO4在空氣中冷卻時會吸收水分，從而使“失去結(jié)晶水后的硫酸銅”質(zhì)量增大，即“硫酸銅晶體含有的結(jié)晶水”減小了，所以，測定出的結(jié)晶水含量會偏低；B選項，無影響，因為這不會引起待測液的物質(zhì)的量的變化；C選項，實際上，“白色固體質(zhì)量”＋“游碼讀數(shù)”＝“砝碼讀數(shù)”，但測定結(jié)果仍是“游碼讀數(shù)”＋“砝碼讀數(shù)”，所以，測定結(jié)果偏高；D選項，待測液被稀釋，在滴定中測得的是稀釋后的濃度，所以，測定結(jié)果偏低。 10．(2011年邯鄲高二檢測)用如圖裝置測定水中氫、氧元素的質(zhì)量比，其方法是分別測定通氫氣前后玻璃管的質(zhì)量差和U形管的質(zhì)量差，實驗測得m(H)∶m(O)＞1∶8。下列對導致這一結(jié)果的原因的分析中，一定錯誤的是(　　) A．Ⅰ、Ⅱ裝置之間缺少干燥裝置 B．CuO沒有全部被還原 C．Ⅱ 裝置中玻璃管內(nèi)有水冷凝 D．Ⅲ裝置后缺少干燥裝置 解析：選B。通氫氣前后玻璃管的質(zhì)量差為反應的CuO中O的質(zhì)量，反應前后U形管的質(zhì)量差為反應生成的水的質(zhì)量。Ⅰ、Ⅱ裝置之間沒有干燥裝置，則使Ⅰ中反應帶出的水蒸氣進入U形管使水的質(zhì)量增大，則H質(zhì)量增加，導致m(H)∶m(O)＞1∶8。若Ⅱ裝置有水冷凝，則使測得的水的質(zhì)量減小，設冷凝水質(zhì)量為m，則H質(zhì)量減小m/9，但Ⅱ裝置質(zhì)量增加m，即測得O質(zhì)量減小m，由于m(H)∶m(O)＝1∶8，若設m(H)＝n，則m(O)＝8n，則測得的＝＝＋＞，因此測得m(H)∶m(O)＞1∶8。Ⅲ裝置后缺少干燥裝置，會導致CaCl2吸收空氣中的水蒸氣，導致測得水的質(zhì)量增加，m(H)∶m(O)＞1∶8。只有B中CuO沒有被完全還原，則對m(H)∶m(O)的測定沒有影響，因此一定錯誤。 11．已知Zn(OH)2能溶于NaOH溶液轉(zhuǎn)變成Na2[Zn(OH)4]。為了測定某白鐵皮中鋅的質(zhì)量分數(shù)，進行如下實驗：取a g白鐵皮樣品于燒杯中，加入過量稀鹽酸，用表面皿蓋好，開始時產(chǎn)生氣泡的速度很快，以后逐漸變慢。待試樣全部溶解后，向燒杯中加入過量NaOH溶液，充分攪拌后過濾，將所得沉淀在空氣中加強熱至質(zhì)量不變，稱得殘留固體質(zhì)量為b g。 (1)白鐵皮鍍鋅的目的是 ________________________________________________________________________。 (2)氣泡產(chǎn)生速度先快后慢的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)溶液中加入過量NaOH溶液，發(fā)生反應的離子方程式是(不是離子反應的寫化學方程式)： ________________________________________________________________________； ________________________________________________________________________； ________________________________________________________________________； ________________________________________________________________________。 (4)最后殘留的固體是__________，得到該固體的化學反應方程式是 ________________________________________________________________________。 (5)白鐵皮含鋅的質(zhì)量分數(shù)是______________(用含a、b的式子表示)。 解析：(1)白鐵皮鍍鋅的目的是為了保護內(nèi)部的Fe，增加Fe的抗腐蝕能力。 (2)Zn、Fe在稀鹽酸中形成原電池，反應速率快，隨著H＋濃度的不斷減小，表面Zn溶解，原電池作用逐漸減弱，反應速率逐漸減慢。 (3)結(jié)合題給信息和所學化學知識，可以寫出(3)中的離子方程式。 (4)Fe(OH)3不穩(wěn)定，受熱時易發(fā)生分解，所以得到的固體是Fe2O3。 (5)根據(jù)殘留固體氧化鐵的質(zhì)量b g可得鐵元素的質(zhì)量為：b g，所以a g白鐵皮中鋅的質(zhì)量為(a－b) g，從而可以計算出鋅的質(zhì)量分數(shù)是%。 答案：(1)保護內(nèi)部的鐵，增加鐵的抗腐蝕能力 (2)開始時，氫離子濃度大，加上鋅與鐵構成無數(shù)微小的原電池，反應速度快。隨著反應的進行，溶液中氫離子濃度減小，表面鋅溶解后，原電池作用逐漸減小以至不存在，反應速率明顯減慢 (3)Zn2＋＋2OH－===Zn(OH)2↓ Zn(OH)2＋2OH－===[Zn(OH)4]2－ Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (4)Fe2O3　2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O (5)% 12．某同學測定鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度，步驟如下： (1)測量三塊鍍鋅鐵皮的長度與寬度，記錄數(shù)據(jù)。 (2)用電子天平分別測量三塊鍍鋅鐵皮的質(zhì)量。 (3)將鍍鋅鐵皮放入燒杯中，加入鹽酸，反應時應小心將鐵片翻動，該操作的目的是________________________________________________________________________。 若沒有此類操作，則測得的鋅鍍層厚度 ________________________________________________________________________。 當反應速率顯著減小時，立即取出鐵片并 ________________________________________________________________________， 該操作的目的是 ________________________________________________________________________。 (4)將鐵片放在石棉網(wǎng)上，用小火烘干，該操作的目的是______________________________。若不烘干，則計算得到的鋅鍍層厚度結(jié)果將____________。若改用酒精燈持續(xù)加強熱，則會造成________________________________________________________________________。 (5)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，完成下表，求出鍍鋅鐵皮的鋅鍍層厚度(鋅的密度取7.14 gcm－3)。 數(shù)據(jù)記錄 數(shù)據(jù)處理 鍍鋅鐵皮A長4.94 cm、寬4.90 cm 鍍鋅鐵皮B長5.05 cm、寬5.00 cm 鍍鋅鐵皮C長5.05 cm、寬4.90 cm 鍍鋅鐵皮A　m1(A)＝2.455 g 鍍鋅鐵皮B　m1(B)＝2.508 g 鍍鋅鐵皮C　m1(C)＝2.500 g 鍍鋅鐵皮A　m2(A)＝2.201 g 鍍鋅鐵皮B　m2(B)＝2.247 g 鍍鋅鐵皮C　m2(C)＝2.238 g 鍍鋅鐵 皮編號 鍍鋅鐵 皮厚度 (單側(cè)) /cm 鍍鋅鐵 皮平均 厚度(單 側(cè))/cm 鍍鋅 鐵皮A 鍍鋅 鐵皮B 鍍鋅 鐵皮C 解析：反應時小心地將鐵片翻動，是為了使Zn與鹽酸充分反應；在鹽酸中，Zn與Fe構成原電池，因為Zn的活潑性比Fe的強，Zn失去電子被氧化，隨著Zn的消耗，原電池作用減弱，反應速率減慢，當反應速率顯著減小時，說明Zn與鹽酸反應完成。根據(jù)公式：h＝可以知道當Zn反應不完全、鐵片不干燥或鐵片被氧化時都會使h減小，也可以根據(jù)上述公式計算出鍍鋅鐵皮的厚度。 答案：(3)使Zn充分反應　偏低　沖洗鐵片上的酸液體　避免鐵被腐蝕　(4)除去水分　偏低　鐵片氧化 (5) 鍍鋅鐵皮厚度(單側(cè))/cm 鍍鋅鐵皮平均厚度(單側(cè))/cm 7.34810－4 7.33410－4 7.23910－4 7.41510－4 13.氧化還原滴定實驗同中和滴定類似(用已知濃度的氧化劑溶液滴定未知濃度的還原劑溶液或反之)?，F(xiàn)有0.001 molL－1酸性KMnO4溶液和未知濃度的無色NaHSO3溶液。反應的離子方程式是2MnO＋5HSO＋H＋===2Mn2＋＋5SO＋3H2O。填空回答問題： (1)該滴定實驗所需儀器為下列中的__________。 A．酸式滴定管(50 mL)　B．堿式滴定管(50 mL)　 C．量筒(10 mL)　D．錐形瓶　E．鐵架臺　F．滴定管夾 G．燒杯　H．白紙　I．膠頭滴管　J．漏斗 (2)不用________(填“酸”或“堿”)式滴定管盛放高錳酸鉀溶液。試分析原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)選何種指示劑，說明理由 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)滴定前平視KMnO4液面，刻度為a mL，滴定后俯視液面刻度為b mL，則(b－a)mL比實際消耗KMnO4溶液體積________(填“多”或“少”)。根據(jù)(b－a)mL計算得到的待測濃度，比實際濃度________(填“大”或“小”)。 答案：(1)ABDEFGH (2)堿　高錳酸鉀具有強氧化性，能腐蝕橡膠管 (3)不用指示劑，因為MnO本身有顏色，可作指示劑且MnO全部轉(zhuǎn)化為Mn2＋時紫色褪去，現(xiàn)象明顯 (4)少　小 111