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(16分)某同学从网络上了解到菠菜中富含可溶性的两类正盐:草酸盐和碳酸盐。该同学欲用实验验证这一事实并检测其中草酸盐的含量。查阅资料得知草酸(H2C2O4)是一种二元有机弱酸,具有较强的还原性;草酸钙(CaC2O4)不溶于水能溶于稀硫酸。请回答下列问题:
(1)该学生将菠菜研磨成粉末、热水浸泡、过滤得到澄清溶液A。研磨菠菜使用的实验仪器的名称为            
(2)设计实验方案验证菠菜中含有草酸盐和碳酸盐,补充完成预期现象和结论。

实验步骤
预期现象和结论
步骤1:调节溶液A至弱碱性,滴加足量CaCl2溶液。
①出现白色沉淀,说明菠菜中     
                         
步骤2:取步骤1的沉淀于试管中,加入足量的稀硫酸,沉淀完全溶解,并将产生的无色无味的气体通入澄清石灰水中。
                        
步骤3:向步骤2得到的溶液中滴加几滴高锰酸钾溶液。
                        
(3)欲准确测定菠菜中草酸盐的含量
①操作:取m g菠菜样品,将其中草酸盐全部转化为CaC2O4沉淀分离出来置于烧杯中,用过量的稀硫酸完全溶解后,溶液转入     中并加水配制成250mL溶液。每次移取25.00mL该溶液于锥形瓶中,用0.0100mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定,平均消耗标准溶液V mL。KMnO4滴定实验时发生的离子方程式为    
②计算:菠菜中草酸盐(以C2O42计算)的质量分数为(可以只列式不化简)      
③误差分析: 下列操作会使测定结果偏高的是       
A.配制溶液时未洗涤烧杯和玻璃棒就加水定容
B.锥形瓶未干燥就加入待测液进行滴定
C.未用标准液润洗就加入标准液开始滴定
D.滴定前尖嘴处有气泡滴定后气泡消失
E.滴定后俯视读数

(1)研钵(2分)。
(2)①至少含有C2O42、CO32中的一种或两种皆有(2分)。
②澄清石灰水变浑浊,说有菠菜中含有CO32(2分)。
③高锰酸钾紫色褪去,说明菠菜中含有C2O42(2分)。
(3)①250ml 容量瓶(2分);2MnO4+16H+5C2O42=2Mn2+10CO2↑+8H2O(2分)
×10-3(2分,或其他合理答案)    ③CD(2分)

解析试题分析:(1)固体研磨用到的仪器为研钵,研磨菠菜使用的实验仪器的名称为研钵。(2)草酸钙和碳酸钙均为不溶于水的白色固体,步骤1中出现白色沉淀,说明菠菜中至少含有C2O42、CO32中的一种或两种皆有;步骤2的目的是验证菠菜中含有碳酸盐,选用稀盐酸溶解沉淀,方法是:加入足量1 mol?L-1 HCl,将产生的气体通入足量澄清石灰水中,现象是沉淀溶解,澄清石灰水变浑浊,说明菠菜中含有碳酸盐;步骤3操作目的是验证草酸盐的存在,利用草酸盐具有还原性,方法是;向步骤2得到的溶液中滴加几滴0.01 mol?L-1 KMnO4,现象是溶液紫红色褪去,说明菠菜中含有草酸盐,答案是①至少含有C2O42、CO32中的一种或两种皆有。②澄清石灰水变浑浊,说有菠菜中含有CO32。③高锰酸钾紫色褪去,说明菠菜中含有C2O42。(3)①配制250mL溶液应选用250mL容量瓶;KMnO4标准溶液与C2O42反应生成+2价锰离子、二氧化碳和水,离子方程式为2MnO4+16H+5C2O42=2Mn2+10CO2↑+8H2O。②计算:根据反应方程式得关系式:5C2O42-——2KMnO4,代入题给数据计算,菠菜中草酸盐(以C2O42计算)的质量分数为×10-3。③误差分析: A.配制溶液时未洗涤烧杯和玻璃棒就加水定容,高锰酸钾溶液的体积偏小,测定结果偏低,错误,B.锥形瓶未干燥就加入待测液进行滴定,对测定结果无影响,错误;C.未用标准液润洗就加入标准液开始滴定,高锰酸钾溶液的体积偏大,测定结果偏高,正确;D.滴定前尖嘴处有气泡滴定后气泡消失,高锰酸钾溶液的体积偏大,测定结果偏高,正确;E.滴定后俯视读数,高锰酸钾溶液的体积偏小,测定结果偏低,错误,选CD。
考点:考查化学实验基本操作、实验方案的设计、溶液的配制、关系式法计算及误差分析。

练习册系列答案
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某科研小组设计出利用工业废酸(10%H2SO4)来堆浸某废弃的氧化铜锌矿(主要成份:CuO ZnO)的方案,实现废物综合利用,方案如下图所示。

请回答下列问题:
(1)操作1的名称是:            
(2)向溶液A中加入Fe粉发生的主要的反应离子方程式为:                     
(3)向溶液B中加入物质X的目的是      ,物质X可用下列物质中的       。(填字母)    

A.KMnO4 B.O2 C.H2O2 D.NaOH 
(4)向溶液B中加入氨水的目的是调节溶液的pH,pH应控制在         范围之间。
(5)溶液D中主要溶质的化学式是         
(6)氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS,在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,则相同温度下:Ksp(CuS)      Ksp(ZnS)(选填“>”“<”或“=”)。

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有三瓶标签脱落的无色透明溶液,分别是稀盐酸、稀硫酸和稀硝酸。请你帮助实验老师设计两种方法鉴别它们。

 
 
      操 作 步 骤
 
现 象 及 结 论
 
方法一
 
 
 
 
 
方法二
 
 
 
 
 
 

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在锌湿法冶炼过程中,会产生大量铜镉渣(主要含有Zn、Cd、Fe、Cu等),直接丢弃会造成环境污染,也是资源浪费,以下为回收处理铜镉渣制备硫酸锌晶体的工业流程:

已知:硫酸锌晶体易溶于水,难溶于酒精。
(1)加入硫酸的目的            
(2)硫酸不能溶出铜,加入锰粉是为了结合铁离子的变价来传递电子,将铜溶出,锰粉的主要成分为MnO2,相关方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+              
(3)由硫酸锌溶液获得硫酸锌晶体,必要的操作方法为                       
(4)制得的硫酸锌晶体需要洗涤,选择的试剂为   ,原因是          

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科目:高中化学 来源: 题型:问答题

工业上常利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)来吸收含SO2的废气,最终制得硫酸锰晶体(MnSO4·H2O),其主要流程如下:

已知:浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+等其他金属离子。有关金属离子形成氢氧化物沉淀时溶液的pH见下表:

离子
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
Fe2+
7.6
9.7
Fe3+
2.7
3.7
Al3+
3.8
4.7
Mn2+
8.3
9.8
 
(1)软锰矿浆中通入含SO2废气后,发生主要反应的化学方程式为____________________。
(2)浸出液中加入MnO2粉末的目的是____________;反应的离子方程式是___________________。
(3)溶液中加入石灰浆来调节pH,其作用是_________________;pH应调节的范围是__________。
(4)滤渣的主要成分是________________________________________________(用化学式表示)。

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图:

根据题意回答下列问题:
(1)固体X中主要含有      (填写化学式);要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,应该使用      (填写仪器或试剂名称)。
(2)酸化步骤用醋酸调节溶液pH <5,其目的是      
(3)操作Ⅲ有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩、
         、过滤、       、干燥。
(4)下表是相关物质的溶解度数据,操作III发生反应的化学方程式是。该反应在溶液中能发生的理由是:                

(5)副产品Y主要含氢氧化铝,还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质,精确分析Y中氢氧化铝含量的方法是称取ng样品,加入过量         (填写试剂)、溶解、过滤、再加入过量             (填写试剂)、……灼烧、冷却、称量,得干燥固体mg。计算祥品中氢氧化铝的质量分数为            (用含m、n的代数式表示)。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

(6分)A、B、C、D四种可溶性化合物,分别由阳离子Fe3+、Ba2+、Al3+、Na+和阴离子OH-、SO42-、Cl-、CO32-中的各一种组成(离子不重复)。通过实验,得出如下结论:
①A和D的溶液显碱性,0.1mol·L-1A溶液的pH小于13;
②铜粉能溶解在B的溶液中;
③往C的溶液中加入过量的D溶液,最终没有沉淀。
根据以上实验事实,回答下列问题:
(1) 试写出A和B的化学式:A         ,B___________。
(2) 试写出实验③中反应的离子方程式                  

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

(17分)(2012?广东)苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸,反应原理:

实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯.

已知:苯甲酸分子量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;纯净固体有机物都有固定熔点.
(1)操作Ⅰ为      ,操作Ⅱ为       
(2)无色液体A是        ,定性检验A的试剂是          ,现象是         
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔,该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确.请在答题卡上完成表中内容.

序号
实验方案
实验现象
结论

将白色固体B加入水中,加热溶解, _________ 
 _________ 
得到白色晶体和无色溶液
 

取少量滤液于试管中, _________ 
生成白色沉淀
滤液含Cl

干燥白色晶体, _________ 
 _________ 
白色晶体是苯甲酸
(4)纯度测定:称取1.220g产品,配成100ml甲醇溶液,移取25.00ml溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为2.40×10﹣3mol,产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为         ,计算结果为          (保留二位有效数字).

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某兴趣小组同学利用高锰酸钾氧化甲苯制备苯甲酸(KMnO4中性条件下还原产物为MnO2,酸性条件下为Mn2+)

已知:苯甲酸相对分子量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 go。

实验流程:
①往装置A中加入2.7mL (2.3 g)甲苯和125 mL水,然后分批次加入8.5 g稍过量的KMnO4固体,控制反应温度约在100℃,当甲苯层近乎消失,回流不再出现油珠时,停止加热。
②将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣,合并滤液与洗涤液,冷却后加入浓盐酸,经操作I得白色较干燥粗产品。
③纯度测定:称取1.220g白色样品,配成100mL、甲醇溶液,取25.00mL溶液,用0.1000mol/L KOH标准溶液滴定,重复滴定四次,每次消耗的体积如下表所示列举

请回答:
(1)装置A的名称         。若不用温度计,本实验控制反应温度的措施为          
(2)白色粗产品中除了KCl外,其他可能的无机杂质为____            
(3)操作I的名称                                  
(4)步骤③中用到的定量仪器有              ,100mL容量瓶,50mL酸式、碱式滴定管。
(5)样品中苯甲酸纯度为                           
(6)滴定操作中,如果对装有KOH标准溶液的滴定管读数时,滴定前仰视,滴定后俯视则测定结果   (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

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同步练习册答案