(15分)亚硫酸盐是一种常见食品添加剂。为检验某食品中亚硫酸盐含量(通常1kg样品中含SO2的质量计),某研究小组设计了如下两种实验流程:(1)气体A的主要成分
题型:不详难度:来源:
(15分)亚硫酸盐是一种常见食品添加剂。为检验某食品中亚硫酸盐含量(通常1kg样品中含SO2的质量计),某研究小组设计了如下两种实验流程:
(1)气体A的主要成分是 ,为防止煮沸时发生暴沸,必须先向烧瓶中加入 ;通入N2的目的是 。 (2)写出甲方案第①步反应的离子方程式: 。 (3)甲方案第②步滴定前,滴定管需用NaOH标准溶液润洗,其操作方法是 。 (4)若用盐酸代替稀硫酸处理样品,则按乙方案实验测定的结果 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”) (5)若取样品wg,按乙方案测得消耗0.01000mol·L—1I2溶液VmL,则1kg样品中含SO2的质量是 g(用含w、V的代数式表示)。 |
答案
⑴SO2、N2碎瓷片(或沸石) 将生成的SO2全部赶出 ⑵SO2+H2O2=2H++SO2-4 ⑶向滴定管注入少量NaOH标准液,倾斜转动滴定管润洗整个滴定管内壁,然后将润洗液从下端尖嘴处放出,重复操作2~3次 ⑷无影响 ⑸0.64V/w |
解析
⑴亚硫酸盐与稀硫酸反应生成气体SO2,因此A气体的成分为生成的SO2及通入的N2(其目的是将生成的SO2全部赶出,保证被吸收液全部吸收,减小误差,也可通入稀有气体),为防止液体加热时暴沸,一般可加入碎瓷片。 ⑵SO2具有还原性,可被氧化剂H2O2所氧化而吸收,反应的离子方程式为SO2+H2O2===2H++SO2-4。 ⑶甲方案的原理是根据消耗的氢氧化钠的量求硫酸的量,进而求SO2的量。乙方案的原理是根据溶液B中的SO32-被I2氧化,由I2的量求SO32-的量,进而求SO2的量。用标准液润洗滴定管的目的是减小误差,否则会使所装溶液浓度减小,造成滴定结果偏大。标准液润洗滴定管的方法是:滴定管用蒸馏水洗涤干净后,加入少量NaOH标准液,将滴定管倾斜放在两手掌上,轻轻转动,润洗整个滴定管内壁,然后将润洗液从下端尖嘴处放出,不可从上口倒出,重复操作2~3次。 ⑷乙方案的原理是根据溶液B中的SO32-被I2氧化,由I2的量求SO32-的量,进而求SO2的量。用盐酸代替硫酸,生成的SO2气体中混有少量HCl,因SO2用碱液吸收后需再用盐酸调节溶液至弱酸性,且SO2的量不会因混入HCl而变化,因此消耗的I2不变,即对实验结果无影响。 ⑸反应为H2O+SO2-3+I2===SO2-4+2I-+2H+, SO2~ SO2-3~ I2 64 1mol m 0.010 00 mol·L-1 ×V×10-3 L=V×10-5 mol m=64×V×10-5 g,则1 kg样品中含SO2的质量为:64×V×10-5 g×1000/w=0.64V/w 考点定位:本题属工业流程题。以食品中的亚硫酸盐含量的测定为问题情境,通过简明的实验流程图,将实验基本操作、仪器的使用、化学计算、化学方程式的书写等内容综合在一起,考查考生对化学实验方案的分析和问题解决的能力。 |
举一反三
(18分)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:
请回答下列问题: ⑴ 第①步Cu与酸反应的离子方程为____________________________________; 得到滤渣1的主要成分为___________________。 ⑵ 第②步加H2O2的作用是___________________________________________,使用H2O2的优点是________________________;调溶液pH的目的是使__________________生成沉淀。 ⑶ 用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是_____________________________。 ⑷ 由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ,探究小组设计了三种方案:
上述三种方案中,_________________方案不可行,原因是_____________________________; 从原子利用率角度考虑,___________方案更合理。 ⑸ 探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O (Mr=250)含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol L-1 EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下: Cu2+ + H2Y2- = CuY2- + 2H+ 写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω= _____________________________ ; 下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。 a.未干燥锥形瓶 b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡 c.未除净可与EDTA反应的干扰离子 |
(11分)某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO而设计了下列实验,装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。图中K为止水夹(处于关闭状态),F是一半空的注射器。
请回答有关问题: (1) 设计装置A的目的是 ; 为达到此目的,应进行的操作是打开K,且打开分液漏斗活塞,当装置C中产生 时,关闭K。 (2) 在完成(1)中的“操作”后,将装置B中铜丝插入稀硝酸,并微热之,观察到装置B中的 现象是 ; B中反应的离子方程式为: 。 (3) 装置E和F的作用是 ;为实现此作用,其操作方法是 。 (4) 装置D的作用是吸收多余的氮氧化物,防止污染空气,兼有 的功能。 |
无水亚硫酸钠隔绝空气加热到600℃便开始分解,分解产物是硫化钠和另外一种固体。某学生将无水亚硫酸钠受热后的试样溶于水制成浓溶液,用下图所示的实验装置进行实验,他向试样溶液中缓缓地逐滴加入稀盐酸,根据实验现象判断固体试样含有什么成分?
(1)如果加热温度在600℃以上,再向所得固体的试样溶液中缓缓滴加稀盐酸至足量,观察到品红溶液不褪色,CuSO4溶液中出现黑色沉淀,试分析试样溶液中可能出现的现象__________ _________,解释这种现象的离子方程式是_____________ _ _;品红溶液不褪色的原因是:_____________________。 (2)通过上述实验现象推断无水亚硫酸钠受热分解的化学方程式是____________________,装置中的NaOH溶液的作用是____________________________。 (3)若加入了足量的稀盐酸后,品红溶液和CuSO4溶液中都无明显的现象发生,原因是_____________________________________。 |
实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:4NH4++6HCHO===3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定时,1mol(CH2)6N4H+与1molH+相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验: 步骤Ⅰ 称取样品1.500g。 步骤Ⅱ 将样品溶解后,完全转移到250mL容量瓶中,定容,充分摇匀。 步骤Ⅲ 移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中,加入10mL20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。 (1)根据步骤Ⅲ填空: ①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 ②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 ③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察 。 A.滴定管内液面的变化 B.锥形瓶内溶液颜色的变化 ④滴定达到终点的判断是 。 (2)滴定结果如下表所示:
若NaOH标准溶液的浓度为0.1010mol/L,则该样品中氮的质量分数为 。 |
根据下列实验方案设计,不能测定出相关含量的是 A. 测定某补血剂(成分FeSO4和维生素C)中铁元素的含量,将一定质量的补血剂溶于水,然后用标准浓度的酸性高锰酸钾溶液滴定至溶液恰好变紫色且半分钟不改变 B. 测量SO2、N2混合气体中SO2含量,将标准状况下一定体积混合气体通过装有一定浓度一定体积的碘—淀粉溶液的反应管至溶液蓝色恰好消失 C. 测定氯化铵与硫酸铵混合物中氯化铵的含量,将一定质量的混合物溶于水,再加入过量氯化钡溶液至沉淀不再生成,过滤、洗涤、干燥,再称重 D. 测定硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)里结晶水的含量,将一定质量的硫酸铜晶体加热至蓝色变白,冷却,称量,重复至前后质量恒定 |
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