5．（1）某研究性學(xué)習(xí)小組用一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸滴定10.00mL一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液，滴定時使用pH計精確測量滴定過程中溶液的pH變化（溫度為25℃），并繪制出滴定過程中溶液pH的變化曲線如圖所示．實驗過程中需要使用的儀器有鐵架臺、滴定管夾、酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶、燒杯，由圖可計算出標準HCl溶液的物質(zhì)的量濃度為2.5mol/L（忽略溶液混合時的體積變化）．
（2）該小組同學(xué)在探究上述NaOH溶液與酚酞溶液作用時，發(fā)現(xiàn)了一個意外現(xiàn)象：向少量酚酞溶液中滴加NaOH溶液，開始時溶液變紅色，但繼續(xù)滴加NaOH溶液至一定量時紅色消失．對此意外現(xiàn)象形成的原因，該小組同學(xué)分別提出了各自的看法并進行相應(yīng)的實驗設(shè)計．
甲：可能是NaOH溶液與空氣中的CO2反應(yīng)造成的．
乙：可能是溶液在堿性條件下繼續(xù)與空氣中的氧氣反應(yīng)造成的．
丙：可能與NaOH溶液的濃度有關(guān)．
【理論分析】①乙同學(xué)認為甲同學(xué)的猜想明顯錯誤，他的理由是NaOH溶液與CO2反應(yīng)生成的Na2CO3溶液也呈堿性，遇酚酞也會變紅色．
【實驗設(shè)計】②為證實乙同學(xué)的猜想，還需做如下實驗，請完成下表：
實驗步驟設(shè)計此步驟的目的
將配制的NaOH溶液加熱除去溶液中溶解的氧氣
在加熱后的溶液中滴加酚酞，并在上方滴加一些植物油隔絕空氣
③通過以上實驗，三位同學(xué)看到：溶液先變成紅色，一會兒紅色消失．因此溶液褪色與氧氣無關(guān)．若丙同學(xué)的猜想正確，請你設(shè)計一個簡單的實驗加以證明（按要求填寫在下表中）：
實驗方案觀察到的現(xiàn)象和結(jié)論
分別配制不同濃度的NaOH溶液，然后各滴加2～3滴酚酞溶液，較稀的NaOH溶液中出現(xiàn)紅色，很濃的NaOH溶液中無紅色出現(xiàn)（或先變紅色，一會兒紅色消失）說明紅色消失與NaOH溶液的濃度有關(guān)（或：向原紅色消失的溶液中慢慢加入足量的水，紅色重新出現(xiàn)；說明紅色消失與NaOH溶液的濃度有關(guān)）

分析 （1）實驗過程中需要使用的儀器除鐵架臺，滴定管夾外還有酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶、燒杯等；
設(shè)NaOH溶液、鹽酸的濃度，然后根據(jù)滴定曲線立方程式組來求解；
（2）①如果“可能是氫氧化鈉溶液與空氣中二氧化碳反應(yīng)的緣故”，而碳酸鈉溶液顯堿性，也可使酚酞試劑變紅；
②為排除“可能是酚酞與空氣中氧氣反應(yīng)，使紅色消失的緣故”，避免氫氧化鈉溶液中出現(xiàn)氧氣或空氣，實驗中“加熱”目的是：趕走溶液中少量氧氣，“滴入植物油”目的是：隔絕氧氣；
③如果“可能與氫氧化鈉溶液濃度的大小有關(guān)”，方案二：向原紅色消失的溶液中加，加水稀釋溶液變紅，則說明紅色消失與氫氧化鈉溶液濃度大小有關(guān)．

解答 解：（1）實驗過程中需要使用的儀器除鐵架臺，滴定管夾外還有酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶、燒杯等，
設(shè)NaOH溶液、鹽酸的濃度分別為Y mol/L，Xmol/L；
當加入15.00ml鹽酸時，溶液的pH=13，則有：10mL×Y mol/L-15.00mL×Xmol/L=25.00mL×10-1mol/L；
當加入16.00ml鹽酸時，溶液的pH=7，則有：16mL×Xmol/L=10mL×Ymol/L；
解得：X=2.5；Y=4，
故答案為：酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶、燒杯；2.5mol/L；
（2）①如果“可能是氫氧化鈉溶液與空氣中二氧化碳反應(yīng)的緣故”，而碳酸鈉溶液顯堿性，也可使酚酞試劑變紅，
故答案為：NaOH溶液與CO2反應(yīng)生成的Na2CO3溶液也呈堿性，遇酚酞也會變紅色；
②實驗中“加熱”目的是：趕走溶液中少量氧氣，避免氫氧化鈉溶液中出現(xiàn)氧氣或空氣，
在加熱后的溶液中滴加酚酞，并在上方滴加一些植物油，可隔絕空氣，
故答案為：除去溶液中溶解的氧氣； 隔絕空氣；
③若丙同學(xué)的猜想正確，則分別配制不同物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液，然后各滴加數(shù)滴酚酞溶液，濃度大的溶液中酚酞紅色會消失，則證明紅色消失與氫氧化鈉溶液的濃度大小有關(guān)，或向原紅色消失的溶液中加水，紅色重新出現(xiàn)，則說明紅色消失與氫氧化鈉溶液濃度大小有關(guān)，
故答案為：分別配制不同濃度的NaOH溶液，然后各滴加2～3滴酚酞溶液，較稀的NaOH溶液中出現(xiàn)紅色，很濃的NaOH溶液中無紅色出現(xiàn)（或先變紅色，一會兒紅色消失）；說明紅色消失與NaOH溶液的濃度有關(guān)（或：向原紅色消失的溶液中慢慢加入足量的水，紅色重新出現(xiàn)；說明紅色消失與NaOH溶液的濃度有關(guān)）．

點評 本題考查了如何探究物質(zhì)的性質(zhì)和變化規(guī)律，側(cè)重于學(xué)生的分析、實驗?zāi)芰Φ目疾�，掌握反�?yīng)現(xiàn)象與本質(zhì)的聯(lián)系、學(xué)會猜想和事實驗證的方法是解題的關(guān)鍵，難度中等．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

14．某溶液中含有四種離子，已知其中三種離子Na+、Mg2+、NO3-的物質(zhì)的量濃度分別為0.2mol•L-1，0.1mol•L-1，0.1mol•L-1，則溶液中另一離子及其物質(zhì)的量濃度可能是（　　）
A．SO42-　0.1 mol•L-1B．Al3+　0.2 mol•L-1
C．Cl-　0.3 mol•L-1D．K+　0.4 mol•L-1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

16．在化學(xué)分析中，常需用KMnO4標準溶液，由于KMnO4晶體在室溫下不太穩(wěn)定，因而很難直接配制準確物質(zhì)的量濃度的KMnO4溶液．實驗室一般先稱取一定質(zhì)量的KMnO4晶體，配成大致濃度的KMnO4溶液，再用性質(zhì)穩(wěn)定、相對分子質(zhì)量較大的基準物質(zhì)草酸鈉[Mr（Na2C2O4）=134.0]對配制的KMnO4溶液進行標定，測出所配制的KMnO4溶液的準確濃度，反應(yīng)原理為：5C2O42-+2MnO4-+16H+═10CO2↑+2Mn2++8H2O
以下是標定KMnO4溶液的實驗步驟：
步驟一：先配制濃度約為0.10mol•L-1的高錳酸鉀溶液500mL．
步驟二：取0.02mol•L-1 的Na2C2O420.00mL放入錐形瓶中，并加稀硫酸酸化，用步驟一所配高錳酸鉀溶液進行滴定．三次平行實驗的數(shù)據(jù)記錄在表中：
平行實驗編號Na2C2O4溶液
（mL）		滴定管起始讀數(shù)（mL）滴定管滴定終點讀數(shù)（mL）
120.000.0021.18
220.001.0221.00
320.001.1821.20
試回答下列問題：
（1）步驟一中要用到的主要玻璃儀器是除燒杯、玻璃棒外還需．
（2）步驟二中滴定操作選用滴定管（填“酸式”或“堿式”）滴定終點的判斷方法：
（3）下來滴定操作會導(dǎo)致測量結(jié)果偏高的是
A、滴定管滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失          B、錐形瓶洗滌后沒有干燥
C、滴定終點時，讀數(shù)時俯視                      D、滴定時錐形瓶中有液體濺出
E、一滴高錳酸鉀溶液附在錐形瓶壁上未沖下
（4）從實驗所得數(shù)據(jù)計算，KMnO4溶液的濃度為mol•L-1．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

13．過硫酸鈉（ Na2S2O8）是一種重要化工原料．某研究小組進行如下實驗．
實驗一  過硫酸鈉的制取采用如圖1裝置制取Na2S2O8．

裝置I中：主反應(yīng)：（NH4）2S2O8+2NaOH$\frac{\underline{\;55℃\;}}{\;}$Na2S2O8+2NH3↑+2H2o
副反應(yīng)：①2NH3+3Na2S2O8十6NaOH$\frac{\underline{\;90℃\;}}{\;}$6Na2SO4+6H2o十N2
②3Na2S2O8+3H2O+3Na2SO4+3H2SO4+O3↑
（1）裝置Ⅱ的作用是吸收NH3．
（2）裝置I還需補充的實驗儀器或裝置有_abc（填序號）．
a．溫度計        b．酒精燈        c．水浴         d．洗氣瓶
（3）裝置I發(fā)生反應(yīng)的同時需要持續(xù)通入氮氣的目的是使三頸燒瓶內(nèi)產(chǎn)生的NH3及時排除，減少副反應(yīng)①的發(fā)生
實驗二過硫酸鈉的性質(zhì)實驗
（4）為研究Na2S2O8溶解度隨溫度變化情況，實驗過程需要測定的數(shù)據(jù)是溶液的溫度、溶質(zhì)的質(zhì)量、水的質(zhì)量或體積．
（5）Na2S2O8溶液與銅反應(yīng)時先慢后快，除反應(yīng)放熱這一因素外，有人認為還有一種可能是反應(yīng)生成的Cu2+對后續(xù)反應(yīng)起催化作用，能檢驗該說法是否正確的實驗方案為取等量銅粉，分別加入少量等體積的硫酸銅溶液和水，再加入等量過硫酸鈉溶液，觀察；．
實驗三過硫酸鈉的應(yīng)用研究
（6）為檢驗用Na2S2O8溶液吸收NO的可行性，某同學(xué)設(shè)計下圖所示實驗（已知NO不溶于NaOH溶液）．實驗步驟如下：
i．檢查裝置氣密性，并按如圖2加人試劑；
ii．打開a和d，通人足量N2，關(guān)閉d；
iii．往裝置中通人適量NO，關(guān)閉a；
iv…
①步驟iv中，對分液漏斗的操作是依次打開c、b（加入適量Na2S2O3溶液后）關(guān)閉b_．
②能證明該方案可行的實驗現(xiàn)象是加入Na2S2O8溶液后量氣管液面下降_．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

20．草酸H2C2O4存在于自然界的植物中，具有還原性，溶于水，為測定H2C2O4溶液的濃度，取該溶液于錐形瓶中，加入適量稀硫酸后，用濃度為cmol/L的KMnO4標準溶液滴定，滴定原理為：
KMnO4+H2C2O4+H2SO4--K2SO4+CO2+MnSO4+H2O（未配平）
（1）滴定管在使用之前，必須進行的操作是檢查是否漏水，然后用水洗滌，用待裝液潤洗，再在滴定管中裝入溶液后，要排氣泡，再調(diào)液面到0刻度或0刻度以下，讀數(shù)后進行滴定，滴定時，眼睛注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化，該滴定達到滴定終點時的現(xiàn)象為溶液由無色恰好變?yōu)闇\紫紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色．
（2）以下實驗操作會引起測定結(jié)果偏高的是BC．
A．實驗結(jié)束時俯視刻度線讀取滴定終點時高錳酸鉀溶液的體積
B．滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定結(jié)束無氣泡
C．盛裝高錳酸鉀溶液的滴定管用蒸餾水清洗過后，未用高錳酸鉀溶液潤洗
D．盛裝草酸溶液的錐形瓶用蒸餾水清洗過后，未用草酸溶液潤洗
E．滴加高錳酸鉀溶液過快，未充分振蕩，剛看到溶液變色，立即停止滴定．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

10．鋁土礦（主要成分為Al2O3，還含有SiO2、Fe2O3）是工業(yè)上制備氧化鋁的主要原料．工業(yè)上提取氧化鋁的工藝流程如下：

（1）沉淀A、B的成分分別是SiO2 、Fe（OH）3；步驟①中的試劑a是鹽酸；
（2）步驟①②中加入試劑后進行的操作Ⅰ、Ⅱ的名稱是過濾；
（3）步驟②中加入過量NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是H++OH-=H2O、Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓、Al3++4OH-=[Al（OH）4]-；
（4）步驟③中通入過量CO2氣體而不加入過量鹽酸的理由是過量鹽酸能使生成的Al（OH）3溶解；
（5）準確稱取8g鋁土礦樣品，加入一定量試劑a的溶液，使其中的Al2O3、Fe2O3恰好溶解；然后，向濾液中加入10mol•L-1的NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示，則樣品中Al2O3的百分含量為63.75%．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

17．已知2X2（g）+Y2（g）?2Z（g）△H=-a kJ•mol-1（a＞0），在一個容積固定的密閉容器中加入2mol X2和1mol Y2，在500℃時充分反應(yīng)達平衡后Z的濃度為Wmol•L-1，放出熱量b kJ．
（1）此反應(yīng)平衡常數(shù)表達式為$\frac{{c}^{2}（Z）}{{c}^{2}（{X}_{2}）×c（{Y}_{2}）}$；若將溫度降低到300℃，則反應(yīng)平衡常數(shù)將增大（填“增大”“減少”或“不變”）．
（2）若原容器中只加入2mol Z，500℃充分反應(yīng)達平衡后，吸收熱量c kJ，則Z濃度=Wmol•L-1（填“＞”“＜”或“=”），b、c間的關(guān)系為a=b+c．（用a、b、c表示）．
（3）能說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是ad（從下列選項中選擇）．
a．單位時間內(nèi)消耗1molY2的同時消耗了2mol Z     
b．容器內(nèi)的密度保持不變
c．2v逆（X2）=v正（Y2）d．容器內(nèi)壓強保持不變
（4）若將上述容器改為恒壓容器（反應(yīng)器開始體積相同），相同溫度下起始加入2mol X2和1mol Y2達到平衡后，Y2的轉(zhuǎn)化率將變大（填“變大”“變小”或“不變”）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

14．正丁醚常用作有機反應(yīng)的溶劑．實驗室制備正丁醚的反應(yīng)和主要實驗裝置如下：
2CH3CH2CH2CH2OH$?_{135℃}^{濃硫酸}$（CH3CH2CH2CH2）O+H2O 反應(yīng)物和生成物的相關(guān)數(shù)據(jù)如下：
相對分子質(zhì)量沸點/℃密度/g•cm3水中溶解性
正丁醇74117.20.8109微溶
正丁醚130142.00.7704幾乎不溶
合成反應(yīng)：
①將6mL濃硫酸和37g正丁醇，按一定順序添加到A中，并加幾粒沸石．
②加熱A中反應(yīng)液，迅速升溫至135℃，維持反應(yīng)一段時間．
分離提純：
③待A中液體冷卻后將其緩慢倒入盛有70mL水的分液漏斗中，振搖后靜置，分液得粗產(chǎn)物．
④粗產(chǎn)物依次用40mL水，20mLNaOH溶液和40mL水洗滌，分液后加入約3g無水氯化鈣顆粒，靜置一段時間后棄去氯化鈣．
⑤將上述處理過的粗產(chǎn)物進行蒸餾，收集餾分，得純凈正丁醚13g．
回答下列問題：
（1）步驟①中濃硫酸和正丁醇的添加順序為先加入正丁醇，再加入濃硫酸．
（2）加熱A前，需先從b（填“a”或“b”）口向B中通入水．
（3）反應(yīng)過程中會觀察到分水器中收集到液體物質(zhì)，且分為上下兩層，隨著反應(yīng)的進行，分水器中液體逐漸增多至充滿時，上層液體會從左側(cè)支管自動流回A．分水器中上層液體的主要成分為正丁醇，采用分水器除了可以提高正丁醇的利用率，還可以起到不斷分離出水，促使平衡正向移動作用（根據(jù)有關(guān)化學(xué)理論回答）．
（4）步驟③的目的是初步洗去濃硫酸，振搖后靜置，粗產(chǎn)物應(yīng)在分液漏斗的上（填“上”或“下”）口分離出．
（5）若溫度過高會發(fā)生副反應(yīng)生成烯烴，可能的反應(yīng)方程式為CH3CH2CH2CH2OH$→_{△}^{濃硫酸}$ CH3CH2CH=CH2↑+H2O．
（6）步驟⑤中，加熱蒸餾時應(yīng)收集142℃左右的餾分．本實驗中，正丁醚的產(chǎn)率為40.0%．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

15．常溫下20滴水為1mL，水的密度為1g/mL，每滴水含a個水分子，則阿伏加德羅常數(shù)為360a mol-1．

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同步練習(xí)冊答案