Question

綠礬晶體在醫(yī)藥上作補血劑．某同學(xué)用KMnO₄溶液滴定綠礬晶體樣品（雜質(zhì)不與 KMnO₄反應(yīng)），對鐵元素含量進行測定．
（1）觀察樣品時，發(fā)現(xiàn)表面上有一點黃色物質(zhì)，估計是什么物質(zhì)______（填化學(xué)式）
（2）實驗時用到的主要儀器除滴定管、滴定管夾、鐵架臺、燒杯外，還有______．
（3）滴定時，反應(yīng)的離子方程式______．
（4）上述實驗中的KMnO4溶液需要酸化，用于酸化的酸是______．
a．稀硝酸     b．稀硫酸   c．稀鹽酸   d．濃硫酸
（5）KMnO4溶液 應(yīng)裝在______式滴定管中．到達滴定到終點時標志是______．
（6）下列說法正確的是______．
A．選用規(guī)格為25.00ml的滴定管裝 KMnO₄溶液，滴定 時用去20.00ml溶液，剩余溶液為5.00ml．
B．滴定時邊滴邊搖動錐形瓶，眼睛應(yīng)觀察滴定管內(nèi)液面的變化．
C．配制標準液KMnO₄時，定容俯視，會使測定結(jié)果偏高．
D．記錄滴定體積時，滴定前讀數(shù)仰視，滴定后讀數(shù)俯視會使測定結(jié)果偏低．
Ⅱ、氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點．
已知：CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）△H=+206.2kJ?mol^-1
CH₄（g）+CO₂（g）=2CO（g）+2H₂（g）△H=+247.4kJ?mol^-1
（1）以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法．CH₄（g）與H₂O（g）反應(yīng)生成CO₂（g）和H₂（g）的熱化學(xué)方程式為______．
（2）電解尿素[CO（NH₂）₂]的堿性溶液制氫的裝置示意圖如圖（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極）．電解時，陽極的電極反應(yīng)式為______．陰極的電極反應(yīng)式______．

Answer 1

【答案】分析：（1）FeSO₄能氧化生成Fe₂（SO₄）₃，F(xiàn)e₂（SO₄）₃呈黃色；
（2）根據(jù)滴定操作需要的儀器有：滴定管、滴定管夾、鐵架臺、燒杯外、錐形瓶；
（3）根據(jù)Fe²⁺氧化生成Fe³⁺，MnO₄^-被還原成Mn²⁺，結(jié)合氧化還原反應(yīng)電子得失和質(zhì)量守恒進行配平．
（4）KMnO₄溶液需要酸化，用于酸化的酸不能具有強氧化性，否則氧化Fe²⁺，不能具有強還原性，否則被高錳酸鉀氧化；
（5）根據(jù)KMnO₄溶液具有強氧化性，能氧化橡皮管，所以只能放在酸式滴定管中；KMnO₄溶液為紫色，當(dāng)?shù)味ǖ浇K點時，F(xiàn)e²⁺被完全氧化，加入的最后一滴高錳酸鉀不反應(yīng)，溶液的顏色為紫色，且半分鐘不褪色為終點．
（6）A、根據(jù)滴定管的結(jié)構(gòu)來分析；
B、根據(jù)滴定操作的要求；
C、根據(jù)關(guān)系式c（待測）×V（待測）=c（標準）×V（標準）來分析；
D、根據(jù)關(guān)系式c（待測）×V（待測）=c（標準）×V（標準）來分析；
Ⅱ、（1）利用蓋斯定律來并書寫熱化學(xué)反應(yīng)方程式；
（2）由陽極排出液中含有大量的碳酸鹽成份，則尿素在陽極參與反應(yīng)，N元素的化合價升高，以此來書寫陽極電極反應(yīng)；由圖可知，陰極生成氫氣以此來書寫陰極電極反應(yīng)；
解答：解：（1）FeSO₄能氧化生成Fe₂（SO₄）₃，F(xiàn)e₂（SO₄）₃呈黃色，故答案為：Fe₂（SO₄）₃；
（2）根據(jù)滴定操作需要的儀器有：滴定管、滴定管夾、鐵架臺、燒杯外、錐形瓶，故答案為：錐形瓶；
（3）Fe²⁺氧化生成Fe³⁺，MnO₄^-被還原成Mn²⁺，KMnO₄溶液滴定FeSO₄發(fā)生的離子反應(yīng)為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，故答案為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；
（4）稀硝酸、濃硝酸具有強氧化性，含有氧化Fe²⁺，高錳酸鉀可以氧化HCl為氯氣，故選硫酸酸化，故選：b；
（5）根據(jù)KMnO₄溶液具有強氧化性，能氧化橡皮管，所以只能放在酸式滴定管中；KMnO₄溶液為紫色，當(dāng)?shù)味ǖ浇K點時，F(xiàn)e²⁺被完全氧化，加入的最后一滴高錳酸鉀不反應(yīng)，溶液的顏色為紫色，
故答案為：酸；加入的最后一滴KMnO4溶液不反應(yīng)，溶液的顏色為紫色，且半分鐘不褪色；
（6）A、根據(jù)規(guī)滴定管的下端有一部分沒有刻度，滴定時用去20.00ml溶液，剩余溶液的體積應(yīng)大于5.00ml，故A錯誤；
B、滴定時邊滴邊搖動錐形瓶，眼睛應(yīng)觀察錐形瓶中溶液顏色的變化；故B錯誤；
C、配制標準液KMnO₄時，定容俯視，標準液的濃度偏大，滴定時，造成V（標）偏小，根據(jù)c（待測）×V（待測）=c（標準）×V（標準）可知c（待測）偏小，故C錯誤；
D、記錄滴定體積時，滴定前讀數(shù)仰視，滴定后讀數(shù)俯，造成V（標）偏大，根據(jù)c（待測）×V（待測）=c（標準）×V（標準）可知c（待測）偏大，故D正確；
故選：D．
Ⅱ、（1）①CH₄（g）+H₂O（g）═CO （g）+3H₂（g）△H=+206.2kJ?mol^-1，
②CH₄（g）+CO₂（g）═2CO （g）+2H₂（g）△H=+247.4kJ?mol^-1，
由蓋斯定律可知，①×2-②可得：CH₄（g）+2H₂O（g）═CO₂（g）+4H₂（g）△H=+165.0 kJ?mol^-1，
故答案為：CH₄（g）+2H₂O（g）═CO₂（g）+4H₂（g）△H=+165.0 kJ?mol^-1；
（2）由陽極排出液中含有大量的碳酸鹽成份，尿素在陽極參與反應(yīng)，則陽極反應(yīng)式為：CO（NH₂）₂+8OH^-+6e^-═CO₃^2-+N₂↑+6H₂O，由圖可知，陰極生成氫氣，則陰極反應(yīng)為：6H₂O-6e^-═3H₂↑+6OH^-，
故答案為：CO（NH₂）₂+8OH^-+6e^-═CO₃^2-+N₂↑+6H₂O；6H₂O-6e^-═3H₂↑+6OH^-；
點評：本題主要考查了中和滴定、蓋斯定律、原電池的工作原理，學(xué)生應(yīng)學(xué)會利用習(xí)題中的信息結(jié)合所學(xué)的知識來解答，難度不大，注意對高考熱點的訓(xùn)練．