(8分)(2011·西寧模擬)甲醛是世界衛(wèi)生組織(WHO)確認(rèn)的致癌物質(zhì)和致畸物質(zhì)之一。我國(guó)規(guī)定：室內(nèi)甲醛含量不得超過(guò)0.08mg·m－3。某研究性學(xué)習(xí)小組打算利用酸性KMnO4溶液測(cè)定新裝修房屋內(nèi)的空氣中甲醛的含量，請(qǐng)你參與并協(xié)助他們完成相關(guān)的學(xué)習(xí)任務(wù)。

測(cè)定原理：

酸性KMnO4為強(qiáng)氧化劑，可氧化甲醛和草酸，其反應(yīng)方程式如下所示：

4MnO4－＋5HCHO＋12H＋===4Mn2＋＋5CO2↑＋11H2O

2MnO4－＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O

測(cè)定裝置：

部分裝置如下圖所示：

測(cè)定步驟：

(1)用______________量取5.00 mL 1.00×10－3mol·L－1KMnO4溶液，注入洗氣瓶中，并滴入幾滴稀H2SO4，加水20 mL稀釋?zhuān)瑐溆谩?/p>

(2)將1.00×10－3 mol·L－1的草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液置于酸式滴定管中備用。

(3)打開(kāi)a，關(guān)閉b，用注射器抽取100 mL新裝修房屋內(nèi)的空氣。關(guān)閉________，打開(kāi)________(填“a”或“b”)，再推動(dòng)注射器，將氣體全部推入酸性高錳酸鉀溶液中，使其充分反應(yīng)。再重復(fù)4次。

(4)將洗氣瓶中的溶液轉(zhuǎn)移到錐形瓶中(包括洗滌液)，再用草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，記錄滴定所消耗的草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。

(5)再重復(fù)實(shí)驗(yàn)2次(每次所取的高錳酸鉀溶液的體積均為5.00 mL)。3次實(shí)驗(yàn)所消耗的草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積平均值為12.38 mL。

交流討論：

(1)計(jì)算該新裝修房屋內(nèi)的空氣中甲醛的濃度為_(kāi)_______mg·m－3，該新裝修房屋內(nèi)的甲醛________(填“是”或“否”)超標(biāo)；

(2)某同學(xué)用該方法測(cè)量空氣中甲醛的含量時(shí)，所測(cè)得的數(shù)值比實(shí)際含量低，請(qǐng)你對(duì)其可能的原因(假設(shè)稱(chēng)量或量取、溶液配制及滴定實(shí)驗(yàn)均無(wú)錯(cuò)誤)提出合理假設(shè)：______________、______________(至少答出兩種可能性)；

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該小組成員在相互交流的過(guò)程中一致認(rèn)為：

①實(shí)驗(yàn)原理可以簡(jiǎn)化

實(shí)驗(yàn)中可不用草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，可多次直接抽取新裝修房屋內(nèi)的空氣，再推送到洗氣瓶中，直至_________________________________________________________；

②實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)加以改進(jìn)

可將插入酸性KMnO4溶液中的導(dǎo)管下端改成具有多孔的球泡(如圖所示)，有利于提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，其理由是___________________________________________________。

 

【答案】

測(cè)定步驟：(1)酸式滴定管'(3)a'b

交流討論：(1)3.6'是

(2)注射器推送氣體速度過(guò)快'裝置氣密性較差'同一地點(diǎn)取樣次數(shù)太多等(任選其中兩個(gè)作答或其他合理答案均可)

(3)①酸性KMnO4溶液剛好褪色'②可增大氣體與溶液的接觸面積，使空氣中的甲醛被充分吸收

【解析】本題考查了氧化還原滴定的計(jì)算，核心內(nèi)容是得失電子守恒。實(shí)驗(yàn)的基本原理：先用過(guò)量的酸性高錳酸鉀將甲醛氧化成CO2，然后用草酸還原剩余的酸性高錳酸鉀。根據(jù)題目信息可知實(shí)驗(yàn)總共消耗含甲醛的空氣體積為5×100 mL＝0.5 L＝0.0005 m3；

設(shè)0.5 L空氣中甲醛的物質(zhì)的量為x，則：

4x/5＋0.01238 L×1.00×10－3 mol·L－1×2/5＝5.00×10－3 L×1.00×10－3 mol·L－1

解得x＝6.0×10－8mol

甲醛的質(zhì)量：6.0×10－8mol×30000 mg·mol－1＝1.8×10－3 mg

甲醛的濃度：1.8×10－3 mg÷0.0005 m3＝3.6 mg·m－3。故新裝修房屋內(nèi)的甲醛超標(biāo)。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

(8分)(2011·揚(yáng)州調(diào)研)在2 L密閉容器中反應(yīng)2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g)在三種不同條件下進(jìn)行，其中實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ都在800℃，實(shí)驗(yàn)Ⅲ在850℃，NO、O2的起始濃度都為0，NO2的濃度(mol·L－1)隨時(shí)間(min)的變化如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，得出的下列結(jié)論中正確的是(　　)

A．實(shí)驗(yàn)Ⅱ和實(shí)驗(yàn)Ⅰ相比，可能隱含的反應(yīng)條件是：反應(yīng)容器的體積縮小了

B．實(shí)驗(yàn)Ⅱ和實(shí)驗(yàn)Ⅰ相比，可能隱含的反應(yīng)條件是：使用效率更高的催化劑

C．實(shí)驗(yàn)Ⅰ條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)大于實(shí)驗(yàn)Ⅲ條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)

D．對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅲ可知，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

(2)若實(shí)驗(yàn)Ⅰ中NO2的起始濃度改為1.2mol·L－1，其他條件不變，則達(dá)到平衡時(shí)所需用的時(shí)間________40 min(填“大于”、“等于”或“小于”)，NO2的轉(zhuǎn)化率將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

(3)若實(shí)驗(yàn)Ⅰ中達(dá)平衡后，再向密閉容器中通入2 mol由物質(zhì)的量之比為1∶1組成的NO2與NO混合氣體(保持溫度不變)，則平衡將________移動(dòng)，新平衡狀態(tài)時(shí)NO2的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_______mol·L－1。

(4)若將實(shí)驗(yàn)Ⅲ所得的平衡混合氣體通入足量的水中，欲使氣體被完全吸收則至少應(yīng)同時(shí)通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣________L。(設(shè)空氣中N2與O2體積比4∶1)

 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

(8分)(2011·泰州模擬)某化學(xué)反應(yīng)2AB＋D在四種不同條件下進(jìn)行，B、D起始濃度為0。反應(yīng)物A的濃度(mol·L－1)隨反應(yīng)時(shí)間(min)的變化情況如下表：

實(shí)驗(yàn)

序號(hào)

　　　時(shí)間

溫度/℃　　

0

10

20

30

40

50

60

1

800

1.0

0.80

0.67

0.57

0.50

0.50

0.50

2

800

c2

0.60

0.50

0.50

0.50

0.50

0.50

3

800

c3

0.92

0.75

0.63

0.60

0.60

0.60

4

820

1.0

0.40

0.25

0.20

0.20

0.20

0.20

根據(jù)上述數(shù)據(jù)，完成下列填空：

(1)在實(shí)驗(yàn)1中，反應(yīng)在10 min～20 min時(shí)間內(nèi)平均速率為_(kāi)_______mol·L－1·min－1。

(2)在實(shí)驗(yàn)2中，A的初始濃度c2＝________mol·L－1，反應(yīng)經(jīng)20min就達(dá)到平衡，可推測(cè)實(shí)驗(yàn)2中還隱含的條件是________。

(3)設(shè)實(shí)驗(yàn)3的反應(yīng)速率為v3，實(shí)驗(yàn)1的反應(yīng)速率為v1，則v3________v1，且c3________1.0mol/L(填“＝”、“>”或“<”)

(4)比較實(shí)驗(yàn)4和實(shí)驗(yàn)1，可推測(cè)該反應(yīng)是________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)，理由是________________________________________________________________________。

 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

(8分)(2011·蘇北四市調(diào)研)煤化工是以煤為原料，經(jīng)過(guò)化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過(guò)程。

(1)將水蒸氣通過(guò)紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣，反應(yīng)為：

C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)

ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1，

ΔS＝＋133.7 J·(K·mol)－1

①該反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與________有關(guān)；

②一定溫度下，在一個(gè)容積可變的密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________(填字母，下同)。

a．容器中的壓強(qiáng)不變

b．1 mol H—H鍵斷裂的同時(shí)斷裂2 mol H—O鍵

c．v正(CO)＝v逆(H2O)

d．c(CO)＝c(H2)

(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2 L的恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)

CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，得到如下三組數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)

組

溫度/

℃

起始量/mol

平衡量/mol

達(dá)到平衡所

需時(shí)間/min

H2O

CO

H2

CO2

1

650

2

4

1.6

2.4

5

2

900

1

2

0.4

1.6

3

3

900

a

b

c

d

t

①實(shí)驗(yàn)1中以v(H2)表示的反應(yīng)速率為_(kāi)________________________________________。

②若實(shí)驗(yàn)3要達(dá)到與實(shí)驗(yàn)2相同的平衡狀態(tài)(即各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別相等)，且t<3min，則a、b應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系是________(用含a、b的數(shù)學(xué)式表示)。

(3)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：

CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，右圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中能量(單位為kJ·mol－1)的變化。在體積為1 L的恒容密閉容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，下列措施中能使c(CH3OH)增大的是________。

a．升高溫度

b．充入He(g)，使體系壓強(qiáng)增大

c．將H2O(g)從體系中分離出來(lái)

d．再充入1 mol CO2和3 mol H2

 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2012屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)《化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡》專(zhuān)題綜合測(cè)試（蘇教版） 題型：填空題

(8分)(2011·泰州模擬)某化學(xué)反應(yīng)2AB＋D在四種不同條件下進(jìn)行，B、D起始濃度為0。反應(yīng)物A的濃度(mol·L－1)隨反應(yīng)時(shí)間(min)的變化情況如下表：

實(shí)驗(yàn)
序號(hào)
　　　時(shí)間
溫度/℃　　
0
10
20
30
40
50
60
1
800
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
2
800
c2
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
3
800
c3
0.92
0.75
0.63
0.60
0.60
0.60
4
820
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
0.20
根據(jù)上述數(shù)據(jù)，完成下列填空：
(1)在實(shí)驗(yàn)1中，反應(yīng)在10 min～20 min時(shí)間內(nèi)平均速率為_(kāi)_______mol·L－1·min－1。
(2)在實(shí)驗(yàn)2中，A的初始濃度c2＝________mol·L－1，反應(yīng)經(jīng)20 min就達(dá)到平衡，可推測(cè)實(shí)驗(yàn)2中還隱含的條件是________。
(3)設(shè)實(shí)驗(yàn)3的反應(yīng)速率為v3，實(shí)驗(yàn)1的反應(yīng)速率為v1，則v3________v1，且c3________1.0 mol/L(填“＝”、“>”或“<”)
(4)比較實(shí)驗(yàn)4和實(shí)驗(yàn)1，可推測(cè)該反應(yīng)是________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)，理由是________________________________________________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2012屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)《化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)》專(zhuān)題綜合測(cè)試（蘇教版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

(8分)(2011·蘇州模擬)已知A和B兩支試管的溶液中共含有K＋、Ag＋、Mg2＋、Cl－、OH－、NO3－六種離子。向試管A的溶液中滴入酚酞試液呈粉紅色。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)試管A的溶液中所含上述離子共有________種。
(2)若向某試管中滴入稀鹽酸產(chǎn)生沉淀，則該試管為_(kāi)_______(填“A”或“B”)。
(3)若向試管B的溶液中加入合適的藥品，過(guò)濾后可以得到相應(yīng)的金屬和僅含一種溶質(zhì)的溶液，則加入的藥品是________(填化學(xué)式)。
(4)若將試管A和試管B中的溶液按一定體積比混合過(guò)濾后，蒸干濾液可得到一種純凈物，則混合過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
________________________________________________________________________、______________________________________________________________________。
(5)若試管A和試管B中共有四種物質(zhì)按等物質(zhì)的量溶解于試管中，再將A和B中的溶液混合過(guò)濾，所得濾液中各種離子的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。
(6)若向由試管A的溶液中陽(yáng)離子組成的碳酸氫鹽溶液中，滴入少量Ba(OH)2溶液，則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________。

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