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1、2020-2021 大连高考化学压轴题之化水溶液中的离子平衡( 高考题型整理 , 突破提升 )一、水溶液中的离子平衡1 叠氮化钠 (NaN3)是一种白色剧毒晶体，是汽车安全气囊的主要成分。NaN3 易溶于水，微溶于乙醇，水溶液呈弱碱性，能与酸发生反应产生具有爆炸性的有毒气体叠氮化氢。实验室可利用亚硝酸叔丁酯(t- BuNO2，以 t-Bu 表示叔丁基 )与 N2H4、氢氧化钠溶液混合反应制备叠氮化钠。(1)制备亚硝酸叔丁酯取一定 NaNO2溶液与24222450%硫酸混合，发生反应 H SO 2NaNO =2HNO Na SO 。可利用亚硝酸与叔丁醇 (t- BuOH)在 40左右制备亚硝酸叔
2、丁酯，试写出该反应的化学方程式：_。(2)制备叠氮化钠 (NaN3)按如图所示组装仪器(加热装置略 )进行反应，反应的化学方程式为：t- BuNO2 NaOHN2H4=NaN3 2H2O t- BuOH。装置 a 的名称是 _；该反应需控制温度在65，采用的实验措施是_；反应后溶液在0下冷却至有大量晶体析出后过滤。所得晶体使用无水乙醇洗涤。试解释低温下过滤和使用无水乙醇洗涤晶体的原因是_。(3)产率计算称取2.0g 叠氮化钠试样，配成100mL 溶液，并量取10.00mL 溶液于锥形瓶中。 1用滴定管加入 0.10mol L 六硝酸铈铵 (NH4)2Ce(NO3)6溶液 40.00mL( 假设
3、杂质均不参与反应)。充分反应后将溶液稀释并酸化，滴入2 滴邻菲罗啉指示液，并用1 硫酸亚铁铵0.10mol L(NH4)2 Fe(SO4)2 为标准液，滴定过量的Ce4 ，终点时消耗标准溶液20.00mL( 滴定原理： Ce4 Fe2=Ce3 Fe3 )。已知六硝酸铈铵(NH 4)2Ce(NO3)6与叠氮化钠反应生成硝酸铵、硝酸钠、氮气以及Ce(NO3 )3，试写出该反应的化学方程式_ ；计算叠氮化钠的质量分数为 _(保留 2 位有效数字 )。若其他操作及读数均正确，滴定到终点后，下列操作会导致所测定样品中叠氮化钠质量分数偏大的是_(填字母 )。A锥形瓶使用叠氮化钠溶液润洗B滴加六硝酸铈铵溶液
4、时，滴加前仰视读数，滴加后俯视读数C滴加硫酸亚铁铵标准溶液时，开始时尖嘴处无气泡，结束时出现气泡D滴定过程中，将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内(4)叠氮化钠有毒，可以使用次氯酸钠溶液对含有叠氮化钠的溶液进行销毁，反应后溶液碱性明显增强，且产生无色无味的无毒气体，试写出反应的离子方程式：_【来源】湖南湖北四校2020 届高三学情调研联考理综化学试题【答案】 t- BuOH HNO2t- BuNO2 H2O恒压滴液漏斗 (滴液漏斗 )水浴加热降低叠氮化钠的溶解度，防止产物损失2(NH4 23 62NaN3433 3) Ce(NO )=4NH NO 2Ce(NO ) 32AC 2
5、N3- H2 2OH3N22NaNO 3N 65%ClOO=Cl【解析】【分析】【详解】(1)制备亚硝酸叔丁酯的反应物有亚硝酸和叔丁醇，反应类型属于有机的酯化反应，所以方程式为： t-BuOH HNO 240H 2O ；t-BuNO 2(2) 装置 a 的名称即为恒压滴液漏斗； 反应要控制温度在65 ，参考苯的硝化实验，该反应加热时，应当采用水浴加热； 题干中提到了叠氮酸钠易溶于水，而微溶于乙醇；因此，洗涤产品时，为了减少洗涤过程中产品的损耗，应当用无水乙醇洗涤；(3)通过题干提示的反应产物分析，可知反应过程中Ce4+和 N 3 中的元素发生了变价，所以反应的方程式为：2(NH 4 ) 2 C
6、e(NO 3 )6 2NaN 3 =4NH 4NO 3 2NaNO 32Ce(NO 3 )3 3N 2 ；在计算叠氮化钠的含量时，一定要注意叠氮酸钠溶液配制完成后只取了1 与过量的六硝酸铈铵反10应，再用Fe2+去滴定未反应完的正四价的Ce，因此有：2.0gNaN3样品的 1 消耗的 Ce4Fe2 消耗的 Ce4 =0.004molCe4，考虑到 Fe2+与10Ce4+的反应按照 1:1 进行，所以2.0g 叠氮化钠样品中叠氮化钠的物质的量为：n(NaN 3 )10 (0.004 Fe2消耗的 Ce4 ) 0.02mol ，所以叠氮化钠样品的质量分数为： wm(NaN 3 ) 100%=0.0
7、2mol 65g/mol =65% ；2.0g2.0A润洗锥形瓶，会使步骤 消耗的六硝酸铈铵的量增加，通过分析可知，会使最终计算的质量分数偏大， A 项正确；B量取 40mL 六硝酸铈铵溶液时若前仰后俯，则会量取比40ml 更多的六硝酸铈铵溶液，那么步骤 会需要加入更多的Fe2+来消耗叠氮酸钠未消耗掉的Ce4+，通过分析可知，最终会导致计算的质量分数偏低，B 项错误；C步骤 用 Fe2+标定未反应的 Ce4+，若开始尖嘴无气泡，结束后出现气泡，则记录的Fe2+消耗量比实际的偏小，通过分析可知，最终会使质量分数偏大，C 正确；D将挂在锥形瓶壁上的 Fe2+溶液冲入锥形瓶，相当于让溶液混合更均匀，
8、这样做会使结果更准确， D 项不符合；答案选 AC；(4)反应后溶液碱性增强，所以推测生成了OH-；产生的无色无味无毒气体，推测只能是氮气，所以离子方程式为：ClO2N 3H 2O=Cl3N 22OH。【点睛】滴定计算类的题目，最常考察的形式之一是配制完待测样品溶液后，只取一部分进行滴定，在做计算时不要忘记乘以相应的系数；此外，常考察的形式也有：用待测物的 B 反应，再用C 标定未反应的B，在做计算时，要注意A 与 C一同消耗的B。A 与过量2 碳酸亚铁可用于制备补血剂。某研究小组制备了FeCO3，并对 FeCO3 的性质和应用进行了探究。 已知： FeCO是白色固体，难溶于水2-4-( 无色
9、 )3Fe+6SCNFe(SCN)6 . FeCO3 的制取（夹持装置略）实验 i：装置 C 中，向 Na2 324CO 溶液（ pH11.9）通入一段时间 CO 至其 pH 为 7，滴加一定量FeSO溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到FeCO3 固体。(1)试剂 a 是 _。(2)向 Na2CO3 溶液通入 CO2 的目的是 _。(3)C 装置中制取 FeCO3 的离子方程式为 _。(4)有同学认为 C 中出现白色沉淀之后应继续通CO2，你认为是否合理并说明理由_。.FeCO3 的性质探究实验 ii实验 iii(5)对比实验 和 ，得出的实验结论是_。(6)依据实验 的现象，写出加入
10、10%H2O2 溶液的离子方程式_。 .FeCO3 的应用(7)FeCO3 溶于乳酸 CH3CH(OH)COOH能制得可溶性乳酸亚铁（ CH3CH(OH)COO2Fe，相对分子质量 为 234）补血剂。为测定补血剂中亚铁含量进而计算乳酸亚铁的质量分数，树德中学化学实验小组准确称量 1.0g 补血剂，用酸性 KMnO4 溶液滴定该补血剂，消耗0.1000mol/L 的 KMnO4溶液 10.00mL，则乳酸亚铁在补血剂中的质量分数为_，该数值异常的原因是 _（不考虑操 作不当以及试剂变质引起的误差）。【来源】四川省成都市树德中学2020 届高三二诊模拟考试理科综合化学试题【答案】饱和NaHCO3
11、 溶液降低溶液中-Fe(OH)2-OH浓度，防止生成2HCO3 +Fe2+=FeCO3 +CO2 +H2O不合理， CO2会和 FeCO3反应生成 Fe(HCO3)2(或合理，排出氧气的影响 )Fe2+与 SCN-的络合 (或结合 )会促进 FeCO3 固体的溶解或 FeCO3 固体在 KSCN溶液中的溶解性比 KCl 溶液中大6Fe(SCN)4-2 233-或+3H O =2Fe(OH) +4Fe(SCN)+24SCN2+2 2-332+2 233+117% 乳酸根6Fe +3H O +12SCN=2Fe(OH) +4Fe(SCN)或6Fe +3H O =2Fe(OH) +4Fe中的羟基被 KMnO4 氧化，也消耗了 KMnO4【解析】【分析】I. 装置 A 中碳酸钙和稀盐酸反应生成的二氧化碳中混有挥发的氯化氢气体，需要利用装置B 中盛装的饱和碳酸氢钠溶液除去，装置C 中，向碳酸钠溶液(pH=11.9) 通入一段时间二氧化碳至其 pH 为 7，滴加一定量硫酸亚铁溶液产生白色沉淀，过滤，洗涤，干燥，得到FeCO3；
