2001-2010年十年化学赛题重组卷11
容量分析
【初赛要求】
1. 有效数字。在化学计算和化学实验中正确使用有效数字。定量仪器（天平、量筒、移液管、滴定管、容量瓶等等）测量数据的有效数字。数字运算的约化规则和运算结果的有效数字。实验方法对有效数字的的制约。 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2. 容量分析。被测物、基准物质、标准溶液、指示剂、滴定反应等基本概念。酸碱滴定的滴定曲线（酸碱强度、浓度、溶剂极性对滴定突跃影响的定性关系）。酸碱滴定指示剂的选择。高锰酸钾、重铬酸钾、硫代硫酸钠、EDTA为标准溶液的基本滴定反应。分析结果的计算。分析结果的准确度和精密度。 【决赛要求】
1. 常见容量分析的基本操作、基本反应及分析结果的计算。容量分析的误差分析。 2. 分光光度法。比色分析。
2：取20.0℃下新鲜水样103.5mL，按上述测定步骤滴定，消耗Na2S2O3标准溶液11.80mL。
－
已知该温度下水的饱和O2含量为9.08 mg·L1。
3．在20.0℃下密闭放置5天的水样102.2mL，按上述测定步骤滴定，消耗硫代硫酸
钠标准溶液6.75 mL。
2-1 写出上面3步所涉及的化学反应方程式。
步骤1：
步骤2：
步骤3：
－
2-2 计算标准溶液的浓度（单位mol·L1）。 －
2-3 计算新鲜水样中氧的含量（单位mg·L1）。
第1题（2分）
目然界中，碳除了有2种稳定同位素12C和13C外，还有一种半衰期很长的放射性同位素14C，
丰度也十分稳定，如下表所示（注：数据后括号里的数字是最后一位或两位的精确度，14C只提供了大气丰度，地壳中的含量小于表中数据）：
同位素 12C 相对原子质量 12（整数） **（17） **（27） 地壳丰度（原子分数） **（8） **（8） **×10－16（大气中） 13C 14C
－
2-4 计算陈放水样中氧的含量（单位mg·L1）。
2-5 以上测定结果说明水样具有什么性质？
试问：为什么通常碳的相对原子质量只是其稳定同位素的加权平均值而不将14C也加入取平均值？
第2题（11分）
水中氧的含量测定步骤如下:
步骤1：水中的氧在碱性溶液中将Mn2+氧化为MnO(OH)2。 步骤2：加入碘离子将生成的MnO(OH)2再还原成Mn2+离子。 步骤3：用硫代硫酸钠标准溶液滴定步骤2中生成的碘。 有关的测定数据如下：
－
1：Na2S2O3溶液的标定。取25.00 mL KIO3标准溶液（KIO3浓度：174.8 mg·L1）与过量KI在酸性介质中反应，用Na2S2O3溶液滴定，消耗12.45 mL。
第3题（10分）
将固体MnC2O4·2H2O放在一个可以称出质量的容器里加热，固体质量随温度变化的关系如图所示（相对原子质量：H 1.0，C 12.0，O 16.0，Mn 55.0 )：
纵坐标是固体的相对质量。
说出在下列五个温度区间各发生什么变化，并简述理由：
0～50℃ ：
50～100℃：
100～214℃ ：
214～280℃ ：
280～943℃ ： 第4题（10分）
溴酸钾测定苯酚纯度的步骤如下：称取含苯酚0.6000 g的试样溶于2000mL 0.1250mol/L KBrO3溶液（该溶液含过量的KBr），加酸酸化。放置，待反应完全后加入KI，而后用0.1050mol/L Na2S2O3溶液滴定生成的碘，滴定终点为20.00mL。计算试样中苯酚的质最分数。
第5题（7分）
用2份等质量的XeF2和XeF4混合物进行如下实验：
（1）一份用水处理，得到气体A 和溶液B，A 的体积为56.7 mL（标准状况，下同），其中含O2 22.7 mL，余为Xe。B中的XeO3能氧化30.0mL浓度为0.100mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2。
（2）另一份用KI溶液处理，生成的I2被0.200mol/L Na2S2O3滴定，用去Na2S2O3 35.0mL。
第6题（12分）
一种鲜花保存剂（preservativeofcutflowers）B可按以下方法制备：
把丙酮肟、溴乙酸、氢氧化钾混合在1，4－二氧六环（溶剂）中反应，酸化后用乙醚提取，
A用1︰1盐酸水溶液水解，水解液浓缩后加入异丙蒸去乙醚后经减压蒸馏析离出中间产物A，
醇（降低溶解度），冷却，即得到晶态目标产物B，B的熔点152～153℃（分解），可溶於水，与AgNO3溶液形成AgCl沉淀。
用银定量法以回滴方式（用NH4SCN回滴过量的AgNO3)测定目标产物B的相对分子质量，实验过程及实验数据如下：
①用250毫升容量瓶配制约0.05mol/L的AgNO3溶液，同时配置250mL浓度相近的NH4SCN溶液。
②准确称量烘干的NaCl 207.9mg，用100毫升容量瓶定容。 ③用10毫升移液管移取上述AgNO3溶液到50毫升锥瓶中，加入4mL 4mol/L HNO3和1mL饱和铁铵矾溶液，用NH4SCN溶液滴定，粉红色保持不褪色时为滴定终点，三次实验的平均值为6.30mL。
4mL 4mol/L ④用10毫升移液管移取NaCl溶液到50毫升锥瓶中，加入10mL AgNO3溶液、
HNO3和1mL饱和铁铵矾溶液，用NH4SCN溶液回滴过量的AgNO3，三次实验结果平均为1.95mL。
⑤准确称量84.0mg产品B，转移到50毫升锥瓶中，加适量水使其溶解，加入10mL AgNO3
溶液、4mL 4mol/L HNO3和1mL饱和铁铵矾溶液，用NH4SCN溶液回滴，消耗了1.65mL。
⑥重复操作步骤⑤，称量的B为81.6mg，消耗的NH4SCN溶液为1.77mL；称量的B为
76.8mg，消耗的NH4SCN溶液为2.02mL。
6-1 按以上实验数据计算出产物B的平均相对分子质量。
6-2 用质谱方法测得液相中B的最大正离子的相对式量为183。试写出中间产物A和目标产物B的结构式。
第7题（12分）
维生素C又称抗坏血酸，广泛存在于水果、蔬菜中，属于外源性维生素，人体不能自身合成，必须从食物中摄取。其化学式为C6H8O6，相对分子量为176.1，由于分子中的烯二醇基具有还原性，能被I2定量地氧化成二酮基，半反应为：
＋
C6H8O6＝C6H6O6＋2H＋2e ? ? ＝0.18V
因此，可以采用碘量法测定维生素C药片中抗坏血酸的含量。具体实验步骤及结果如下： （1）准确移取0.01667mol/L的K2Cr2O7标准溶液10.00mL于碘量瓶中，加3mol/L H2SO4
溶液10mL，10% KI溶液10mL，塞上瓶塞，暗处放置反应5min，加入100mL水稀释，用Na2S2O3标准溶液滴定至淡黄色时，加入2mL淀粉溶液，继续滴定至溶液由蓝色变为亮绿色。平行三次实验，消耗Na2S2O3标准溶液平均体积为19.76mL。
（2）准确移取上述Na2S2O3标准溶液10.00mL于锥瓶中，加水50mL，淀粉溶液2mL，用I2标准溶液滴定至蓝色且30s不褪。平行三次实验，消耗I2标准溶液平均体积为10.15mL。
（3）准确称取0.2205g的维生素C粉末（维生素C药片研细所得）于锥瓶中，加新煮沸过并冷却的蒸馏水100mL，2 mol/L HAc溶液10mL，淀粉溶液2mL，立即用I2标准溶液滴定至
蓝色且30s不褪，消耗12.50mL。
（4）重复操作步骤（3），称取维生素C粉末0.2176g，消耗I2标准溶液为12.36mL；称取维生素C粉末0.2332g，消耗I2标准溶液为13.21mL。
根据以上实验结果计算出该维生素C药片中所含抗坏血酸的质量分数。
第8 题（7 分）
化合物 A 是一种热稳定性较差的无水的弱酸钠盐。用如下方法对其进行分析：将A 与惰性填料混合均匀制成样品，加热至400 oC，记录含A 量不同的样品的质量损失（%），结果列于下表:
样品中A的质量分数/% 样品的质量损失/% 20 ** 50 ** 70 ** 90 ** 利用上述信息，通过作图，推断化合物A 的化学式，并给出主要计算过程。
第9题（10 分）
甲苯与干燥氯气在光照下反应生成氯化苄，用下列方法分析粗产品的纯度：称取0.255 g 样
-1
品，与25 mL 4 mol?L氢氧化钠水溶液在100 mL 圆底烧瓶中混合，加热回流1 小时；冷至室
-1
温，加入50 mL20% 硝酸后，用25.00 mL 0.1000 mol?L 硝酸银水溶液处理，再用0.1000 mol-1
?LNH4SCN 水溶液滴定剩余的硝酸银，以硫酸铁铵为指示剂，消耗了6.75 mL。 9-1 写出分析过程的反应方程式。 氯化苄分析过程的反应方程式：
9-2 计算样品中氯化苄的质量分数（%）
9-3 通常，上述测定结果高于样品中氯化苄的实际含量，指出原因。(2 分)
9-4 上述分析方法是否适用于氯苯的纯度分析？请说明理由。 第10题 (11分)
在900oC的空气中合成出一种含镧、钙和锰 (摩尔比2 : 2 : 1) 的复合氧化物，其中锰可能以 +2、+3、+4 或者混合价态存在。为确定该复合氧化物的化学式，进行如下分析：
10-1 准确移取25.00 mL 0.05301 mol L?1的草酸钠水溶液，放入锥形瓶中，加入25 mL蒸馏水 和5 mL 6 mol L?1的HNO3溶液，微热至60~70oC，用KMnO4溶液滴定，消耗27.75 mL。写出 滴定过程发生的反应的方程式；计算KMnO4溶液的浓度。
10-2 准确称取0.4460 g复合氧化物样品，放入锥形瓶中，加25.00 mL上述草酸钠溶液和30 mL 6 mol L?1 的HNO3溶液，在60~70oC下充分摇动，约半小时后得到无色透明溶液。用上述KMnO4 溶液滴定，消耗10.02 mL。根据实验结果推算复合氧化物中锰的价态，给出该复合氧化物的化 学式，写出样品溶解过程的反应方程式。已知La的原子量为138.9。
第11题 (8分)
皂化当量是指每摩尔氢氧根离子所能皂化的酯（样品）的质量(mg)。可用如下方法测定皂化当量(适用范围：皂化当量100-1000 mg mol-1，样品量5-100 mg)：准确称取Ｘ(mg)样品，置于皂化瓶中，加入适量0.5 mol L-1氢氧化钾醇溶液，接上回流冷凝管和碱石灰管，加热回流0.5~3小时；皂化完成后，用1~2 mL乙醇淋洗冷凝管内壁，拆去冷凝管，立即加入5滴酚酞，用0.5 mol L-1盐酸溶液酸化，使酸稍过量；将酸化后的溶液转移到锥形瓶中，用乙醇淋洗皂化瓶数遍，
洗涤完的醇溶液也均移入锥形瓶中；向锥形瓶滴加0.5 mol L-1氢氧化钾醇溶液，直至溶液显浅红色；然后用0.0250 mol L-1盐酸溶液滴定至刚好无色，消耗盐酸V1 (mL)；再加入3滴溴酚蓝指示剂，溶液显蓝色，用0.0250 mol L-1盐酸溶液滴定至刚刚呈现绿色，即为滴定终点，消耗盐酸V2 (mL)。在没有酯存在下重复上述实验步骤，消耗标准盐酸溶液分别为V3和V4 (mL)。 11-1 碱石灰管起什么作用？
11-2 写出计算皂化当量的公式。
11-3 样品中的游离羧酸将对分析结果有什么影响？如何消除影响？
2001-2010年十年化学赛题重组卷11容量分析
