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时间:2021-01-02
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1、【化学】化学一模试题分类汇编——氧化还原反应综合及答案一、高中化学氧化还原反应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50%硫酸混合,发生反应H2SO4+2NaNO2===2HNO2+Na2SO4。可利用亚硝酸与叔丁醇(t-BuOH)在40℃左右制备亚硝酸叔丁酯,试写出该反应的化学方程式:____________。(2)
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+NaOH+NH===NaN+2HO+t-BuOH。2432①装置a的名称是______________;②该反应需控制温度在65℃,采用的实验措施是____________________;③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①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。-1②用滴定管加入0.10mol·L六硝酸铈铵[(NH4)
3、2Ce(NO3)6]溶液40.00mL(假设杂质均不参与反应)。③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-0.10mol·L1硫酸亚铁铵42424+,终点时消耗标准溶液20.00mL(滴定原理:Ce4[(NH)Fe(SO)]为标准液,滴定过量的Ce++Fe2+===Ce3++Fe3+)。已知六硝酸铈铵[(NH4236]与叠氮化钠反应生成硝酸铵、硝酸钠、氮气以及)Ce(NO)Ce(NO),试写出该反应的化学方程式____________________________;计算叠氮化钠的33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
4、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:____________________【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
5、2(NH4236+2NaN34333)Ce(NO)===4NHNO+2Ce(NO)+32-+2N3-+H2-+2OH-+3N2↑2NaNO+3N↑65%ACClOO===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-BuOHHNO240℃H2O;t-BuNO2(2)①装置a的名称即为恒压滴液漏斗;②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;③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
6、知反应过程中Ce4+和N3中的元素发生了变价,所以反应的方程式为:2(NH4)2Ce(NO3)62NaN3=4NH4NO32NaNO32Ce(NO3)33N2;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(NaN3)10(0.004Fe2消耗的Ce4)0.02mol,所以叠氮化钠样品的质量分数为:wm(NaN3)100%
7、=0.02mol65g/mol=65%;2.0g2.0A.润洗锥形瓶,会使步骤②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③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③用Fe2+标定未反应的Ce
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