步步高2014届新人教课标Ⅰ高三化学一轮总复习资料word版：第十章 第3讲（2020年整理）.pdf

学 海 无 涯 第第 3 讲讲 定量实验分析型实验题定量实验分析型实验题 热点一 定量测定数据的方法和过程分析 数据的测定方法 1 沉淀法 先将某种成分转化为沉淀 然后称量纯净 干燥的沉淀的质量 再进行相关计算 2 测气体体积法 对于产生气体的反应 可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度 3 测气体质量法 将生成的气体通入足量的吸收剂中 通过称量实验前后吸收剂的质量 求得所吸收 气体的质量 然后进行相关计算 4 滴定法 即利用滴定操作原理 通过酸碱中和滴定 沉淀滴定和氧化还原反应滴定等获得相 应数据后再进行相关计算 典例 1 2011 北京理综 11 改编 下列实验方案中 不能测定 Na2CO3和 NaHCO3 混合物中 Na2CO3质量分数的是 取 a 克混合物充分加热 减重 b 克 取 a 克混合物与足量稀盐酸充分反应 加热 蒸干 灼烧 得 b 克固体 取 a 克混合物与足量稀硫酸充分反应 逸出气体用碱石灰吸收 增重 b 克 取 a 克混合物与足量 Ba OH 2溶液充分反应 过滤 洗涤 烘干 得 b 克固体 取 a 克混合物与足量稀硫酸充分反应 用排水法将产生的气体收集在量筒中 读 数为 b 升 取 a 克混合物于锥形瓶中加适量水溶解 酚酞作指示剂 用 c mol L 1 的标准盐酸 滴定至终点时 消耗盐酸 b 升 A B C D 全部 解析 取 a 克混合物充分加热 减重 b 克 根据差量法可求出 NaHCO3的质量 从 而求出 Na2CO3的质量分数 故 正确 取 a 克混合物与足量稀盐酸充分反应 加 热 蒸干 灼烧 得 b 克固体氯化钠 列方程组即可求出 正确 中 取 a 克 混合物与足量稀硫酸充分反应 逸出气体用碱石灰吸收 增重 b 克 由于逸出气体 中含有 H2O 故无法求解 中由于二者都能与 Ba OH 2溶液反应生成 BaCO3沉淀 学 海 无 涯 由 Na2CO3 BaCO3 NaHCO3 BaCO3的转化关系 列方程组即可求出混合物中 Na2CO3的质量分数 正确 中由于少量 CO2溶于水 无法测定 Na2CO3 NaHCO3 产生 CO2的总体积 不正确 中用酚酞作指示剂 达到滴定终点时 Na2CO3 恰好转化为 NaHCO3 NaHCO3与盐酸未反应 根据 Na2CO3 HCl NaCl NaHCO3 可计算出 Na2CO3的质量 正确 答案 C 典例 2 2011 福建理综 25 化学兴趣小组对某品牌牙膏中磨擦剂成分及其含量进 行以下探究 查得资料 该牙膏磨擦剂由碳酸钙 氢氧化铝组成 牙膏中其他成分遇到盐酸时无 气体产生 磨擦剂中氢氧化铝的定性检验 取适量牙膏样品 加水充分搅拌 过滤 1 往滤渣中加入过量 NaOH 溶液 过滤 氢氧化铝与 NaOH 溶液反应的离子方程式 是 2 往 1 所得滤液中先通入过量二氧化碳 再加入过量稀盐酸 观察到的现象是 牙膏样品中碳酸钙的定量测定 利用下图所示装置 图中夹持仪器略去 进行实验 充分反应后 测定 C 中生成 BaCO3 沉淀的质量 以确定碳酸钙的质量分数 依据实验过程回答下列问题 3 实验过程中需持续缓缓通入空气 其作用除了可搅拌 B C 中的反应物外 还有 4 C 中反应生成 BaCO3的化学方程式是 5 下列各项措施中 不能提高测定准确度的是 填标号 a 在加入盐酸之前 应排净装置内的 CO2气体 b 滴加盐酸不宜过快 c 在 A B 之间增添盛有浓硫酸的洗气装置 d 在 B C 之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置 学 海 无 涯 6 实验中准确称取 8 00 g 样品三份 进行三次测定 测得 BaCO3的平均质量为 3 94 g 则样品中碳酸钙的质量分数为 7 在人认为不必测定 C 中生成的 BaCO3质量 只要测定装置 C 在吸收 CO2前后的 质量差 一样可以确定碳酸钙的质量分数 实验证明按此方法测定的结果明显偏高 原因是 解析 1 该反应为 Al OH 3 NaOH NaAlO2 2H2O 或 Al OH 3 NaOH Na Al OH 4 2 由于上面得到的溶液是 NaAlO2溶液 在先通入过量 CO2 再加入过量稀盐酸时 发生反应 NaAlO2 CO2 2H2O Al OH 3 NaHCO3 Al OH 3 3HCl AlCl3 3H2O NaHCO3 HCl NaCl H2O CO2 所以现象为通入 CO2时有白色沉 淀产生 加入稀盐酸后 沉淀溶解 且有无色气体产生 3 持续缓缓通入空气的目的是将生成的 CO2尽量全部排出 同时起搅拌作用 4 C 中发生反应的化学方程式为 CO2 Ba OH 2 BaCO3 H2O 5 通空气的目的是排出 CO2 空气是否干燥不影响实验结果 c 不正确 由于 HCl 与 NaHCO3也可反应产生 CO2 故增添盛有饱和碳酸氢钠的洗气瓶会影响实验结果 d 也不正确 6 n BaCO3 3 94 g 197 g mol 1 0 02 mol 由 C 原子守恒得 m CaCO3 为 0 02 mol 100 g mol 1 2 g 所以 CaCO3的质量分数为 25 7 由于 B 中的水蒸气和 HCl 等易挥发进入 C 中 所以装置 C 的质量会偏大 答案 1 Al OH 3 OH AlO 2 2H2O 或 Al OH 3 OH Al OH 4 2 通入 CO2气体有白色沉淀生成 加入盐酸有气体产生且沉淀溶解 3 把生成的 CO2全部排入 C 中 使之完全被 Ba OH 2溶液吸收 4 Ba OH 2 CO2 BaCO3 H2O 5 cd 6 25 7 B 中的水蒸气 氯化氢气体等进入装置 C 中 或其他合理答案 1 为测试一铁片中铁元素的含量 某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验 以 下数据为多次平行实验测定结果的平均值 方案一 将 a g 铁片完全溶解于过量稀硫酸中 测得生成氢气的体积为 580 mL 标准 学 海 无 涯 状况 方案二 将 a 10 g 铁片完全溶解于过量稀硫酸中 将反应后得到的溶液用 0 020 00 mol L 1 的 KMnO4溶液滴定 达到终点时消耗了 25 00 mL KMnO4溶液 请回答下列问题 1 配平下面的化学方程式 KMnO4 FeSO4 H2SO4 Fe2 SO4 3 MnSO4 K2SO4 H2O 2 在滴定实验中不能选择 式滴定管 理由是 3 根据方案一和方案二测定的结果计算 铁片中铁的质量分数依次为 和 4 若排除实验仪器和操作的影响因素 试对上述两种方案测定结果的准确性做出判 断和分析 方案一 填 准确 不准确 或 不一定准确 理由是 方案二 填 准确 不准确 或 不一定准确 理由是 答案 1 2 10 8 5 2 1 8 2 碱 KMnO4是强氧化剂 它会腐蚀胶管 3 1 45 a 1 40 a 4 不一定准确 如果铁片中存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属 会导致 结果偏高 如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解 但不产生氢气的铁的氧化物 会 导致结果偏低 如果上述情况均不存在 则结果准确 不一定准确 如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属 生成的金属离子 在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化 会导致结果偏高 如果铁片中存在与稀硫酸反应 而溶解的铁的氧化物 生成的 Fe3 在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化 会导致结果 偏低 如果上述情况均不存在 则结果准确 解析 1 分析该氧化还原反应的化合价 找出化合价发生变化的各元素 利用化合 价的升降相等 配平化学方程式 KMnO4 7 Mn 2 SO4 Fe 2 SO4 Fe2 3 SO4 3 2 由于酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性 能腐蚀碱式滴定管的胶管 因此不能选择 学 海 无 涯 碱式滴定管 3 根据方案一中的测量结果计算 n Fe n H2 0 58 L 22 4 L mol 1 因此 m Fe 0 58 22 4 mol 56 g mol 1 1 45 g 故铁片中铁的质量分数为1 45 a 根据方案二中的测定结果计算 根据 1 中反应方程式 2KMnO4 10FeSO4 10Fe n Fe 5n KMnO4 5 0 02 mol L 1 0 025 L 0 002 5 mol 铁片中铁的质量分数为 0 002 5 mol 56 g mol 1 a 10 g 1 40 a 4 方案一不一定准确 因为不能确定 Fe 片中是否含有和稀硫酸反应放出 H2的杂 质 若有则测定结果偏高 方案二是利用 Fe 2 消耗 KMnO4的物质的量的多少 求出 Fe 的质量分数 而铁片 中是否含有和酸性 KMnO4溶液反应的杂质也不能确定 另外铁片中若有 3 价的 Fe 的杂质 用 KMnO4也测定不出来 因此方案二也不一定准确 2 铝镁合金是飞机制造 化工生产等行业的重要材料 研究性学习小组的同学 为测 定某含镁 3 5 的铝镁合金 不含其他元素 中镁的质量分数 设计了下列两种不 同实验方案进行探究 填写下列空白 方案一 实验方案 将铝镁合金与足量 NaOH 溶液反应 测定剩余固体质量 实验中发生反应的化学方程式是 实验步骤 1 称取 10 8 g 铝镁合金粉末样品 溶于体积为 V 物质的量浓度为 4 0 mol L 1 NaOH 学 海 无 涯 溶液中 充分反应 则 NaOH 溶液的体积 V mL 2 过滤 洗涤 干燥 称量固体 该步骤中若未洗涤固体 测得镁的质量分数将 填 偏高 偏低 或 无影响 方案二 实验方案 将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应 测定生成气体的体积 实验步骤 1 同学们拟选用下列实验装置完成实验 你认为最简易的装置其连接顺序是 A 接 接 接 填接口字母 可不 填满 2 仔细分析实验装置后 同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差 稀硫酸滴入 锥形瓶中 即使不生成氢气 也会将瓶内空气排出 使所测氢气体积偏大 实验结 束时 连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在 使所测氢气体积偏小 于是他们 设计了如图所示的实验装置 装置中导管 a 的作用是 实验前后量气管中液面读数分别为 V1 mL V2 mL 则产生氢 气的体积为 mL 若需确定产生氢气的量 还需测定的数据是 答案 方案一 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 1 97 2 偏高 方案二 1 E D G 2 使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等 打开分液漏斗活塞时稀硫酸 能顺利滴下 滴入锥形瓶的稀硫酸的体积等于进入分液漏斗的气体体积 从而消除 由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差 V1 V2 实验时的温度和压强 解析 方案一 将铝镁合金与足量 NaOH 溶液反应 镁不和 NaOH 溶液反应 铝发 生反应 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 1 假设合金中镁的质量分数最少为3 则 10 8 g 铝镁合金粉末样品中含有铝10 476 g 其物质的量是 0 388 mol 根据反应 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 知 需要 n NaOH n Al 0 388 mol V NaOH 0 388 mol 4 0 mol L 1 0 097 L 2 过滤后 金属镁的表面会沾有其他离子 如果没有洗涤 称量后的固体的质量将 学 海 无 涯 大于镁的实际质量 所测得镁的质量分数将偏高 方案二 1 很明显 该同学采用排水法来测量产生氢气的体积 故 A 应连接 E D 连接 G 最后读数时要调节广口瓶和量筒中的液面高度 F 接口的导管太短 用导管 a 连接 后 滴入锥形瓶的稀硫酸的体积等于进入分液漏斗的气体体积 从而消除由于加入 稀硫酸引起的氢气体积误差 量气管的 0 刻度在上 故产生氢气的体积为 V1 V2 mL 若需确定产生氢气的量 还需知道实验时的温度和压强 热点二 实验数据的处理分析 实验数据统计与整理的一般方法 1 数据的表格化 项目 实验编号 项目 1 项目 2 项目 3 项目 4 1 2 3 1 根据实验原理确定应记录的项目 所测的物理量 2 应注意数据的有效数字及单位和必要的注释 3 设。