2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題12實(shí)驗(yàn)化學(xué)(加試)第二單元物質(zhì)的檢驗(yàn)及組成的定量測(cè)定學(xué)案蘇教版.doc
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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題12實(shí)驗(yàn)化學(xué)(加試)第二單元物質(zhì)的檢驗(yàn)及組成的定量測(cè)定學(xué)案蘇教版 [考試標(biāo)準(zhǔn)] 知識(shí)條目 必考要求 加試要求 1.牙膏和火柴頭中某些成分的檢驗(yàn) (1)牙膏的主要成分及其功能 (2)檢驗(yàn)牙膏中含有的碳酸鈣、甘油的化學(xué)原理和操作方法 (3)火柴起火的原理 (4)火柴頭中硫元素、氯元素的檢驗(yàn)原理和操作方法 (5)物質(zhì)檢驗(yàn)的方案設(shè)計(jì) a b a b c 2.亞硝酸鈉和食鹽的鑒別 (1)硝酸鈉的物理性質(zhì)(外觀)和重要的化學(xué)性質(zhì)(如氧化性和還原性等) (2)亞硝酸的酸性和不穩(wěn)定性 (3)亞硝酸鈉和食鹽的鑒別 (4)常見物質(zhì)的鑒別 b a c c 3.食醋總酸含量的測(cè)定 (1)移液管、滴定管的使用方法 (2)中和滴定原理和基本操作 (3)酸堿滴定中指示劑的選擇方法 (4)用滴定法測(cè)定液體試樣中的總酸(或總堿)含量 (5)中和滴定實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理和誤差的簡(jiǎn)單分析 b b b b c 4.鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度的測(cè)定 (1)電子天平的使用 (2)鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度測(cè)定的原理(與酸或堿反應(yīng))和操作流程 (3)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和測(cè)定過(guò)程中產(chǎn)生誤差的原因分析 a b c 考點(diǎn)一 生活中常見物質(zhì)成分的檢驗(yàn) 1.牙膏中主要成分的檢驗(yàn) (1)牙膏的成分 牙膏是由多種無(wú)機(jī)物和有機(jī)物組成的,它包括摩擦劑、發(fā)泡劑、增稠劑、保濕劑、甜味劑、增香劑和水分等。常用的摩擦劑有碳酸鈣、氫氧化鋁、二氧化硅,用量在30%~55%之間。 (2)牙膏中碳酸鈣、甘油的檢驗(yàn)原理 ①CaCO3的檢驗(yàn)原理:CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O。 ②甘油的檢驗(yàn):甘油中加入新制Cu(OH)2,變?yōu)榻{藍(lán)色,反應(yīng)方程式: 。 (3)牙膏中某些主要成分的檢驗(yàn)流程: 2.火柴頭中硫元素、氯元素的檢驗(yàn) (1)火柴起火的原理 安全火柴的火柴盒側(cè)面涂有紅磷(發(fā)火劑)和Sb2S3(易燃物)等,火柴頭上的物質(zhì)一般是KClO3、MnO2等氧化劑和易燃物,如硫等。當(dāng)兩者摩擦?xí)r,因摩擦產(chǎn)生的熱使與氯酸鉀等接觸的紅磷燃燒,并引起火柴頭上的易燃物燃燒,生成一定量的二氧化硫。 (2)檢驗(yàn)硫元素、氯元素的原理及方法 ① ②火柴頭→水浸取→加NaNO2,稀硝酸酸化的AgNO3溶液→產(chǎn)生白色沉淀→有氯元素 反應(yīng)離子方程式:ClO+3NO+Ag+===AgCl↓+3NO。 1.檢驗(yàn)火柴頭中含有的氯元素,先將火柴頭浸沒(méi)于少量水中,取其浸取液,其后的操作正確的是( ) A.滴加AgNO3溶液,觀察是否有白色沉淀 B.滴加AgNO3溶液和稀硝酸,觀察是否有白色沉淀 C.滴加AgNO3溶液、稀硝酸和NaNO2溶液,觀察是否有白色沉淀 D.滴加NaOH溶液,加熱,再用稀硝酸酸化后,滴入AgNO3溶液觀察是否有白色沉淀 答案 C 解析 火柴頭上的氯元素以氯酸鉀形式存在,檢驗(yàn)氯元素的存在,需將氯酸鉀轉(zhuǎn)化為氯離子,用到的是過(guò)量NaNO2溶液,然后是硝酸酸化的硝酸銀溶液。 2.某混合粉末由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的幾種物質(zhì)組成,為檢測(cè)其成分,取樣品進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)(部分產(chǎn)物略去): 回答下列問(wèn)題: (1)取少量溶液X,加入過(guò)量的NaOH溶液,有沉淀生成。取上層清液,通入CO2,無(wú)明顯變化,說(shuō)明樣品中不含的物質(zhì)是______________(填化學(xué)式)。 (2)Z為一種或兩種氣體: ①若Z只為一種氣體,試劑a為飽和NaHCO3溶液,則反應(yīng)Ⅰ中能同時(shí)生成兩種氣體的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②若Z為兩種氣體的混合物,試劑a為適量水,則Z中兩種氣體的化學(xué)式是________________________________________________________________________。 (3)向Y溶液中通入過(guò)量氯氣,并不斷攪拌,充分反應(yīng)后,溶液中的陽(yáng)離子是___________________________________________________________________(填離子符號(hào))。 (4)取Y溶液,調(diào)pH約為7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈藍(lán)色并有紅褐色沉淀生成。當(dāng)消耗2 mol I-時(shí),共轉(zhuǎn)移3 mol電子,該反應(yīng)的離子方程式是_________________ ________________________________________________________________________。 (5)另取原樣品,加入足量稀硫酸充分反應(yīng)。若溶液中一定不會(huì)產(chǎn)生紅色固體,則原樣品中所有可能存在的物質(zhì)組合是(各組合中的物質(zhì)用化學(xué)式表示) _______________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)Al (2)①C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O ②NO、CO2 (3)Fe3+、H+ (4)2Fe2++3H2O2+4I-===2Fe(OH)3↓+2I2 (5)CuO、C或CuO、C、Fe2O3 解析 首先要注意框圖中量的描述為“過(guò)量”,其次進(jìn)行大致推斷,最后根據(jù)具體設(shè)問(wèn)提供的信息具體分析。能與Fe2O3、Fe、CuO、C、Al幾種物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生兩種氣體的濃酸不可能是濃鹽酸;如果是濃硫酸,在加熱時(shí)可以與Fe、C、Al發(fā)生氧化還原反應(yīng),濃硫酸被還原為SO2,C被氧化為CO2,F(xiàn)e和Al分別被氧化為Fe3+和Al3+;如果是濃硝酸,則兩種氣體是CO2和NO2。無(wú)論是哪種濃酸均可以使兩種氧化物Fe2O3、CuO轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的鹽。(1)無(wú)論加什么濃酸(濃硫酸或濃硝酸),溶液X中都可能含有Fe3+、Cu2+、Al3+三種金屬陽(yáng)離子。向溶液X中加入過(guò)量的NaOH溶液,F(xiàn)e3+和Cu2+可轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3和Cu(OH)2沉淀析出,如果有Al3+,則轉(zhuǎn)化為AlO,向上層清液中通入CO2后,會(huì)產(chǎn)生白色沉淀Al(OH)3,離子方程式為2AlO+CO2(少量)+3H2O===2Al(OH)3↓+CO或AlO+CO2(足量)+2H2O===Al(OH)3↓+HCO,與題目中“取上層清液,通入CO2,無(wú)明顯變化”不相符。所以可以肯定溶液X中沒(méi)有Al3+,則樣品中沒(méi)有Al。(2)有了前面的分析,問(wèn)題(2)就比較容易解答了。(3)向溶液X中加入過(guò)量Fe粉,得Y溶液和兩種固體,且其中一種固體為紅色(Cu),另一種就是過(guò)量的鐵粉,Y溶液中的陽(yáng)離子為Fe2+,通入過(guò)量的Cl2后,F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+,Cl2與水反應(yīng)生成HCl和HClO,兩者電離產(chǎn)生H+,故溶液中的陽(yáng)離子為Fe3+和H+。(4)依據(jù)信息“當(dāng)消耗2 mol I-時(shí),共轉(zhuǎn)移3 mol電子”,轉(zhuǎn)移的3 mol電子中有2 mol來(lái)自I-,另外1 mol電子來(lái)自 Fe2+。(5)根據(jù)前面四步設(shè)問(wèn)可知,樣品中一定沒(méi)有Al,一定有CuO和C,不能確定是否有Fe和Fe2O3。加入足量稀硫酸后一定不產(chǎn)生Cu,那么排除Fe,符合整個(gè)設(shè)問(wèn)的組合只有兩種:CuO、C或CuO、C、Fe2O3。 固體成分檢測(cè)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的一般方法 方法一:取少量固體試樣→溶于水配成溶液→檢測(cè)溶液中存在的陰、陽(yáng)離子→得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 方法二:取少量固體試樣→在氧氣流等中反應(yīng)→檢測(cè)所產(chǎn)生的物質(zhì)(如氣體)→得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 方法三:取少量固體試樣→加酸(或堿)溶液產(chǎn)生氣體→檢測(cè)氣體產(chǎn)物的成分→得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 考點(diǎn)二 物質(zhì)的鑒別 1.亞硝酸的化學(xué)性質(zhì) 亞硝酸分解的化學(xué)方程式:2HNO2===NO↑+NO2↑+H2O。 2.NaNO2的性質(zhì) (1)物理性質(zhì):白色或淺黃色的晶體,有咸味易溶于水,且溶解時(shí)吸熱,熔點(diǎn)為271 ℃。 (2)化學(xué)性質(zhì) 完成下列離子方程式: ①NaNO2在酸性條件下氧化I-: 2NO+2I-+4H+===2NO↑+I(xiàn)2+2H2O。 ②NaNO2在酸性條件下可氧化Fe2+: NO+Fe2++2H+===NO↑+Fe3++H2O。 ③NaNO2能使酸性KMnO4溶液褪色,體現(xiàn)了還原性: 5NO+2MnO+6H+===5NO+2Mn2++3H2O。 ④NaNO2溶液與AgNO3溶液的反應(yīng): Ag++NO===AgNO2↓。 3.多角度鑒別NaNO2和NaCl 實(shí)驗(yàn)方案 現(xiàn)象與結(jié)論 方案1 用碘化鉀淀粉溶液 變藍(lán)色,證明該鹽是NaNO2 方案2 用可溶性Fe2+鹽溶液 溶液顏色由淺綠色變成棕黃色,證明該鹽是NaNO2 方案3 用酸性KMnO4溶液 溶液褪色,證明該鹽是NaNO2 方案4 用硝酸酸化的AgNO3溶液 沉淀不溶解的是NaCl 方案5 用pH試紙測(cè)試pH pH>7的是NaNO2 1.下列各組物質(zhì),不用任何試劑即可鑒別開的是( ) A.NaCl、NaBr、KI三種無(wú)色溶液 B.HCl、NaCl、NaNO3、Na2CO3四種溶液 C.NaBr、HCl、KCl三種溶液 D.淀粉、淀粉碘化鉀、碘化鉀、溴水四種溶液 答案 D 解析 A項(xiàng),三種無(wú)色溶液相互滴加都不反應(yīng),沒(méi)有明顯的現(xiàn)象,不能鑒別,錯(cuò)誤;B項(xiàng),通過(guò)相互滴加可鑒別鹽酸和Na2CO3,但無(wú)法鑒別NaCl和NaNO3,錯(cuò)誤;C項(xiàng),NaBr、HCl、KCl三種溶液相互滴加都不反應(yīng),沒(méi)有明顯的現(xiàn)象,不能鑒別,錯(cuò)誤;D項(xiàng),溴水呈黃色,可鑒別出,然后用溴水滴加到其他溶液中,淀粉無(wú)現(xiàn)象,淀粉碘化鉀變藍(lán),碘化鉀溶液變?yōu)樽霞t色,現(xiàn)象各不相同,可鑒別,正確。 2.現(xiàn)有MgCl2、AlCl3、FeCl3、NH4Cl四種溶液,如果只用一種試劑把它們鑒別開來(lái),應(yīng)選用的試劑是( ) A.氨水 B.NaOH溶液 C.NaCl溶液 D.AgNO3 答案 B 解析 A項(xiàng),MgCl2、AlCl3均與氨水反應(yīng)生成白色沉淀,現(xiàn)象相同,不能鑒別,錯(cuò)誤;B項(xiàng),MgCl2、AlCl3、FeCl3、NH4Cl四種溶液分別與NaOH反應(yīng)的現(xiàn)象分別為白色沉淀、先生成沉淀后繼續(xù)滴加沉淀消失、紅褐色沉淀、刺激性氣體,現(xiàn)象不同,可鑒別,正確;C項(xiàng),均不與NaCl反應(yīng),現(xiàn)象相同,不能鑒別,錯(cuò)誤;D項(xiàng),均與AgNO3反應(yīng)生成白色沉淀,現(xiàn)象相同,不能鑒別,錯(cuò)誤。 3.某強(qiáng)酸性溶液X含有Ba2+、Al3+、NH、Fe2+、Fe3+、CO、SO、SO、Cl-、NO中的一種或幾種,取該溶液進(jìn)行連續(xù)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下: 根據(jù)以上信息,回答下列問(wèn)題: (1)反應(yīng)③的化學(xué)方程式為__________________________________________________。 (2)沉淀C、H和氣體F的化學(xué)式分別為______________________________________。 (3)寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式: ①中生成A______________________________________________________________。 ⑤______________________________________________________________________。 (4)上述離子中,溶液X中肯定不含有的離子是________________,可能含有的離子是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)4NO2+O2+2H2O===4HNO3 (2)BaSO4、Fe(OH)3、NH3 (3)3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO (4)NO、Ba2+、CO、SO Cl-、Fe3+ 物質(zhì)的檢驗(yàn)和鑒別的圖表設(shè)計(jì)方案 考點(diǎn)三 物質(zhì)組成成分的定量測(cè)定 1.定量測(cè)定數(shù)據(jù)測(cè)定的常用方法 (1)沉淀法 先將某種成分轉(zhuǎn)化為沉淀,然后稱量純凈、干燥的沉淀的質(zhì)量,再進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。 (2)測(cè)氣體體積法 對(duì)于產(chǎn)生氣體的反應(yīng),可以通過(guò)測(cè)定氣體體積的方法測(cè)定樣品純度。 量氣裝置的設(shè)計(jì): 下列裝置中,A是常規(guī)的量氣裝置,B、C、D是改進(jìn)后的量氣裝置。 (3)測(cè)氣體質(zhì)量法 將生成的氣體通入足量的吸收劑中,通過(guò)稱量實(shí)驗(yàn)前后吸收劑的質(zhì)量,求得所吸收氣體的質(zhì)量,然后進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。 (4)滴定法 即利用滴定操作原理,通過(guò)酸堿中和滴定、沉淀滴定和氧化還原反應(yīng)滴定等獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)后再進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。 (5)熱重法 只要物質(zhì)受熱時(shí)發(fā)生質(zhì)量變化,都可以用熱重法來(lái)研究物質(zhì)的組成在控制溫度的條件下,測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度關(guān)系的方法。通過(guò)分析熱重曲線,我們可以知道樣品及其可能產(chǎn)生的中間產(chǎn)物的組成、熱穩(wěn)定性、熱分解情況及生成產(chǎn)物等與質(zhì)量相聯(lián)系的信息。 2.應(yīng)用舉例 碳、硫的含量影響鋼鐵性能。碳、硫含量的一種測(cè)定方法是將鋼樣中碳、硫轉(zhuǎn)化為氣體,再用測(cè)碳、測(cè)硫裝置進(jìn)行測(cè)定。 (1)采用裝置A,在高溫下將x克鋼樣中碳、硫轉(zhuǎn)化為CO2、SO2。 ①氣體a的成分是________。 ②若鋼樣中硫以FeS的形式存在,A中反應(yīng):3FeS+5O21________+3________。 (2)將氣體a通入測(cè)硫裝置中(如下圖),采用滴定法測(cè)定硫的含量。 ①H2O2氧化SO2的化學(xué)方程式: ___________________________________________。 ②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗z mL NaOH溶液,若消耗1 mL NaOH溶液相當(dāng)于硫的質(zhì)量為y克,則該鋼樣中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù):________。 (3)將氣體a通入測(cè)碳裝置中(如下圖),采用重量法測(cè)定碳的含量。 ①氣體a通過(guò)B和C的目的是_____________________________________________。 ②計(jì)算鋼樣中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù),應(yīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)是________________________________ ________________________________________________________________________。 解析 (1)①鋼樣中的碳、硫在裝置A中高溫加熱條件下生成CO2和SO2,還有未反應(yīng)的O2,故氣體a的成分為O2、SO2、CO2。②根據(jù)得失電子守恒和質(zhì)量守恒定律配平化學(xué)方程式:3FeS+5O2Fe3O4+3SO2。(2)①H2O2和SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng):H2O2+SO2===H2SO4。②根據(jù)題意,消耗1 mL NaOH溶液相當(dāng)于硫的質(zhì)量為y克,則消耗z mL NaOH溶液,相當(dāng)于硫的質(zhì)量為yz g,所以鋼樣中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為或100%。(3)①氣體a中含有O2、SO2和CO2,在吸收CO2測(cè)定碳的含量時(shí),也可能吸收SO2,故氣體a通過(guò)裝置B和C的目的排除SO2對(duì)CO2測(cè)定的干擾。②計(jì)算鋼樣中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù),應(yīng)測(cè)量吸收CO2前、后吸收瓶的質(zhì)量,其質(zhì)量差為CO2的質(zhì)量。 答案 (1)①O2、SO2、CO2?、贔e3O4 SO2 (2)①H2O2+SO2===H2SO4 ②(或100%) (3)①排除SO2對(duì)CO2測(cè)定的干擾 ②吸收CO2前、后吸收瓶的質(zhì)量 1.(xx重慶理綜,9)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB2760xx)規(guī)定葡萄酒中SO2最大使用量為0.25 gL-1。某興趣小組用題圖1裝置(夾持裝置略)收集某葡萄酒中SO2,并對(duì)其含量進(jìn)行測(cè)定。 (1)儀器A的名稱是______________,水通入A的進(jìn)口為________。 (2)B中加入300.00 mL葡萄酒和適量鹽酸,加熱使SO2全部逸出并與C中H2O2完全反應(yīng),其化學(xué)方程式為________________________________。 (3)除去C中過(guò)量的H2O2,然后用0.090 0 molL-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,滴定前排氣泡時(shí),應(yīng)選擇題圖2中的________;若滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的pH=8.8,則選擇的指示劑為________;若用50 mL滴定管進(jìn)行實(shí)驗(yàn),當(dāng)?shù)味ü苤械囊好嬖诳潭取?0”處,則管內(nèi)液體的體積(填序號(hào))________(①=10 mL,②=40 mL,③<10 mL,④>40 mL)。 (4)滴定至終點(diǎn)時(shí),消耗NaOH溶液25.00 mL,該葡萄酒中SO2含量為________gL-1。 (5)該測(cè)定結(jié)果比實(shí)際值偏高,分析原因并利用現(xiàn)有裝置提出改進(jìn)措施________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)冷凝管(或冷凝器) b (2)SO2+H2O2===H2SO4 (3)③ 酚酞?、堋?4)0.24 (5)原因:鹽酸的揮發(fā);改進(jìn)措施:用不揮發(fā)的強(qiáng)酸如硫酸代替鹽酸,或用蒸餾水代替葡萄酒進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),扣除鹽酸揮發(fā)的影響 解析 (1)A儀器的名稱為冷凝管或冷凝器;為使冷卻效果好,應(yīng)將冷卻水從處于低處的b口通入。 (2)SO2具有強(qiáng)還原性,H2O2具有強(qiáng)氧化性,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng):SO2+H2O2===H2SO4。 (3)NaOH盛裝在堿式滴定管中,應(yīng)將橡皮管向上彎曲排出氣泡,故選③。滴定至終點(diǎn)時(shí)溶液的pH=8.8,在酚酞的變色范圍內(nèi),故可選用酚酞作指示劑。液面在10 mL時(shí)滴定管中有刻度的液體為40 mL,因滴定管的下端有一段無(wú)刻度,故管內(nèi)液體的體積大于40 mL。 (4)SO2與NaOH存在如下關(guān)系: SO2 ~ H2SO4 ~ 2NaOH 64 g 2 mol m(SO2) 0.090 0 molL-10.025 L 解得:m(SO2)==0.072 g,故葡萄酒中SO2的含量為=0.24 gL-1。 (5)鹽酸為揮發(fā)性酸,揮發(fā)出的HCl消耗NaOH,使測(cè)量值偏大。可以用難揮發(fā)的稀硫酸代替鹽酸進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)。 2.鋁鎂合金是飛機(jī)制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為測(cè)定某含鎂3%~5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù),設(shè)計(jì)了下列兩種不同實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。 [方案一] [實(shí)驗(yàn)方案] 將鋁鎂合金與足量NaOH溶液反應(yīng),測(cè)定剩余固體質(zhì)量。 實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________________。 [實(shí)驗(yàn)步驟] (1)稱取10.8 g鋁鎂合金粉末樣品,溶于體積為V、物質(zhì)的量濃度為4.0 molL-1的NaOH溶液中,充分反應(yīng)。則NaOH溶液的體積V≥__________mL。 (2)過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量固體。該步驟中若未洗滌固體,測(cè)得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將______________(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)。 [方案二] [實(shí)驗(yàn)方案] 將鋁鎂合金與足量稀硫酸溶液反應(yīng),測(cè)定生成氣體的體積。 [實(shí)驗(yàn)步驟] (1)同學(xué)們擬選用下列實(shí)驗(yàn)裝置完成實(shí)驗(yàn): 你認(rèn)為最簡(jiǎn)易的裝置其連接順序是A接( )( )接( )( )接( )(填接口字母,可不填滿)。 (2)仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)裝置后,同學(xué)們經(jīng)討論認(rèn)為以下兩點(diǎn)會(huì)引起較大誤差:稀硫酸滴入錐形瓶中,即使不生成氫氣,也會(huì)將瓶?jī)?nèi)空氣排出,使所測(cè)氫氣體積偏大;實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),連接廣口瓶和量筒的導(dǎo)管中有少量水存在,使所測(cè)氫氣體積偏小。于是他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。 ①裝置中導(dǎo)管a的作用是__________________________________________________; ②實(shí)驗(yàn)前后量氣管中液面讀數(shù)分別為V1 mL、V2 mL,則產(chǎn)生氫氣的體積為__________mL; ③若需確定產(chǎn)生氫氣的量,還需測(cè)定的數(shù)據(jù)是________________________________。 答案 方案一:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ (1)97 (2)偏高 方案二:(1)E D G (2)①使分液漏斗內(nèi)氣體壓強(qiáng)與錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)相等,打開分液漏斗活塞時(shí)稀硫酸能順利滴下;滴入錐形瓶的稀硫酸的體積等于進(jìn)入分液漏斗的氣體體積,從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差?、?V1-V2) ③實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度和壓強(qiáng) 解析 方案一:將鋁鎂合金與足量NaOH溶液反應(yīng),鎂不和NaOH溶液反應(yīng),鋁發(fā)生反應(yīng):2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。 (1)假設(shè)合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最少為3%,則10.8 g鋁鎂合金粉末樣品中含有鋁10.476 g,其物質(zhì)的量是0.388 mol,根據(jù)反應(yīng)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑知,需要n(NaOH)=n(Al)=0.388 mol,V(NaOH)=0.388 mol/4.0 molL-1=0.097 L。 (2)過(guò)濾后,金屬鎂的表面會(huì)沾有其他離子,如果沒(méi)有洗滌,稱量后的固體的質(zhì)量將大于鎂的實(shí)際質(zhì)量,所測(cè)得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏高。 方案二: (1)很明顯,該同學(xué)采用排水法來(lái)測(cè)量產(chǎn)生氫氣的體積,故A應(yīng)連接E,D連接G。(最后讀數(shù)時(shí)要調(diào)節(jié)廣口瓶和量筒中的液面高度,F(xiàn)接口的導(dǎo)管太短)。(2)①用導(dǎo)管a連接后,滴入錐形瓶的稀硫酸的體積等于進(jìn)入分液漏斗的氣體體積,從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差;②量氣管的 0刻度在上,故產(chǎn)生氫氣的體積為(V1-V2) mL;③若需確定產(chǎn)生氫氣的量,還需知道實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)。 練出高分 1.碳銨是一種較常使用的化肥,它在常溫下易分解。某化學(xué)興趣小組對(duì)碳銨的成分存在疑問(wèn),進(jìn)行了如下探究。 [定性實(shí)驗(yàn)] 檢驗(yàn)溶液中的陰、陽(yáng)離子。 取少量固體放入試管中,加入鹽酸,把生成的氣體通入澄清石灰水中,有白色沉淀生成。再另取少量碳銨放入試管中,加入濃NaOH溶液,加熱,用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)生成的氣體,石蕊試紙變藍(lán)色。 (1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,推測(cè)碳銨中所含有的陰離子可能是________和________。 (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,碳銨與足量NaOH溶液加熱反應(yīng)的離子方程式可能是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 [定量實(shí)驗(yàn)] 測(cè)定碳銨中C元素和N元素質(zhì)量比。 該興趣小組準(zhǔn)確稱取a g碳銨,加熱使之分解,并把產(chǎn)物通入堿石灰中,如下圖所示。 (3)碳銨固體應(yīng)放在________中進(jìn)行加熱。 A.試管 B.蒸發(fā)皿 C.燒瓶 D.坩堝 (4)從安全的角度考慮,尾氣處理的裝置可以選用______________________________。 (5)若灼燒后沒(méi)有固體殘余,稱量U形管在實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量差為b g。由此測(cè)得N元素的質(zhì)量是________ g。 (6)為了測(cè)定碳銨中碳元素的質(zhì)量,他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是將a g碳銨完全溶解于水,加入過(guò)量BaCl2,然后測(cè)定生成沉淀的質(zhì)量。請(qǐng)你評(píng)價(jià)該方案是否合理________(填“合理”或“不合理”),理由是_________________________________________________________。 答案 (1)HCO CO (2)NH+OH-NH3↑+H2O、HCO+OH-===CO+H2O(或NH+HCO+2OH-NH3↑+CO+2H2O) (3)A (4)A (5)(a-b) (6)①不合理 因?yàn)樘间@中可能含有HCO,不能與BaCl2產(chǎn)生沉淀,所測(cè)得碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)不準(zhǔn)確?、诤侠怼∫?yàn)樘间@中只含有CO,加入BaCl2能完全生成沉淀,可準(zhǔn)確測(cè)得碳元素的質(zhì)量 ③不合理 測(cè)得的結(jié)果不準(zhǔn)確(答案合理即可) 解析 (1)HCO和CO均能與HCl反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體,加堿產(chǎn)生的堿性氣體只有NH3,因而碳銨是(NH4)2CO3或NH4HCO3。(3)由于灼燒固體后對(duì)氣體成分探究,故不能用坩堝加熱,要用試管。(4)尾氣的主要成分是氨氣,B、C均不能起到防倒吸作用。(5)堿石灰的干燥管吸收CO2和水蒸氣,原樣品減輕的質(zhì)量(a-b)g為氨氣的質(zhì)量。 2.某研究性學(xué)習(xí)小組用下列裝置(鐵架臺(tái)等夾持儀器略)探究氧化鐵與乙醇的反應(yīng),并檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)物。 (1)用2%的CuSO4溶液和10%的NaOH溶液配制Cu(OH)2懸濁液的注意事項(xiàng)是________________________________________________________________________。 (2)為快速得到乙醇?xì)怏w,可采用的方法是____________________________________ ________________________________________________________________________。 若實(shí)驗(yàn)時(shí)小試管中的溶液已經(jīng)開始發(fā)生倒吸,可采取的措施是________(填字母)。 a.取下小試管 b.移去酒精燈 c.將導(dǎo)管從橡膠管中取下 d.以上都可以 (3)如圖實(shí)驗(yàn),觀察到紅色的Fe2O3全部變?yōu)楹谏腆wM,充分反應(yīng)后停止加熱。取下試管加熱,有磚紅色沉淀生成。 為了檢驗(yàn)M的組成,進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。 ①M(fèi)能被磁鐵吸引;加入足量稀硫酸,振蕩,固體全部溶解,未觀察到有氣體生成; ②經(jīng)檢驗(yàn)溶液中有鐵離子和亞鐵離子,檢驗(yàn)鐵離子的方法是____________________; 證明溶液含有亞鐵離子的方法是____________________________________________ ________________________________________________________________________。 能得出的結(jié)論是________(填字母)。 a.M中一定有+3價(jià)和+2價(jià)鐵,不能確定是否有0價(jià)鐵 b.M中一定有+3價(jià)和0價(jià)鐵,無(wú)+2價(jià)鐵 c.M中一定有+3價(jià)鐵,0價(jià)和+2價(jià)鐵至少有一種 d.M中一定有+3價(jià)、+2價(jià)和0價(jià)鐵 (4)若M的成分可表示為FexOy,用CO還原法定量測(cè)定其化學(xué)組成。稱取m g M樣品進(jìn)行定量測(cè)定,實(shí)驗(yàn)裝置和步驟如下: ①組裝儀器;②點(diǎn)燃酒精燈;③加入試劑;④打開分液漏斗活塞;⑤檢查氣密性;⑥停止加熱;⑦關(guān)閉分液漏斗活塞;⑧…… 正確的操作順序是________(填字母)。 a.①⑤④③②⑥⑦⑧ b.①⑤③④②⑥⑦⑧ c.①③⑤④②⑦⑥⑧ d.①③⑤③④⑥⑦⑧ 若M完全被還原后堿石灰增重n g,則為________(用含m、n的代數(shù)式表示)。 答案 (1)在過(guò)量NaOH溶液中滴加數(shù)滴CuSO4溶液(或NaOH過(guò)量) (2)在燒杯中加入熱水(或?qū)訜? c (3)②取少量溶液于試管中,加入KSCN溶液,溶液變成血紅色,則含有Fe3+ 取少量溶液滴入適量酸性高錳酸鉀溶液中,高錳酸鉀溶液褪色,則含有Fe2+ a (4)b 解析 (1)新制Cu(OH)2懸濁液與醛基的反應(yīng)需要堿性條件。(2)升高溫度可以加速乙醇的揮發(fā)。若液體倒吸進(jìn)入加熱的反應(yīng)管,可能會(huì)造成反應(yīng)管炸裂,取下小試管已無(wú)濟(jì)于事,因“溶液已經(jīng)開始發(fā)生倒吸”。(3)分析黑色固體(M)可能的成分,鐵的氧化物Fe3O4、FeO和鐵粉均為黑色,F(xiàn)e3O4中既有+3價(jià)鐵又有+2價(jià)鐵,且具有磁性,F(xiàn)e3+能溶解單質(zhì)鐵。(4)檢查氣密性屬于實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備階段,應(yīng)在加藥品前進(jìn)行。為防止Cu再次被氧化,撤去酒精燈后,應(yīng)繼續(xù)通入CO,冷卻后再停止通氣。計(jì)算比值時(shí),應(yīng)從質(zhì)量守恒的角度去思考,M(FexOy)中的氧原子全部使CO轉(zhuǎn)化為CO2,因而堿石灰增加的質(zhì)量即為反應(yīng)產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量,得關(guān)系式M中n(O)=n(CO2)。 3.黃銅礦是工業(yè)煉銅的主要原料,其主要成分為CuFeS2,現(xiàn)有一種天然黃銅礦(含少量脈石SiO2),為了測(cè)定該黃銅礦的純度,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn): 稱取研細(xì)的黃銅礦樣品1.150 g,在空氣存在的條件下進(jìn)行煅燒。實(shí)驗(yàn)后取d中溶液的置于錐形瓶中,用0.05 molL-1標(biāo)準(zhǔn)碘溶液進(jìn)行滴定,初讀數(shù)為0.10 mL,終讀數(shù)如右上圖所示。 (1)黃銅礦煅燒的反應(yīng)為8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2,該反應(yīng)中被還原的元素是________(填元素符號(hào))。 (2)標(biāo)準(zhǔn)碘溶液應(yīng)盛放在________(填“堿式”或“酸式”)滴定管中;裝液之前,滴定管要用標(biāo)準(zhǔn)碘溶液潤(rùn)洗2~3次,潤(rùn)洗的操作是_____________________________________ ________________________________________________________________________。 請(qǐng)用化學(xué)方程式表示滴定的原理: __________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)滴定終點(diǎn)的讀數(shù)為____________mL;通過(guò)計(jì)算可知,該黃銅礦的純度為__________________。 (4)若去掉c裝置,會(huì)使測(cè)定結(jié)果__________________(填“偏低”、“偏高”或“無(wú)影響”)。 (5)假設(shè)實(shí)驗(yàn)操作均正確,測(cè)得黃銅礦的純度偏低,可能的原因主要有______________________。 答案 (1)Cu、O (2)酸式 往滴定管上口加入3~5 mL標(biāo)準(zhǔn)碘溶液,傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)滴定管,使液體潤(rùn)濕全部滴定管內(nèi)壁,然后,一手控制活塞,將液體從滴定管下部放出 SO2+I(xiàn)2+2H2O===H2SO4+2HI(或H2SO3+I(xiàn)2+H2O===H2SO4+2HI) (3)20.10 80.0% (4)偏低 (5)二氧化硫未能被蒸餾水充分吸收,亞硫酸部分被氧化 4.某無(wú)機(jī)鹽M是一種優(yōu)良的氧化劑,為確定其化學(xué)式,某小組設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn): 已知: ①無(wú)機(jī)鹽M僅由鉀離子和一種含氧酸根組成,其分子中的原子個(gè)數(shù)比為2∶1∶4。 ②上圖中,將1.98 g該無(wú)機(jī)鹽溶于水,滴加適量稀硫酸后,再加入1.12 g還原鐵粉,恰好完全反應(yīng)得混合溶液N。 ③該小組同學(xué)將溶液N分為二等份,分別按路線Ⅰ、路線Ⅱ進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 ④在路線Ⅱ中,首先向溶液N中滴加適量KOH至元素X剛好沉淀完全,過(guò)濾后將沉淀在空氣中充分灼燒得純凈的Fe2O3粉末1.20 g;再將濾液在一定條件下蒸干,只得到3.48 g純凈的不含結(jié)晶水的正鹽W。 請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題: (1)由路線Ⅰ的現(xiàn)象可知,溶液N中含有的陽(yáng)離子是________。 (2)由實(shí)驗(yàn)流程圖可推得,含氧酸鹽W的化學(xué)式是________________;路線Ⅱ可知,1.98 g無(wú)機(jī)鹽M中所含鉀元素的質(zhì)量為________g。 (3)無(wú)機(jī)鹽M與1.12 g還原鐵粉恰好完全反應(yīng)生成溶液N的化學(xué)反應(yīng)方程式為________________________________________________________________________。 答案 (1)Fe2+ (2)K2SO4 0.78 (3)2Fe+K2FeO4+4H2SO4===3FeSO4+K2SO4+4H2O 5.化學(xué)興趣小組對(duì)某品牌牙膏中摩擦劑成分及其含量進(jìn)行以下探究: 查得資料:該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成;牙膏中其他成分遇到鹽酸時(shí)無(wú)氣體產(chǎn)生。 Ⅰ.摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗(yàn) 取適量牙膏樣品,加水充分?jǐn)嚢琛⑦^(guò)濾。 (1)往濾渣中加入過(guò)量NaOH溶液,過(guò)濾。氫氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)往(1)所得濾液中先通入過(guò)量二氧化碳,再加入過(guò)量稀鹽酸,加入過(guò)量稀鹽酸時(shí)觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 Ⅱ.牙膏樣品中碳酸鈣的定量測(cè)定 利用如圖所示裝置(圖中夾持儀器略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),充分反應(yīng)后,測(cè)定C中生成的BaCO3沉淀質(zhì)量,以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 依據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程回答下列問(wèn)題: (3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝?。其作用除了可攪拌B、C中的反應(yīng)物外,還有________。 (4)下列各項(xiàng)措施中,不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度的是________(填字母)。 a.在加入鹽酸之前,應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO2氣體 b.滴加鹽酸不宜過(guò)快 c.在A~B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置 d.在B~C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置 (5)有人認(rèn)為不必測(cè)定C中生成的BaCO3質(zhì)量,只要測(cè)定裝置C在吸收CO2前后的質(zhì)量差,就可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實(shí)驗(yàn)證明按此方法測(cè)定的結(jié)果明顯偏高,原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O (2)有氣體產(chǎn)生、白色沉淀溶解 (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)c、d (5)B中的水蒸氣、HCl氣體等進(jìn)入裝置C中(或其他合理答案) 解析 (2)偏鋁酸鈉與二氧化碳反應(yīng)生成白色氫氧化鋁沉淀和碳酸氫根離子,再加入稀鹽酸,則白色沉淀溶解,同時(shí)有氣體產(chǎn)生。 (3)空氣通過(guò)氫氧化鈉溶液后除去其中的二氧化碳,持續(xù)通入的目的是將B中生成的二氧化碳?xì)怏w全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收,減小誤差。 (4)a.在加入稀鹽酸之前,應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO2氣體,可以提高測(cè)定準(zhǔn)確度;b.滴加鹽酸不宜過(guò)快,使樣品中的碳酸鈣與稀鹽酸充分反應(yīng),盡可能產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,可以提高測(cè)定準(zhǔn)確度;c.在A~B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置,后面的實(shí)驗(yàn)中仍有溶液存在,所以該步操作無(wú)意義,不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度;d.在B~C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置,則鹽酸揮發(fā)的HCl與碳酸氫鈉反應(yīng)也產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,使進(jìn)入C中的二氧化碳增多,誤差增大。 (5)因?yàn)锽裝置中剩余的不僅是反應(yīng)后的溶液,還有揮發(fā)的HCl氣體,空氣中的氮?dú)狻⑺魵獾葰怏w,使B裝置的質(zhì)量增加,結(jié)果偏高。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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