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第十章化學(xué)實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn) 第3講定量實(shí)驗(yàn)分析型實(shí)驗(yàn)題 熱點(diǎn)一定量測(cè)定數(shù)據(jù)的方法和過程分析 熱點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理與分析 練出高分 熱點(diǎn)一定量測(cè)定數(shù)據(jù)的方法和過程分析 數(shù)據(jù)的測(cè)定方法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 典例 2014 北京理綜 27 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 氣體a的成分是 若鋼樣中硫以FeS形式存在 A中反應(yīng) 3FeS 5O21 3 解析 鋼樣 含有鐵 碳 硫 在高溫下與O2反應(yīng) 除生成CO2 SO2外 還有剩余的O2 故氣體a中含有CO2 SO2 O2 該反應(yīng)中 S元素由 2價(jià)被氧化為 4價(jià) 即生成SO2 再結(jié)合元素守恒及元素的化合價(jià)升降總數(shù)相等 配平該反應(yīng)方程式 3FeS 5O2Fe3O4 3SO2 答案 SO2 CO2 O2 Fe3O4SO2 2 將氣體a通入測(cè)硫裝置中 如圖 采用滴定法測(cè)定硫的含量 H2O2氧化SO2的化學(xué)方程式 用NaOH溶液滴定生成的H2SO4 消耗zmLNaOH溶液 若消耗1mLNaOH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) 解析 H2O2具有強(qiáng)氧化性 SO2具有強(qiáng)還原性 二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成H2SO4 化學(xué)方程式為H2O2 SO2 H2SO4 消耗1mLNaOH溶液相當(dāng)于硫的質(zhì)量為yg 則消耗zmLNaOH溶液相當(dāng)于硫的質(zhì)量為yzg 那么鋼樣中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為答案 H2O2 SO2 H2SO4 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 氣體a通過B和C的目的是 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 裝置B中活性MnO2將SO2氧化 裝置C中K2Cr2O7 濃H2SO4具有強(qiáng)氧化性 用于吸收氣體a中的SO2 防止SO2進(jìn)入CO2吸收瓶 影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)定實(shí)驗(yàn)前后CO2吸收瓶的質(zhì)量變化 從而確定CO2的質(zhì)量 繼而求出鋼樣中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 答案 排除SO2對(duì)CO2測(cè)定的干擾 CO2吸收瓶吸收CO2前 后的質(zhì)量 題組訓(xùn)練 1 2014 重慶理綜 9 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB2760 2011 規(guī)定葡萄酒中SO2最大使用量為0 25g L 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 解析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 B中加入300 00mL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 解析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 冷凝管 或冷凝器 b SO2 H2O2 H2SO4 3 除去C中過量的H2O2 然后用0 0900mol L 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50mL滴定管進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 當(dāng)?shù)味ü苤械囊好嬖诳潭?10 處 則管內(nèi)液體的體積 填序號(hào) 10mL 40mL 40mL 解析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 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10mL時(shí)滴定管中有刻度的液體為40mL 因滴定管的下端有一段無刻度 故管內(nèi)液體的體積大于40mL 答案 酚酞 4 滴定至終點(diǎn)時(shí) 消耗NaOH溶液25 00mL 該葡萄酒中SO2含量為 g L 1 解析SO2與NaOH存在如下關(guān)系 SO2 H2SO4 2NaOH64g2molm SO2 0 0900mol L 1 0 025L 0 24 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 解析鹽酸為揮發(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) 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 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 解析將鋁鎂合金與足量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 答案2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 實(shí)驗(yàn)步驟 1 稱取10 8g鋁鎂合金粉末樣品 溶于體積為V 物質(zhì)的量濃度為4 0mol L 1的NaOH溶液中 充分反應(yīng) 則NaOH溶液的體積V mL 解析假設(shè)合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最少為3 則10 8g鋁鎂合金粉末樣品中含有鋁10 476g 其物質(zhì)的量是0 388mol 根據(jù)反應(yīng)2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 知 需要n NaOH n Al 0 388mol V NaOH 0 388mol 4 0mol L 1 0 097L 97 2 過濾 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 無影響 解析過濾后 金屬鎂的表面會(huì)沾有其他離子 如果沒有洗滌 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 偏高 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 解析很明顯 該同學(xué)采用排水法來測(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接口的導(dǎo)管太短 EDG 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 裝置中導(dǎo)管a的作用是 實(shí)驗(yàn)前后量氣管中液面讀數(shù)分別為V1mL V2mL 則產(chǎn)生氫氣的體積為 mL 若需確定產(chǎn)生氫氣的量 還需測(cè)定的數(shù)據(jù)是 解析 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 量氣管的0刻度在上 故產(chǎn)生氫氣的體積為 V1 V2 mL 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) 答案 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 實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度和壓強(qiáng) 熱點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理與分析 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與整理的一般方法1 數(shù)據(jù)的表格化 1 根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理確定應(yīng)記錄的項(xiàng)目 所測(cè)的物理量 2 應(yīng)注意數(shù)據(jù)的有效數(shù)字及單位和必要的注釋 3 設(shè)計(jì)的表格要便于數(shù)據(jù)的查找 比較 便于數(shù)據(jù)的計(jì)算和進(jìn)一步處理 便于反映數(shù)據(jù)間的聯(lián)系 2 數(shù)據(jù)的圖像化圖像化是用直線圖或曲線圖對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以處理的一種簡(jiǎn)明化形式 它適用于一個(gè)量的變化引起另一個(gè)量的變化的情況 圖像化的最大特點(diǎn)是鮮明 直觀 簡(jiǎn)單 明了 典例 2012 廣東理綜 31 1 2 3 碘在科研與生活中有重要應(yīng)用 某興趣小組用0 50mol L 1KI 0 2 淀粉溶液 0 20mol L 1K2S2O8 0 10mol L 1Na2S2O3等試劑 探究反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 解析解答本題時(shí) 要圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 進(jìn)行分析與處理 1 淀粉溶液遇I2顯藍(lán)色 溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色時(shí) 溶液中有I2 說明Na2S2O3消耗盡 為確保能觀察到藍(lán)色 溶液中Na2S2O3要耗盡 由題給離子反應(yīng)可得關(guān)系式 S2O I2 2S2O 則有n S2O n S2O 2 1時(shí) 能觀察到藍(lán)色 答案Na2S2O3 2 2 為探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下表 表中Vx 理由是 解析實(shí)驗(yàn)的目的是探究K2S2O8溶液的濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 故應(yīng)保證每組實(shí)驗(yàn)中其他物質(zhì)的濃度相等 即溶液的總體積相等 即為20 0mL 從而可知Vx 2 0 答案2 0保證反應(yīng)物K2S2O8的濃度改變 而其他物質(zhì)的濃度不變 3 已知某條件下 濃度c S2O 反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線如圖所示 若保持其他條件不變 請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)圖中 分別畫出降低反應(yīng)溫度和加入催化劑時(shí)c S2O t的變化曲線示意圖 進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)注 解析降低溫度時(shí) 化學(xué)反應(yīng)速率減慢 c S2O 變化減慢 加入催化劑時(shí) 化學(xué)反應(yīng)速率加快 c S2O 變化加快 c S2O t的變化曲線如圖所示 答案如圖所示 遞進(jìn)題組 題組一實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的篩選與取舍1 某樣品是由碳酸鈉與氯化鈉組成的固體混合物 現(xiàn)欲測(cè)定樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 某同學(xué)稱取10 00g樣品 配成1000mL溶液 用 填儀器名稱 量取25 00mL放入錐形瓶中 加入甲基橙作指示劑 用0 1500mol L 1標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定至終點(diǎn) 平行測(cè)定三次 有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表 則樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 解析碳酸鈉溶液呈堿性 應(yīng)選用堿式滴定管 或25mL移液管 第2組測(cè)定體積為離群值 應(yīng)舍去 用1 3組求體積的平均值 答案堿式滴定管 或25mL移液管 95 40 2 2011 新課標(biāo)全國(guó)卷 26 1 2 0 80gCuSO4 5H2O樣品受熱脫水過程的熱重曲線 樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線 如下圖所示 請(qǐng)回答下列問題 1 試確定200 時(shí)固體物質(zhì)的化學(xué)式 要求寫出推斷過程 解析分析CuSO4 5H2O受熱脫水過程的熱重曲線可知 200 時(shí)和113 時(shí)的產(chǎn)物相同 可根據(jù)113 時(shí)樣品質(zhì)量確定脫水產(chǎn)物 設(shè)113 時(shí)產(chǎn)物為CuSO4 5 n H2O 則有 25018n0 80g0 80g 0 57g 0 23g 200 時(shí)產(chǎn)物為CuSO4 H2O晶體 答案CuSO4 H2O 25018n0 80g0 80g 0 57g 0 23g 200 時(shí)產(chǎn)物為CuSO4 H2O晶體 2 取270 所得樣品 于570 灼燒得到的主要產(chǎn)物是黑色粉末和一種氧化性氣體 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 把該黑色粉末溶解于稀硫酸中 經(jīng)濃縮 冷卻 有晶體析出 該晶體的化學(xué)式為 其存在的最高溫度是 解析根據(jù)灼燒產(chǎn)物是黑色粉末可知分解生成CuO 則具有氧化性的另一產(chǎn)物為SO3 所以灼燒時(shí)反應(yīng)方程式為CuSO4CuO SO3 CuO溶于稀硫酸得CuSO4溶液 結(jié)晶時(shí)又生成CuSO4 5H2O 由脫水過程的熱重曲線可知其存在的最高溫度為102 答案CuSO4CuO SO3 CuSO4 5H2O102 題組二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的合理組合3 現(xiàn)有一份CuO和Cu2O的混合物 用H2還原法測(cè)定其中的CuO質(zhì)量xg 實(shí)驗(yàn)中可以測(cè)定以下數(shù)據(jù) W 混合物的質(zhì)量 g W H2O 生成水的質(zhì)量 g W Cu 生成Cu的質(zhì)量 g V H2 標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗H2的體積 L 已知摩爾質(zhì)量 Cu 64g mol 1 CuO 80g mol 1 Cu2O 144g mol 1 H2O 18g mol 1 1 為了計(jì)算x至少需要測(cè)定上述4個(gè)數(shù)據(jù)中的 個(gè) 這幾個(gè)數(shù)據(jù)的組合共有 種 請(qǐng)將這些組合一一填入下列空格中 說明 選用W W H2O W Cu V H2 表示 不必列出具體算式 每個(gè)空格中填一種組合 有幾種組合就填幾種 不必填滿 解析本題是考查學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)試題的要求 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力及數(shù)據(jù)處理能力 而且本題是數(shù)學(xué)知識(shí)與化學(xué)結(jié)合的一個(gè)題目 本題想解決的是CuO和Cu2O二元混合物的質(zhì)量組成 要通過列二元一次方程組的方法求解 所以需要獲得兩個(gè)數(shù)據(jù) 將題中所給數(shù)據(jù)進(jìn)行排列組合 有下列6種組合 2 從上述組合中選出一個(gè)含W數(shù)據(jù)的求x的計(jì)算式 3 以上數(shù)據(jù)組合中易于取得的一組是 在6種組合中不難看出V H2 W H2O 一組不能成立 因?yàn)檫@一組僅與氧元素有關(guān)而與銅元素?zé)o關(guān) 不能形成兩個(gè)有效的二元一次方程 無法求出CuO和Cu2O的量 所以實(shí)際只有5組數(shù)據(jù)組合是合理的 但在這5種組合中 結(jié)合氫氣要過量的特點(diǎn) V H2 這一數(shù)據(jù)在獲得上有一定的困難 測(cè)W H2O 易受空氣中的水及CO2的干擾 并且裝置復(fù)雜 數(shù)據(jù)合理 但不簡(jiǎn)易 W及W Cu 在獲取上是最容易且可靠的 答案 1 25 2 可從以下三組中任選一組 3 W和W Cu 4 在0 1 01 105Pa時(shí)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn) 甲 乙 丙三位同學(xué)各取30 0mL同濃度的鹽酸 加入相同組成的鎂鋁合金粉末 測(cè)定產(chǎn)生氣體的體積 有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下 試求 1 鹽酸的物質(zhì)的量濃度是多少 解析依據(jù)表格數(shù)據(jù)可知 甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)鹽酸過量 乙 丙實(shí)驗(yàn)中合金過量 鹽酸完全反應(yīng) 按乙 丙中產(chǎn)生氫氣的體積計(jì)算n HCl 2HCl H2 答案2 0mol L 1 2 合金中各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 解析甲中鹽酸過量 合金完全反應(yīng)用甲組數(shù)據(jù)計(jì)算 n H2 0 025mol設(shè)合金中Mg Al的物質(zhì)的量分別為x y 答案Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為47 1 Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為52 9 定量化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的加工處理策略實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù) 可分為有用 有效數(shù)據(jù) 正確 合理數(shù)據(jù) 錯(cuò)誤 無效數(shù)據(jù) 及無用 多余數(shù)據(jù)等 能從大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中找出有用 有效 正確 合理的數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理題的一個(gè)重要能力考查點(diǎn) 也是近年來命題變化的一個(gè)重要方向 反思?xì)w納 對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)篩選的一般方法和思路為 五看 一看數(shù)據(jù)是否符合測(cè)量?jī)x器的精度特點(diǎn) 如用托盤天平測(cè)得的質(zhì)量的精度為0 1g 若精度值超過了這個(gè)范圍 說明所得數(shù)據(jù)是無效的 二看數(shù)據(jù)是否在誤差允許范圍內(nèi) 若所得的數(shù)據(jù)明顯超出誤差允許范圍 要舍去 三看反應(yīng)是否完全 是否是過量反應(yīng)物作用下所得的數(shù)據(jù) 只有完全反應(yīng)時(shí)所得的數(shù)據(jù) 才能進(jìn)行有效處理和應(yīng)用 四看所得數(shù)據(jù)的測(cè)試環(huán)境是否一致 特別是氣體體積數(shù)據(jù) 只有在溫度 壓強(qiáng)一致的情況下才能進(jìn)行比較 運(yùn)算 五看數(shù)據(jù)測(cè)量過程是否規(guī)范 合理 錯(cuò)誤和違反測(cè)量規(guī)則的數(shù)據(jù)需要舍去 1 表格型題的解題要點(diǎn)在于通過審題 獲取有用信息 然后對(duì)表格中數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析 依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì) 變化規(guī)律進(jìn)行解答 2 直角坐標(biāo)系題的解題要點(diǎn)在于解題時(shí)要求學(xué)生首先弄清楚自變量和因變量到底是什么 注意理解起點(diǎn) 終點(diǎn) 轉(zhuǎn)折點(diǎn)的含義 然后根據(jù)所學(xué)知識(shí)分析概念 圖像 數(shù)值三者之間的關(guān)系 2 3 4 1 1 碳酸鎂晶須是一種新型的吸波隱形材料中的增強(qiáng)材料 1 合成該物質(zhì)的步驟如下 步驟1 配制0 5mol L 1MgSO4溶液和0 5mol L 1NH4HCO3溶液 步驟2 用量筒量取500mLNH4HCO3溶液于1000mL四口燒瓶中 開啟攪拌器 溫度控制在50 2 3 4 1 步驟3 將250mLMgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中 1min內(nèi)滴加完后 用氨水調(diào)節(jié)溶液pH到9 5 步驟4 放置1h后 過濾 洗滌 步驟5 在40 的真空干燥箱中干燥10h 得碳酸鎂晶須產(chǎn)品 MgCO3 nH2On 1 5 回答下列問題 步驟3中加氨水后的離子方程式 步驟4為加快過濾速度 常用 填過濾方法 2 3 4 1 步驟3 將250mLMgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中 1min內(nèi)滴加完后 用氨水調(diào)節(jié)溶液pH到9 5 步驟4 放置1h后 過濾 洗滌 步驟5 在40 的真空干燥箱中干燥10h 得碳酸鎂晶須產(chǎn)品 MgCO3 nH2On 1 5 回答下列問題 步驟3中加氨水后的離子方程式 步驟4為加快過濾速度 常用 填過濾方法 2 3 4 1 解析 加入氨水促進(jìn)HCO的電離 適當(dāng)增大CO的濃度 加快過濾的方法只能是減壓過濾 減壓過濾 或抽濾 2 3 4 1 2 測(cè)定合成的MgCO3 nH2O中的n值 稱量1 000g碳酸鎂晶須 放入右圖所示的廣口瓶中 加入適量水 滴入稀硫酸與晶須反應(yīng) 生成的CO2被NaOH溶液吸收 在室溫下反應(yīng)4 5h 反應(yīng)后期將溫度升到30 最后的燒杯中的溶液用已知濃度的鹽酸滴定 測(cè)得CO2的總量 重復(fù)上述操作2次 2 3 4 1 圖中氣球的作用是 上述反應(yīng)后期要升溫到30 主要目的是 設(shè)3次實(shí)驗(yàn)測(cè)得每1 000g碳酸鎂晶須產(chǎn)生的CO2平均值為amol 則n值為 用含a的表達(dá)式表示 解析 開始產(chǎn)生的CO2速率大于NaOH溶液吸收CO2的速率 氣球逐漸脹大 暫時(shí)儲(chǔ)存CO2 避免產(chǎn)生的CO2使內(nèi)部壓強(qiáng)過大 造成氣體泄漏 后期CO2被NaOH吸收時(shí) 氣球逐漸變小 2 3 4 1 使溶解在水中的CO2逸出 便于吸收完全 找出關(guān)系 MgCO3 nH2O CO284 18n11 000a得n 1 000 84a 18a 2 3 4 1 答案 暫時(shí)儲(chǔ)存CO2 有利于CO2被NaOH溶液吸收 且能保持裝置中壓強(qiáng)相對(duì)穩(wěn)定 升高溫度氣體的溶解度減小 使溶解在水中的CO2逸出 便于吸收完全 1 84a 18a 2 3 4 1 3 稱取100g上述晶須產(chǎn)品進(jìn)行熱重分析 熱重曲線如下圖 則該條件下合成的晶須中 n 選填 1 2 3 4 5 2 3 4 1 解析從圖中看 剩余質(zhì)量為82 3g時(shí) 減少的質(zhì)量為失去的結(jié)晶水的質(zhì)量 剩余39 5g時(shí) 減少的質(zhì)量為分解出的CO2的質(zhì)量 列式 100g 18n 84 18n 100g 82 3g 得n 1 答案1 2 3 4 1 2 某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證Ag與濃HNO3反應(yīng)的過程中可能產(chǎn)生NO 其實(shí)驗(yàn)流程圖如下 2 3 4 1 1 測(cè)定硝酸的物質(zhì)的量反應(yīng)結(jié)束后 從如圖B裝置中所得100mL溶液中取出25 00mL溶液 用0 1mol L 1的NaOH溶液滴定 用酚酞作指示劑 滴定前后的滴定管中液面的位置如右圖所示 在B容器中生成硝酸的物質(zhì)的量為 則Ag與濃硝酸反應(yīng)過程中生成的NO2的物質(zhì)的量為 2 3 4 1 解析本題根據(jù)Ag和濃HNO3反應(yīng)原理 考查了酸堿中和滴定及氣體成分的分析方法 根據(jù)圖示消耗NaOH溶液的體積為20 00mL n HNO3 20 00 10 3L 0 1mol L 1 4 0 008mol n NO2 3 0 012mol 答案0 008mol0 012mol 2 3 4 1 2 測(cè)定NO的體積 從如圖所示的裝置中 你認(rèn)為應(yīng)選用 裝置進(jìn)行Ag與濃硝酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn) 選用的理由是 選用如圖所示儀器組合一套可用來測(cè)定生成NO體積的裝置 其合理的連接順序是 填各導(dǎo)管口編號(hào) 在讀取量筒內(nèi)液體體積之前 應(yīng)進(jìn)行的操作 2 3 4 1 解析裝置A可以利用N2排盡裝置內(nèi)的氣體 防止NO被氧化 所以選用裝置A 其裝置順序?yàn)锳 B C E 為了減少誤差 在讀取NO體積時(shí) 一是要冷卻到室溫 二是量筒內(nèi)液面應(yīng)和集氣瓶?jī)?nèi)液面相平 答案 A因?yàn)锳裝置可以通入N2將裝置中的空氣排盡 防止NO被空氣中O2氧化 123547 液體冷卻到室溫 并使集氣瓶和量筒內(nèi)液面相平 2 3 4 1 3 氣體成分分析若實(shí)驗(yàn)測(cè)得NO的體積為112 0mL 已折算到標(biāo)準(zhǔn)狀況 則Ag與濃硝酸反應(yīng)的過程中 填 有 或 沒有 NO產(chǎn)生 作此判斷的依據(jù)是 解析根據(jù)3NO2 H2O 2HNO3 NO0 012mol0 004molV NO 0 004mol 22 4L mol 1 0 0896L 0 112L 所以 Ag與濃硝酸反應(yīng)的過程中有NO產(chǎn)生 有 因?yàn)镹O2與水反應(yīng)生成的NO的體積小于 收集到的NO的體積 2 3 4 1 3 目前流行的關(guān)于生命起源假設(shè)的理論認(rèn)為 生命起源于約40億年前的古洋底的熱液環(huán)境 這種環(huán)境系統(tǒng)中普遍存在鐵硫簇結(jié)構(gòu) 如Fe2S2 Fe4S4 Fe8S7等 這些鐵硫簇結(jié)構(gòu)參與了生命起源的相關(guān)反應(yīng) 某化學(xué)興趣小組在研究某鐵硫簇結(jié)構(gòu)的組成時(shí) 設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn) 2 3 4 1 實(shí)驗(yàn) 確定硫的質(zhì)量 2 3 4 1 按圖連接裝置 檢查好裝置的氣密性后 在硬質(zhì)玻璃管A中放入1 0g鐵硫簇結(jié)構(gòu) 含有部分不反應(yīng)的雜質(zhì) 在試管B中加入50mL0 100mol L 1的酸性KMnO4溶液 在試管C中加入品紅溶液 通入空氣并加熱 發(fā)現(xiàn)固體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧t棕色 待固體完全轉(zhuǎn)化后 將B中溶液轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶 洗滌試管B后定容 取25 00mL該溶液用0 01mol L 1的草酸 H2C2O4 溶液滴定剩余的KMnO4 記錄數(shù)據(jù)如下 2 3 4 1 2 3 4 1 實(shí)驗(yàn) 確定鐵的質(zhì)量 將實(shí)驗(yàn) 硬質(zhì)玻璃管A中的殘留固體加入稀鹽酸中 充分?jǐn)嚢韬筮^濾 在濾液中加入足量的NaOH溶液 過濾后取濾渣 經(jīng)充分灼燒得0 6g固體 試回答下列問題 1 判斷滴定終點(diǎn)的方法是 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏尾菟崛芤簳r(shí) 錐 形瓶中溶液由淺紅色變?yōu)闊o色 且半分鐘內(nèi)不變化 2 3 4 1 2 試管C中品紅溶液的作用是 有同學(xué)提出 撤去C裝置對(duì)實(shí)驗(yàn)沒有影響 你的看法是 選填 同意 或 不同意 理由是 驗(yàn)證SO2是否被酸性KMnO4 溶液完全吸收 同意 當(dāng)B中溶液顏色不變化 即可證明SO2已被酸性KMnO4溶液完全吸收 2 3 4 1 3 根據(jù)實(shí)驗(yàn) 和實(shí)驗(yàn) 中的數(shù)據(jù)可確定該鐵硫簇結(jié)構(gòu)的化學(xué)式為 解析第1次滴定時(shí)H2C2O4溶液體積誤差較大 舍去 第2 3次取平均值 V H2C2O4 25 00mL 與H2C2O4反應(yīng)的KMnO4的物質(zhì)的量為0 01mol L 1 0 025L 0 0001mol 與SO2反應(yīng)的KMnO4的物質(zhì)的量為0 05L 0 100mol L 1 10 0 0001mol 0 004mol 2 3 4 1 答案Fe3S4 2 3 4 1 問題探究 滴定過程中 細(xì)心的同學(xué)發(fā)現(xiàn)該KMnO4溶液顏色褪去的速率較平常滴定時(shí)要快得多 為研究速率加快的原因 該同學(xué)繼續(xù)進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表 2 3 4 1 4 分析上述數(shù)據(jù) 滴定過程中反應(yīng)速率加快的一種可能原因是 解析對(duì)比實(shí)驗(yàn)1 2知 Mn2 可使反應(yīng)速率加快 對(duì)比實(shí)驗(yàn)1 3知 溫度升高 反應(yīng)速率加快 Mn2 對(duì)反應(yīng)起到催化作用 或反應(yīng)放熱使溫度升高 加快反應(yīng)速率 2 3 4 1 4 為測(cè)試一鐵片中鐵元素的含量 某課外活動(dòng)小組提出下面兩種方案并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn) 以下數(shù)據(jù)為多次平行實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果的平均值 方案一 將ag鐵片完全溶解于過量稀硫酸中 測(cè)得生成氫氣的體積為580mL 標(biāo)準(zhǔn)狀況 方案二 將g鐵片完全溶解于過量稀硫酸中 將反應(yīng)后得到的溶液用0 02000mol L 1的KMnO4溶液滴定 達(dá)到終點(diǎn)時(shí)消耗了25 00mLKMnO4溶液 2 3 4 1 請(qǐng)回答下列問題 1 配平下面的化學(xué)方程式 2 3 4 1 解析分析該氧化還原反應(yīng)的化合價(jià) 找出化合價(jià)發(fā)生變化的各元素 利用化合價(jià)的升降相等 配平化學(xué)方程式 答案21085218 2 3 4 1 2 在滴定實(shí)驗(yàn)中不能選擇 式滴定管 理由是 解析由于酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性 能腐蝕堿式滴定管的膠管 因此不能選擇堿式滴定管 堿 酸性KMnO4是強(qiáng)氧化劑 會(huì)腐蝕膠管 2 3 4 1 3 根據(jù)方案一和方案二測(cè)定的結(jié)果計(jì)算 鐵片中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)依次為 和 解析根據(jù)方案一中的測(cè)定結(jié)果計(jì)算 2 3 4 1 根據(jù)方案二中的測(cè)定結(jié)果計(jì)算 根據(jù) 1 中反應(yīng)方程式 2KMnO4 10FeSO4 10Fen Fe 5n KMnO4 5 0 02000mol L 1 0 025L 0 0025mol鐵片中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2 3 4 1 4 若排除實(shí)驗(yàn)儀器和操作的影響因素 試對(duì)上述兩種方案測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性做出判斷和分析 方案一 填 準(zhǔn)確 不準(zhǔn)確 或 不一定準(zhǔn)確 理由是 方案二 填 準(zhǔn)確 不準(zhǔn)確 或 不一定準(zhǔn)確 理由是 2 3 4 1 解析 方案一不一定準(zhǔn)確 因?yàn)椴荒艽_定Fe片中是否含有和稀硫酸反應(yīng)放出H2的雜質(zhì) 若有則測(cè)定結(jié)果偏高 方案二是利用Fe2 消耗KMnO4的物質(zhì)的量的多少 求出Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 而鐵片中是否含有和酸性KMnO4溶液反應(yīng)的雜質(zhì)也不能確定 另外鐵片中若有 3價(jià)的Fe的雜質(zhì) 用KMnO4也測(cè)定不出來 因此方案二也不一定準(zhǔn)確 2 3 4 1 答案 不一定準(zhǔn)確如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)并能生成氫氣的其他金屬 會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏高 如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解 但不產(chǎn)生氫氣的鐵的氧化物 會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏低 如果上述情況均不存在 則結(jié)果準(zhǔn)確 2 3 4 1 不一定準(zhǔn)確如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解的其他金屬 生成的金屬離子在酸性溶液中能被高錳酸鉀氧化 會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏高 如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解的鐵的氧化物 生成的Fe3 在酸性溶液中不能被高錳酸鉀氧化 會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏低 如果上述情況均不存在 則結(jié)果準(zhǔn)確 2 3 4 1