2020屆高三化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)——大題突破：定量測定型綜合試驗(yàn)題

1、2020屆高三化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)大題突破：定量測定型綜合實(shí)驗(yàn)題:高考必備1 .定量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測定方法(i)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)測氣體體積法對于產(chǎn)生氣體的反應(yīng)，可以通過測定氣體體積的方法測定樣品純度。常見測量氣體體積的實(shí)驗(yàn)裝置a.量氣時(shí)應(yīng)保持裝置處于室溫狀態(tài)。b.讀數(shù)時(shí)要特別注意消除“壓強(qiáng)差”，保持液面相平，還要注意視線與液面最低處相平。如上圖(I )(IV)應(yīng)使左側(cè)和右側(cè)的液面高度保持相平。(3)測氣體質(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

2、作原理，通過酸堿中和滴定、沉淀滴定和氧化還原滴定等獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)后再進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。2 .解題注意事項(xiàng)（1）定量測定實(shí)驗(yàn)中要具備的 3種意識：要有消除干擾氣體的意識： 如用“惰性氣體”將干擾氣體排出，或用溶液吸收干擾氣體等。要有被測量氣體全部被測量的意識：如可以采用反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)向裝置中通入“惰性”氣體以使被測量的氣體全部被吸收劑吸收的方法。要有“數(shù)據(jù)”的采集處理意識：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集是化學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)，一般的固體試劑稱取質(zhì)量，而液體試劑和氣體試劑測量體積。（2） “關(guān)系式法”在定量測定實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用：關(guān)系式法是表示兩種或多種物質(zhì)之間“物質(zhì)的量”關(guān)系的一種簡化式子。在多步反應(yīng)中，它可以把始態(tài)的反應(yīng)物與終

3、態(tài)的生成物之間“物質(zhì)的量”的關(guān)系表示出來，把多步計(jì)算簡化成一步完成。正確提取關(guān)系式是用關(guān)系式法解題的關(guān)鍵。（3）定量型實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵為數(shù)據(jù)處理和誤差分析，數(shù)據(jù)的處理一般注意五個(gè)方面：是否符合測量儀器的精度。數(shù)據(jù)是否在誤差允許范圍內(nèi)。數(shù)據(jù)的測試環(huán)境。數(shù)據(jù)的測量過程是否規(guī)范、合理。少量物質(zhì)是否完全反應(yīng)；過量物質(zhì)對數(shù)據(jù)是否有影響。誤差分析的依據(jù)為計(jì)算式，看測量對結(jié)果會產(chǎn)生什么影響。C對點(diǎn)集訓(xùn)題組一 以含量測定為目的的綜合實(shí)驗(yàn)1. （2018濟(jì)南第一中學(xué)高三月考）磷化鋁（AlP）通?？勺鳛橐环N廣譜性熏蒸殺蟲劑，吸水后會 立即產(chǎn)生高毒的 PH3氣體（熔點(diǎn)為-132 C,還原性強(qiáng)）。衛(wèi)生安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：當(dāng)糧食中

4、磷化 物（以PH3計(jì)）的含量不超過0.05 mg kg時(shí)，糧食質(zhì)量合格；反之，糧食質(zhì)量不合格。某化 學(xué)興趣小組的同學(xué)通過下列方法對糧食中殘留的磷化物含量進(jìn)行了研究。【操作流程】 安全吸收裝置一 PH3的產(chǎn)生與吸收一轉(zhuǎn)移 KMnO 4吸收溶液一亞硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。實(shí)驗(yàn)裝置：已知C中盛有100 g原糧，E中盛有20.00 mL 1.13X 10 3 mol 工KMnO 4溶?(H2SO4酸化)。請回答下列問題：(1)儀器D的名稱是(2)B中盛有焦性沒食子酸的堿性溶液，其作用是吸收空氣中的O2,防止氧化裝置 C中生成的PH3,則A中盛裝KMnO 4溶液的作用是 。已知MnO4被還原為Mnt 若0.

5、1 mol PH 3恰好被0.16 mol KMnO 4吸收，則PH3被氧化的產(chǎn)物是寫出E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： (4)收集E中吸收液，加水稀釋至 250 mL ,取25.00 mL于錐形瓶中，用 5.0X 10 4 mol - L1的Na2SO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的 KMnO 4溶液：序號123三次實(shí)驗(yàn)消耗V中s/mL11.0211.3010.98滴定達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象是 數(shù)據(jù)處理：消耗 Na2SO3標(biāo)準(zhǔn)溶液 mL;則該原糧中磷化物 （以PH3計(jì)）的含量為mg k&若C中反應(yīng)完全后，忘記通入空氣即進(jìn)行（4）中的滴定操作，則消耗Na2SO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體 積（填“偏大” “偏小”或“不變”）。答案（

6、1）直形冷凝管（或冷凝管）（2）除去空氣中的還原性氣體，避免影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果（3）H3P04（或磷酸）5PH3+ 8MnO 4 + 24H+=5H3PO4+ 8Mn 2+ I2H2O（4）當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?Na2SO3時(shí)，錐形瓶中溶液顏色由紫色恰好變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不恢 復(fù) 11.00 0.13（或0.127 5） 偏大解析（1）儀器D為冷凝管，起冷凝回流的作用。（2）依據(jù)裝置中的試劑選擇分析判斷，高鎰酸鉀溶液是強(qiáng)氧化劑可以吸收空氣中的還原性氣體；焦性沒食子酸先和堿反應(yīng)，再和氧氣反應(yīng)可以吸收氧氣；若不吸收氧氣，PH3會在氧氣中被氧化。（3）PH3被酸性高鎰酸鉀氧化成磷酸，高鎰酸鉀被還原為鎰離子，結(jié)

7、合電子守恒、電荷守恒和原子守恒可得反應(yīng)的離子方程式為 5PH3+8MnO 4 + 24H +=5H3P。4+8Mn2+ + 12H2O。（4）依據(jù)滴定反應(yīng)：2KMnO 4 +5Na2SO3+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+3H2O,本實(shí)驗(yàn)中無需選擇指示劑，錐形 瓶中溶液顏色由紫色恰好變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不再恢復(fù)，表示達(dá)到了滴定終點(diǎn)。 平均消耗 Na2SO3標(biāo)準(zhǔn)溶液 11.00 mL;依據(jù)滴定反應(yīng)：2KMnO 4+5Na2SO3+3H2SO4=2MnSO4 +K2SO4+ 5Na2SO4 + 3H2O可得關(guān)系式 2KMnO 45Na2SO3,則未反應(yīng)的高鎰酸鉀的物質(zhì)的 量

8、為 0.011 0 L X 5.0X10 4 mol - L1x|x250=2.2X 10 5 mol,則與 PH3反應(yīng)的高鎰酸鉀的物 525質(zhì)的量為 1.13X 10 3 mol L1X 0.020 L 2.2X 10 5 mol = 6.0X10 7 mol;根據(jù)反應(yīng) 5PH3 + 8KMnO 4 + 12H2SO4=5H3PO4 + 8MnSO4 + 4K2SO4+ 12H2O 可得到定量關(guān)系為5PH3 8KMnO 4,則計(jì)算得到 PH3物質(zhì)的量為6.0X 10 7 molxf=3.75x 10 7 mol;則PH3的質(zhì)量分 8數(shù)為 3.75 * 10 7RX 34 g . mo= 0.

9、127 5 mg kg1-0.13 mg kg1,所以該原糧質(zhì)量不合格。 0.1 kg準(zhǔn)確測定PH3的含量，需要用高鎰酸鉀溶液全部吸收， 避免產(chǎn)生較大誤差， 通入空氣的作 用是保證PH3全部被吸收，若 C中反應(yīng)完全后，忘記通入空氣即進(jìn)行 （4）中的滴定操作，則 剩余的高鎰酸鉀偏多，滴定消耗 Na2SO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏大。2. （2018天津，9）煙道氣中的NOx是主要的大氣污染物之一，為了監(jiān)測其含量，選用如下 采樣和檢測方法?；卮鹣铝袉栴}：煙道氣 陽生， 空氣.梟樣系統(tǒng)而圖采樣步驟:檢驗(yàn)系統(tǒng)氣密性；加熱器將煙道氣加熱至140 C;打開抽氣泵置換系統(tǒng)內(nèi)空氣；采集無塵、干燥的氣樣；關(guān)閉系統(tǒng)，停止

10、采樣。(1)A中裝有無堿玻璃棉，其作用為 。(2)C中填充的干燥劑是 (填序號)。a.堿石灰b.無水 CuSO4c. P2O5(3)用實(shí)驗(yàn)室常用儀器組裝一套裝置，其作用與D(裝有堿液)相同，在虛線框中畫出該裝置的示意圖，標(biāo)明氣體的流向及試劑。(4)采樣步驟加熱煙道氣的目的是 n.NOx含量的測定將V L氣樣通入適量酸化的 H2O2溶液中，使NOx完全被氧化成 NO3 ,加水稀釋至100.00 mL。 量取20.00 mL該溶液，加入V1 mL ci mol - I FeSQ標(biāo)準(zhǔn)溶液(過量)，充分反應(yīng)后，用C2 mol 1 K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的 Fe2 ,終點(diǎn)時(shí)消耗 V2 mL。(5

11、)NO被H2O2氧化為NO 3的離子方程式為 (6)滴定操作使用的玻璃儀器主要有 (7)滴定過程中發(fā)生下列反應(yīng):3Fe2+ + NO3 + 4H + =NO T + 3Fe3+ + 2H2OCr2 O7 + 6Fe2+ + 14H + =2Cr3 + + 6Fe3+ + 7H2O則氣樣中NOx折合成NO2的含量為 mg m3。(8)判斷下列情況對 NOx含量測定結(jié)果的影響(填“偏高” “偏低”或“無影響”)。若缺少采樣步驟，會使測定結(jié)果 。若FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì)，會使測定結(jié)果 。答案(1)除塵(2)c(4)防止NOx溶于冷凝水_ _ 一 _ 一 + -_ 2NO + 3H2O2=2H +

12、2NO3+2H2O(6)錐形瓶、酸式滴定管23 X一CiVi 6c2V23vX 104(8)偏低偏高解析(1)裝置A是過濾器，裝有無堿玻璃棉的作用是過濾，除去粉塵。(2)C中填充的是干燥劑，除去H2O且不能與NOx反應(yīng)，所以應(yīng)選有酸性、干燥能力強(qiáng)的P2O5。(3)D裝置中裝有堿液，用于吸收NOx,作用與實(shí)驗(yàn)室中的洗氣瓶相同，該裝置的示意圖為(4)煙道氣中有水，采樣步驟加熱器將煙道氣加熱至 140 C的目的是防止NOx溶于冷凝水。(5)NO被H2O2氧化為NO3 , H2O2的還原產(chǎn)物為 H2O,離子方程式為 2NO + 3H2O2=2H + 2NO3 + 2H2Oo (6)滴定操作使用的玻璃儀

13、器主要有錐形瓶、滴定管，因?yàn)樵摰味ㄒ撼仕嵝?，所以選用酸式 滴定管。(7)滴定過程中發(fā)生下列反應(yīng): 3Fe2 +NO3 + 4H + =NO T +3Fe3 +2H2。Cr2O7 + 6Fe2+ + 14H + =2Cr3 + + 6Fe3+ + 7H2O與Cr2。2反應(yīng)的Fe2+的物質(zhì)的量為6c2V2X 10 3 mol ,標(biāo)準(zhǔn)液中Fe的物質(zhì)的量為ciViX 10 3 mol,則與NO 3反應(yīng)的Fe的物質(zhì)的量為(ciVi 6c2 V2)x 10-3 mol , NO3的物質(zhì)的量為c1V1 6c2V2 x 10 3 mmol ,則 V L 氣樣中折合成 NO2的含量為cV1 6c2V2 x 10

14、 3 mol3VLx 46g mol 1 x100.00 mL20.00 mL000 mg- g 1 X 1 000 L m 3 =23Xc1 V1 662 V23vX 104一 3mg . m3。NOx偏少，測定結(jié)果偏低。若FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大， 會使(8)若缺少采樣步驟 ，系統(tǒng)內(nèi)存在空氣，會使收集的氣樣中FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì)， 溶液中的Fe2+濃度減小，消耗的 測定結(jié)果偏高。題組二以化學(xué)式測定為目的的綜合實(shí)驗(yàn)題3. (2018廣東韶關(guān)二模)某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室中利用下圖裝置(夾持裝置略去)測定某鐵硫化物(FexSy)的組成，并探究反應(yīng)后D裝置所得溶液中含硫化合物的組成。(一)硫化

15、物(FexSy)的組成實(shí)驗(yàn)步驟：步驟I按圖連接裝置，檢查裝置氣密性，裝入藥品；步驟n 打開分液漏斗旋塞，緩緩滴入水，并點(diǎn)燃酒精噴燈；步驟出 當(dāng)硬質(zhì)玻璃管中固體質(zhì)量不再改變時(shí)，停止加熱，繼續(xù)通入一段時(shí)間的。2；步驟IV 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將 D中所得溶液加水配制成 250 mL溶液；請回答：(1)步驟出中，停止加熱后還需繼續(xù)向燒瓶中滴水一段時(shí)間，其目的為(2)在C、D裝置之間不需要防倒吸裝置的理由是 (3)步驟IV中配制溶液時(shí)所需的玻璃儀器除玻璃棒和燒杯外，還有 。(4)取25.00 mL步驟IV中所配溶液，加入足量的雙氧水，再加入足量鹽酸酸化的 BaCl 2溶液， 將所得沉淀過濾、洗滌、干燥，稱其質(zhì)

16、量為4.66 g。則FexSy的化學(xué)式為 O(5)有同學(xué)認(rèn)為可將裝置 D改為裝有足量堿石灰的干燥管，通過測定反應(yīng)前后干燥管的增重 來計(jì)算硫元素的含量。你認(rèn)為此方案是否合理？(填“是”或“否”)，原因?yàn)榇鸢?1)繼續(xù)生成。2,驅(qū)趕裝置內(nèi)殘留的 SO2,使生成的氣體全部被 NaOH溶液吸收 (2)SO2中含不溶于NaOH溶液的02(3)250 mL容量瓶、膠頭滴管 (4)FeS2 (5)否 部分SO2被氧化；空氣中的 CO2和水蒸氣可能使干燥管增重偏大 (6)酸式 2MnO 4 + 5SO3 + 6H + =5SO2 + 2Mn2+ 3H2O解析 A裝置中產(chǎn)生足量的氧氣經(jīng)干燥后，進(jìn)入 C裝置與Fe

17、xSy在加熱條件下反應(yīng)，生成硫的氧化物，進(jìn)入 D裝置被氫氧化鈉吸收。(4)n(BaSO4) =4.66 g 1 = 0.02 mol,根據(jù)硫元素2 233 g mOl守恒，250 mL 溶液中 n(S)=0.2 mol ,故 12.0 g FexSy 中 n(S)= 0.2 mol , m(S)=6.4 g, m(Fe) = 12.0 g-6.4 g=5.6 g, n(Fe)=0.1 mol,所以 x ： y= 1 ： 2,故 FexSy 的化學(xué)式為 Fe與。(6) 要用滴定法測定溶液中Na2SO3的含量，即利用 Na2SO3的還原性，故選一個(gè)氧化劑，還要有顏色的變化來判斷反應(yīng)的終點(diǎn)，所以只能

18、選擇0.100 0 mol 1 KMnO 4酸性溶液。4.堿式碳酸銅可表示為 xCuCO3yCu(OH)2,呈孔雀綠顏色，又稱為孔雀石，是一種名貴的礦物寶石。它是銅與空氣中的氧氣、二氧化碳和水蒸氣等物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)。CuSO4溶液與Na2CO3溶液反應(yīng)可以得到堿式碳酸銅，下列實(shí)驗(yàn)對其組成進(jìn)行相關(guān)探究?！境恋碇苽洹?稱取12.5 g膽磯(CuSO4 52O)溶于87.5 mL蒸儲水中，滴加少量稀硫酸 (體積可以忽略不計(jì))，充分?jǐn)嚢韬蟮玫?CuSO4溶液。向其中加入 Na2CO3溶液，將所得藍(lán)綠色懸 濁液過濾，并用蒸儲水洗滌，再用無水乙醇洗滌，最后低溫烘干備用。1實(shí)驗(yàn)探究】 設(shè)計(jì)如下裝置，用制得

19、的藍(lán)綠色固體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。NnNO, 冢溶液 寧 _ Mi,Cl賽川色同他死水上7旅滔酒根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)回答下列問題:(1)配制硫酸銅溶液的過程中滴加稀硫酸的作用是 ,所得硫酸 銅溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。(2)實(shí)驗(yàn)室通常使用加熱亞硝酸鈉和氯化錢混合溶液的方法制取N2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為(3)D裝置加熱前，需要首先打開活塞K,通入適量N2,然后關(guān)閉K,再點(diǎn)燃D處酒精燈。通入N2的作用是 , B為安全瓶，基作用原理為 C中盛裝的試劑應(yīng)是 。(4)加熱D后觀察到的現(xiàn)象是 (5)待D中反應(yīng)完全后，打開活塞K,再次滴加NaNO2溶液產(chǎn)生N2,其目的是。 若裝置F中使用Ba(OH)2溶液，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后經(jīng)稱量，裝置

20、 E的質(zhì)量增加0.27 g, F中產(chǎn)生沉 淀1.97 g。則該藍(lán)綠色固體的化學(xué)式為 寫成xCuCO3 yCu(OH)2 的形式。答案 (1)抑制 Cu2+水解，防止溶液變渾濁8% (2)NaNO2+NH4Cl=NaCl +N2T +2H2O (3)排出裝置中的空氣當(dāng)裝置內(nèi)壓力過大時(shí)，B瓶中間的安全管中液面上升，使壓力穩(wěn)定濃硫酸 (4)硬質(zhì)玻璃管中藍(lán)綠色固體變黑色，E中白色固體變藍(lán)，F(xiàn)中溶液變渾濁(5)讓停留在裝置中的氣體被充分吸收，減小實(shí)驗(yàn)誤差2CuCO3 3Cu(OH)解析 (1)CuSO4屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，溶液中存在 Cu2+ + 2H2O Cu(OH)2+2H +的可逆反應(yīng)， 滴加稀硫酸，

21、H+濃度增大，抑制Cu2+的水解，因此滴加稀硫酸的作用是抑制 Cu2+水解，防止溶液變渾濁；溶質(zhì)的質(zhì)量 m(CuSO4) = c2.5 g 1 X 160 g - mol1 = 8 g,溶液的質(zhì)量為(12.5250 g mol+ 87.5) g = 100 g,則溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 78g-x 100%= 8%。 100 g(2)NaNO2與 NH4CI 發(fā)生氧化還原反應(yīng)： NaNO2 + NH4ClNaCl + N2 T +H2O, NaNO2 中 N 由+ 3價(jià)-0價(jià)，NH4CI中N由一3價(jià)一0價(jià)，根據(jù)得失電子守恒、質(zhì)量守恒進(jìn)行配平，即反應(yīng)方程式為 NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2 T +2H2O。加熱前，通入N2的目的是排出裝置中的空氣；裝置 B為安全