【大一輪復(fù)習(xí)講義】(人教版化學(xué))2022新高考總復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)-10-4定量分析型實(shí)驗(yàn)題-

課時(shí)作業(yè)(三十六)定量分析型試驗(yàn)題(本欄目?jī)?nèi)容，在同學(xué)用書中以獨(dú)立形式分冊(cè)裝訂！)1．堿式碳酸銅是一種化工原料，化學(xué)式用mCu(OH)2·nCuCO3表示。試驗(yàn)室以廢銅屑為原料制取堿式碳酸銅的步驟如下：Ⅰ.廢銅屑制硫酸銅方案1：將濃硫酸加入到盛有廢銅屑的大試管中加熱，充分反應(yīng)后過濾得到硫酸銅溶液方案2：將銅屑在空氣中充分灼燒，殘留固體溶于稀硫酸Ⅱ.堿式碳酸銅的制備①向大試管中加入Na2CO3溶液和CuSO4溶液；②水浴加熱到70℃左右；③用0.4mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)整pH至8.5，振蕩、靜置、過濾；④用熱水洗滌、烘干，得到堿式碳酸銅產(chǎn)品。請(qǐng)回答下列問題：(1)制備硫酸銅的最佳方案為________，緣由是________________________________________________________________________。(2)步驟③過濾后，濾液中有SOeq\o\al(2－,4)，檢驗(yàn)SOeq\o\al(2－,4)的方法為________________________________________________________________________。(3)步驟④用熱水洗滌的目的是________________________________________________________________________。(4)可用如下方法測(cè)定堿式碳酸銅的組成：灼燒法：取34.6g純潔物mCu(OH)2·nCuCO3，在硬質(zhì)試管中灼燒，將氣體產(chǎn)物依次通過足量的濃硫酸、足量的堿石灰，完全吸取后濃硫酸增加1.8g，堿石灰增加8.8g。利用上述數(shù)據(jù)推算堿式碳酸銅的化學(xué)式：__________。解析：(1)方案1和方案2相比較，方案1產(chǎn)生污染氣體，且生成相同物質(zhì)的量的硫酸銅，方案1消耗原料多。(2)檢驗(yàn)硫酸根應(yīng)先加入鹽酸，排解COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)以及Ag＋的干擾，再加入氯化鋇，有白色沉淀生成則含有SOeq\o\al(2－,4)。(3)熱水洗滌的目的是洗去沉淀表面附有的可溶性離子。(4)濃硫酸吸取水，堿石灰吸取二氧化碳。依據(jù)n(H2O)＝eq\f(1.8g,18g/mol)＝0.1mol、n(CO2)＝eq\f(8.8g,44g/mol)＝0.2mol，可得eq\f(m,n)＝eq\f(1,2)，故堿式碳酸銅的化學(xué)式為Cu(OH)2·2CuCO3。答案：(1)方案2無污染、節(jié)省原料(2)取濾液少許，加入鹽酸無明顯現(xiàn)象，加入氯化鋇有白色沉淀生成(3)除去產(chǎn)品表面雜質(zhì)(4)Cu(OH)2·2CuCO32．熱重分析法是程序把握溫度下，測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度的關(guān)系的一種試驗(yàn)技術(shù)。現(xiàn)有一CaC2O4·nH2O試樣，分別在氮?dú)鈿夥铡⒀鯕鈿夥罩羞M(jìn)行熱重分析，得到如下熱重(TG)曲線。(1)圖中曲線上有三個(gè)失重臺(tái)階，分別表示加熱過程中依次發(fā)生了三個(gè)反應(yīng)。依據(jù)第1步反應(yīng)的失重?cái)?shù)據(jù)計(jì)算試樣CaC2O4·nH2O中的n值(精確到整數(shù))為__________。(2)依據(jù)第2步反應(yīng)的失重?cái)?shù)據(jù)推想第2步反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________；觀看曲線說明氧氣存在時(shí)有利于第2步反應(yīng)進(jìn)行，緣由是______________。(3)第3步反應(yīng)中釋放的氣體產(chǎn)物是________________。觀看曲線可推斷出，氧氣存在時(shí)不利于第3步反應(yīng)進(jìn)行，可能緣由是____________。解析：(1)依據(jù)圖像可知，第一個(gè)臺(tái)階為脫水過程，即質(zhì)量的削減值為分子中水的質(zhì)量。即eq\f(14.6g－12.8g,12.8g)＝eq\f(18n,128)，n＝1。(2)由(1)計(jì)算可知CaC2O4的物質(zhì)的量為0.1mol，其次個(gè)臺(tái)階后質(zhì)量為10g，說明生成的固體的摩爾質(zhì)量為100g·mol－1，因此確定為CaCO3，依據(jù)質(zhì)量守恒得另一種生成物為CO。(3)第三個(gè)臺(tái)階生成的固體的摩爾質(zhì)量為56g·mol－1，所以確定為CaO，則分解反應(yīng)為CaCO3eq\o(=,\s\up7(△))CaO＋CO2↑。答案：(1)1(2)CaC2O4eq\o(=,\s\up7(△))CaCO3＋CO↑氧氣可跟CO反應(yīng)，促使草酸鈣分解向正向進(jìn)行(3)CO2氧氣存在時(shí)其次步反應(yīng)產(chǎn)生的CO2會(huì)抑制CaCO3eq\o(=,\s\up7(△))CaO＋CO2↑進(jìn)行3．某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了以下試驗(yàn)方案驗(yàn)證Ag與濃HNO3反應(yīng)的過程中可能產(chǎn)生NO。其試驗(yàn)流程圖如下：(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上圖所示。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)測(cè)定NO的體積①?gòu)纳蠄D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)試驗(yàn)，選用的理由是______________。②選用上圖所示儀器組合一套可用來測(cè)定生成NO體積的裝置，其合理的連接挨次是______________(填各導(dǎo)管口編號(hào))。③在讀取量筒內(nèi)液體體積之前，應(yīng)進(jìn)行的操作________。(3)氣體成分分析若試驗(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，作此推斷的依據(jù)是________________________________________________________________________。解析：本題依據(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。(1)依據(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)＝eq\f(0.008mol,2)×3＝0.012mol。(2)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。其裝置挨次為A→B→C→E，為了削減誤差，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。(3)依據(jù)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO0.012mol0.004molV(NO)＝0.004mol×22.4L·mol－1＝0.0896L<0.112L，所以有NO產(chǎn)生。答案：(1)0.008mol0.012mol(2)①A由于A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②123547③等液體冷卻到室溫，并使集氣瓶和量筒內(nèi)液面相平(3)有由于NO2與水反應(yīng)生成的NO的體積小于收集到的NO的體積(89.6<112.0)4．三草酸合鐵酸鉀晶體(K3[Fe(C2O4)3]·xH2O)是一種光敏材料，在110℃可完全失去結(jié)晶水。為測(cè)定該晶體中鐵的含量和結(jié)晶水的含量，某試驗(yàn)小組做了如下試驗(yàn)：(1)鐵含量的測(cè)定步驟一：稱量5.00g三草酸合鐵酸鉀晶體，配制成250mL溶液。步驟二：取所配溶液25.00mL于錐形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳，同時(shí)，MnOeq\o\al(－,4)被還原成Mn2＋。向反應(yīng)后的溶液中加入一小匙鋅粉，加熱至黃色剛好消逝，過濾，洗滌，將過濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中，此時(shí)，溶液仍呈酸性。步驟三：用0.010mol·L－1KMnO4溶液滴定步驟二所得溶液至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液20.02mL，滴定中MnOeq\o\al(－,4)被還原成Mn2＋。重復(fù)步驟二、步驟三操作，滴定消耗0.010mol·L－1KMnO4溶液19.98mL。請(qǐng)回答下列問題：①配制三草酸合鐵酸鉀溶液的操作步驟依次是稱量、______、轉(zhuǎn)移、洗滌并轉(zhuǎn)移、________、搖勻。②步驟二中加入鋅粉的目的是__________________。③寫出步驟三中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。④試驗(yàn)測(cè)得該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。(2)結(jié)晶水的測(cè)定將坩堝洗凈，烘干至恒重，記錄質(zhì)量；在坩堝中加入研細(xì)的三草酸合鐵酸鉀晶體，稱量并記錄質(zhì)量；加熱至110℃，恒溫一段時(shí)間，置于空氣中冷卻，稱量并記錄質(zhì)量；計(jì)算結(jié)晶水含量。請(qǐng)訂正試驗(yàn)過程中的兩處錯(cuò)誤：________；________。解析：(1)①配制肯定濃度溶液的步驟為稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容、搖勻。②從信息中看出，Zn與Fe3＋發(fā)生反應(yīng)：Zn＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Zn2＋，且生成的Fe2＋具有還原性，能與MnOeq\o\al(－,4)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而Fe3＋不能與MnOeq\o\al(－,4)反應(yīng)，無法達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康?。③Fe2＋氧化成Fe3＋，MnOeq\o\al(－,4)還原成Mn2＋，且溶液呈酸性，可書寫離子方程式為5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。④KMnO4溶液體積為eq\f(20.02mL＋19.98mL,2)＝20.00mL，則5.00g樣品中Fe消耗的KMnO4溶液體積為20.00mL×10＝200.0mL，依據(jù)關(guān)系式：5Fe2＋～MnOeq\o\al(－,4)5mol1molx0.010mol·L－1×0.2L可得x＝0.01mol，則鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(0.01mol×56g·mol－1,5.00g)×100%＝11.2%。(2)借用硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量的測(cè)定方法，可知其中明顯的兩處錯(cuò)誤為熱固體須在干燥器中冷卻，以防止固體吸取空氣中的水蒸氣；稱量固體時(shí)應(yīng)兩次加熱稱量的固體質(zhì)量不超過0.1g時(shí)，才能確定該晶體已完全失去結(jié)晶水。答案：(1)①溶解定容②將Fe3＋還原成Fe2＋，使Fe2＋在步驟三中與KMnO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)③5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O④11.2%(2)將固體置于干燥器中冷卻應(yīng)將兩次加熱后固體質(zhì)量的稱量結(jié)果不超過0.1g后，再計(jì)算結(jié)晶水含量5．某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置分別進(jìn)行探究試驗(yàn)(夾持裝置已略去)，請(qǐng)回答下列問題：試驗(yàn)藥品制取氣體量氣管中液體ⅠCu、稀HNO3NOH2OⅡNaOH(s)、濃氨水NH3Ⅲ電石、飽和NaCl溶液C2H2H2OⅣ鎂鋁合金、NaOH溶液H2H2O(1)如何檢驗(yàn)如圖所示裝置的氣密性：________________________________________________________________________。(2)該同學(xué)認(rèn)為試驗(yàn)Ⅰ可通過收集并測(cè)量NO氣體的體積來探究銅樣品的純度，你認(rèn)為是否可行？________(填“可行”或“不行行”)，緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)試驗(yàn)Ⅲ燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。打開開關(guān)K，產(chǎn)生的氣體閱歷純后點(diǎn)燃，現(xiàn)象是________________________________________________________________________。(4)試驗(yàn)Ⅱ中量氣管中的液體最好是__________(填字母編號(hào)，下同)。a．濃NaOH溶液 b．氨水c．煤油 d．飽和氯化銨溶液該試驗(yàn)剩余的NH3需吸取處理。以下各種尾氣吸取裝置中，適合于吸取NH3，而且能防止倒吸的有________。(5)本試驗(yàn)應(yīng)對(duì)量氣管多次讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)應(yīng)留意：①將試驗(yàn)裝置恢復(fù)到室溫，②________________________________________________________________________，③視線與凹液面最低處相平。(6)試驗(yàn)Ⅳ獲得以下數(shù)據(jù)(全部氣體體積均已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況，忽視滴入液體體積對(duì)氣體體積的影響)：編號(hào)鎂鋁合金質(zhì)量量氣管第一次讀數(shù)量氣管其次次讀數(shù)①1.0g350.0mL13.7mL②1.0g350.0mL25.0mL③1.0g350.0mL14.3mL依據(jù)上述數(shù)據(jù)，可計(jì)算出鎂鋁合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。答案：(1)關(guān)閉分液漏斗的旋塞和開關(guān)K，向量氣管中注入水，使量氣管內(nèi)的水面高于左邊容器內(nèi)的水面，靜置，若水面不發(fā)生變化，則氣密性良好(2)不行行NO會(huì)與裝置中的空氣反應(yīng)，生成的NO2溶于水，使測(cè)得的NO氣體體積不準(zhǔn)(3)CaC2＋2H2O→Ca(OH)2＋C2H2↑火焰光明并伴有濃烈的黑煙(4)cACDF(5)使量氣管與干燥管兩端液面相平(6)27.0%6．(2022·福建理綜，25)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一。某爭(zhēng)辯小組進(jìn)行如下試驗(yàn)：試驗(yàn)一焦亞硫酸鈉的制取接受下圖裝置(試驗(yàn)前已除盡裝置內(nèi)的空氣)制取Na2S2O5。裝置Ⅱ中有Na2S2O5晶體析出，發(fā)生的反應(yīng)為Na2SO3＋SO2=Na2S2O5。(1)裝置Ⅰ中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)要從裝置Ⅱ中獲得已析出的晶體，可實(shí)行的分別方法是________。(3)裝置Ⅲ用于處理尾氣，可選用的最合理裝置(夾持儀器已略去)為________(填序號(hào))。試驗(yàn)二焦亞硫酸鈉的性質(zhì)Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。(4)證明NaHSO3溶液中HSOeq\o\al(－,3)的電離程度大于水解程度，可接受的試驗(yàn)方法是________(填序號(hào))。a．測(cè)定溶液的pHb．加入Ba(OH)2溶液c．加入鹽酸d．加入品紅溶液e．用藍(lán)色石蕊試紙檢測(cè)(5)檢驗(yàn)Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化的試驗(yàn)方案是________________________________________________________________________。試驗(yàn)三葡萄酒中抗氧化劑殘留量的測(cè)定(6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化劑。測(cè)定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計(jì)算)的方案如下：eq\x(葡萄酒樣品100.00mL)eq\o(→,\s\up7(鹽酸),\s\do5(蒸餾))eq\x(餾分)eq\o(→,\s\up7(肯定條件，淀粉溶液),\s\do5(用0.01000mol·L－1標(biāo)準(zhǔn)I2溶液滴定))溶液消滅藍(lán)色且30s內(nèi)不褪色(已知：滴定時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2＋I(xiàn)2＋2H2O=H2SO4＋2HI)①按上述方案試驗(yàn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)I2溶液25.00mL，該次試驗(yàn)測(cè)得樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計(jì)算)為____________g·L－1。②在上述試驗(yàn)過程中，若有部分HI被空氣氧化，則測(cè)定結(jié)果__________(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。解析：(1)裝置Ⅰ中發(fā)生的是試驗(yàn)室制備SO2的反應(yīng)，接受的原理是強(qiáng)酸制備弱酸，故化學(xué)方程式為Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O。(2)將焦亞硫酸鈉晶體從溶液中分別出來應(yīng)當(dāng)實(shí)行過濾的方法。(3)試驗(yàn)產(chǎn)生的尾氣主