高中化学几个定量实验

第十三化学实验,第1讲 几个重要的定量实验,2011届高三第一轮复习 2011.3.9,（2009福建-25、2010福建-25、2009浙江-28改编）w.w.w.k.s.5.u.c.o.m （）某研究性小组借助A-D的仪器装置完成有关实验: 为了探究镀锌铁片上的锌的质量分数，查询得知锌易溶于碱：Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2据此，截取镀锌铁片试样，剪碎，称得质量为m1 g。用固体烧碱和水作试剂，拟出下列实验方案并进行相关实验。 方案甲：通过测量试样与碱反应生成的氢气体积来实现探究目标。 （1）选用装置B和 （填仪器标号）进行实验。 （2）测得充分反应后生成氢气的体积为VL（标准状况），(Zn)= 。 （3）若装置B中的恒压分液漏斗改为普通分液漏斗，测量结果将 . （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。,链接高考,D,偏大,（2009福建-25、2010福建-25、2009浙江-28改编）w.w.w.k.s.5.u.c.o.m （）某研究性小组借助A-D的仪器装置完成有关实验: 方案乙：通过称量试样与碱反应前后仪器、试样和试剂的总质量（其差值即为氢气质量）实现探究目标。实验选用仪器C。 （4）若方案甲中氢气体积约为56mL(标况），可否选用质量称量的方法？做出判断并说明理由 。,链接高考,否，用托盘天平无法称量C的差量 可，用电子天平称量C的差量,链接高考,（2009福建-25、2010福建-25、2009浙江-28改编） （）某探究性学习小组用除去锌镀层的铁片来制取摩尔盐。为了测定所制取摩尔盐的组成，拟出下列实验方案并进行相关实验。 方案丙：将样品溶于稀盐酸，加入足量的氯化钡溶液产生白色沉淀，通过过滤、洗涤和干燥处理，测沉淀质量。如何判断加入的BaCl2是否足量？ 。 方案丁:为了测定Fe2, 用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定。滴定原理为（用离子方程式表示） 滴定前是否要滴加指示剂？_（填“是”或“否”），滴定终点的现象是 。,5Fe2MnO48H= 5Fe3Mn24H2O,否,溶液恰好出现浅紫色，且半分钟内不变色,反应混合液静置后，取上层清液少许于试管中，滴加BaCl2溶液，若没有沉淀生成，说明BaCl2已加足量。,定量实验常用的方法:,一.测定固体质量,二.测定气体体积,三.测定气体质量,四.滴定,铝镁合金已成为飞机制造、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35的铝镁合金（不含其它元素）中镁的质量分数，设计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5.4g铝镁合金粉末样品，溶于VmL 2.0mol/L NaOH溶液中，充分反应。则NaOH溶液的体积V 。 （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”)。,一.测定固体质量,实验的关键点:固体质量不增不减,【方案二】 实验方案将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体在通常状况（约20，1.01105Pa）的体积。 问题讨论（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。） 实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶。请你帮助分析原因。 。 实验结束时，在读取测量实验中生成氢气的体积时，你认为合理的是 。,二.测定气体体积,（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。于是他们设计了右图所示的实验装置。 装置中导管a的作用是 实验前后碱式滴定管中 液面读数分别为V1 mL、 V2 mL。则产生氢气的 体积为_ mL。,实验的关键点:气体体积不增不减,（05年全国高考）已知某纯碱试样中含有NaCl杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用右图中的装置进行实验。 主要实验步骤如下： 按图组装仪器，并检验装置的气密性 将a g试样放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液 称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到b g 从分液漏斗滴入6molL1的硫酸，直到不再产生气体时为止 从导管A处缓缓鼓入一定量的空气 再次称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到c g 重复步骤和的操作，直到U型管的质量基本不变，为d g,三.测定气体质量,请填空和回答问题： 在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，说明_。 装置中干燥管B的作用是_。 如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测试的结果_（填偏高、偏低或不变）。 步骤的目的是_。 步骤的目的是_。,实验的关键点:气体质量不增不减,四.滴定,草酸晶体的化学式可表示为H2C2O4xH2O，为测定x值进行下列实验： （1）称取W g草酸晶体，配成100.0 mL溶液。 （2）取25.0 mL所配溶液置于锥形瓶中，加入适量稀硫酸后，用浓度为a molL-1KMnO4溶液滴定。 KMnO4+H2C2O4+H2SO4K2SO4+MnSO4+CO2+H2O(未配平) 回答下列问题： 实验（1）中，为配制准确的草酸溶液，必须使用的仪器有_； 实验（2）中，滴定时，KMnO4溶液应盛在_中（填酸式或碱式滴定管）； 滴定终点时，锥形瓶内溶液颜色变化是_； 若滴定终点时，共用去KMnO4溶液V mL，求草酸溶液的物质的量浓度及x的值。,实验的关键点:滴定管V计不增不减,链接高考,（2009福建-25、2010福建-25、2009浙江-28改编） （）某探究性学习小组用除去锌镀层的铁片 来制取摩尔盐。为了测定所制取摩尔盐的组 成，拟出下列实验方案并进行相关实验。 方案甲：通过测量试样与碱反应生成的氨气 体积来实现探究目标。可否采用图一装置？ _（填“可”或“否”）若填否，如何改进？ 。 （若填可，此空不填。） 方案乙：通过测量试样与碱反应生成的氨气质 量来实现探究目标。图二中B装置增重的质量 始终不等于理论值，请分析实验误差可能原因 。,图一,图二,否,或将B中的水换成植物油、苯或CCl4等,A中生成的氨气未被B中硫酸完全吸收 (使B装置增重的质量小于理论值)； 反应生成的氨气中混有水蒸气一并被硫酸吸收 (使B装置增重的质量大于理论值)。,向B中加入适量植物油等,常见定量测定实验： 1.混合物质量分数测定 2.结晶水含量的测定 3.一定物质的量浓度溶液的配制 4.酸碱中和滴定 5.镀锌铁皮锌镀层厚度的测定 6.相对分子（原子）质量测定 7.中和热测定,课堂小结：,泥三角,坩埚,坩埚钳,三角架,干燥器,硫酸铜晶体里 结晶水含量的测定,一定物质的量浓度的溶液的配置：,中和热的测定,不同温度下硝酸钾溶解度的测定,再 见,常见的化学实验仪器及使用方法,一.基本化学仪器及其使用 1.可加热仪器,试管,低于试管底部,蒸发皿,玻璃棒,坩埚钳,烧瓶,烧杯,锥形瓶,2.计量仪器,(1)仪器A的名称： 。 无“0”刻度 不可加热，不可作反应容器， 不可用于溶液的稀释 选取量筒的规则是“大而近” 精度0.1 mL (2)仪器B的名称： 不可作反应容器,不可加热 使用前需“ ” 溶液转入时要用玻璃棒 加水至距刻度12 cm时，改用 逐滴加 水，使溶液凹液面最低点恰好与刻度线水平相切,量筒,容量瓶,验漏,引流,胶头滴管,（3）仪器C的名称： 使用前需“ ” 有“0”刻度 用于盛装 溶液或 液体（如KMnO4溶液），不可装 溶液 读数精确到 mL （4）仪器D的名称： 使用前需“ ” 有“0”刻度 用于盛装 溶液，不可盛装 和 液体（如KMnO4溶液） 读数精确到,酸式滴定管,验漏,在上方,酸性,强氧化性,碱性,0.01,碱式滴定管,验漏,碱性,酸性,强氧化性,0.01 mL,在上方,（5）仪器E的名称： 称量前先调零点 腐蚀性药品应放于 内称量 左盘放 ， 右盘放 精确度为 g,托盘天平,玻璃容器,被称物,砝码,0.1,（6）仪器F的名称： 水银球不能接触器壁 蒸馏时，水银球放在 处 不能当玻璃棒使用,温度计,支管口,3.其他常用仪器,外,橡皮,加水,少许细沙,化学实验其它材料仪器,下列实验中，上述仪器被正确选用的是 。 用B量取8.80 mL稀硫酸 乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液的分离常用A 干燥氨气需用G或H 实验室制取乙烯需用C 粗盐提纯需用F和D 酸碱中和滴定需用E,（2）下列有关实验的叙述正确的是 。 用托盘天平称取25.20 g NaCl固体 用25 mL碱式滴定管量取14.80 mL 1 mol/L NaOH 溶液 量筒、滴定管、分液漏斗、长颈漏斗、容量瓶等 仪器在使用前必须检验是否漏水 烧瓶、坩埚、烧杯等仪器均可直接在酒精灯上灼烧 用量筒量取4.26 mL盐酸 用25 mL酸式滴定管量取15.00 mL KMnO4溶液 量筒的“0”刻度在最下面 用温度计测量出酒精的沸点为78.5 答案 （1） （2）,1.药品的取用,纸槽,镊子,托盘 天平,胶头 滴管,量筒,滴定管,二、化学实验基本操作,特别提醒 取用药品时应注意 （1）不直接接触，不直接闻味，不污染试剂，不浪费药品。 （2）一般液体试剂和粉末状固体试剂，多余的不能放回原瓶。但钠、钾例外，取用后余下部分要放回原瓶。,自我诊断 2.下列实验操作完全正确的是 （ ）,答案 C,3.下列有关实验的叙述正确的是 （ ） A.用湿润的蓝色石蕊试纸检验NH3 B.用湿润的pH试纸测定某溶液的pH C.用广泛pH试纸测得氯水的pH为2.1 D.用KSCN溶液检验溶液中是否含有Fe3+,D,2.玻璃仪器的洗涤 （1）方法：使用毛刷，用去污剂和水冲洗。 （2）标准：洗净的标准是：内壁均匀地附着一层 水膜，既不聚成水滴，也不成股流下。 （3）常见污染物的洗涤,3.试纸的使用 （1）试纸种类及作用 石蕊试纸（红、蓝色）：定性检验 性。 pH试纸：定量（粗测）检验 性的强弱。 品红试纸：检验SO2等有 性的物质。 淀粉-KI试纸：检验Cl2等有 性的物质。 （2）使用方法 检验液体：取一小块试纸放在表面皿或玻璃片 上，用 点在试纸 部，观察试纸颜色变化。,酸、碱,酸、碱,漂白,氧化,蘸有待测液的玻璃棒（或胶头滴管吸取,待测液）,中,检验气体：一般先用蒸馏水把试纸 ，粘在 的一端，并使其接近盛气体的试管（或集 气瓶)口，观察颜色变化。 试纸能否伸入溶液中？pH试纸能否润湿？润 湿一定有误差吗？,润湿,玻璃棒,思考,三.药品的存放 1.一般试剂的存放 （1）均应密封保存在低温干燥处。 （2）固态试剂应存放在广口瓶中，液态试剂应存放 在细口瓶中，少量常用液态试剂可存放在滴瓶中。,2.特殊试剂的存放,【典例导析1】下列盛放试剂的方法正确的是（ ） A.氢氟酸或浓硝酸存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中 B.汽油或煤油存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中 C.碳酸钠溶液或氢氧化钙溶液存放在配有磨口塞的 棕色玻璃瓶中 D.氯水或硝酸银溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃 瓶中,迁移应用1 （1）实验室里不同化学试剂的保存方法不尽相同。下图中A、B、C、D是常见的一些保存药品的试剂瓶。请把下列常见试剂的序号填写在各试剂瓶下面的括号内：,NaOH溶液 浓硝酸 Na2CO3溶液 蓝矾 酒精 浓盐酸,（2）用试纸检验NaOH溶液pH大小的操作方法是 。 解析 固体药品应盛放在广口瓶中，故应用A瓶；具有碱性的溶液不能放在玻璃塞的试剂瓶中，应用橡胶塞，故应用B瓶;见光易分解的应盛放在棕色试剂瓶中，盛放在D瓶中。 答案 （1）A B C D （2）用镊子取一小块pH试纸于表面皿上，用玻璃 棒蘸取待测液点在试纸中部，静置一段时间后和标准比色卡对比，读出pH大小,四. 化学实验安全知识 1.常用危险化学药品的标志,2.预防安全事故 在实验操作时，要注意加强“六防”意识，防止事故发生。,3.常见意外事故的处理,4.仪器的连接与组装,跟踪练习,用下列仪器、药品验证由铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含NO（仪器可选择使用，N2和O2的用量可自由控制）。 已知：NO+NO2+2OH-2NO+H2O 气体液化温度：NO2 21 NO -152 试回答： （1）仪器的连接顺序（按左右连接，填各接口的编号）为 （2）反应前先通入N2目的是 （3）确认气体中含NO的现象是 （4）装置F的作用是 （5）如果O2过量，则装置B中发生反应的化学方程式为：,跟踪练习,再 见,思路分析：本实验的目的是验证Cu和浓硝酸反应产生的气体中的NO，即产物中一定有NO，而不是通过实验来确定是否有NO。而反应产物中NO2是一定存在的，所以要将NO2和NO分离后进行验证，如何分离？题目给出了两种气体相差甚远的液化温度，联系装置F，便可知其意了，NO2和NO分离（NO2被液化）后的气体与O2作用，又出现红棕色，这个特征现象便可确认了NO的存在。 另外，制气前须将各装置内的空气排尽，气体中混有的水气的吸收以及最后尾气的吸收，这些问题都要考虑，而酚酞的装置E便成了命题者用来干扰思维的多余装置。 框图分析： NO NO Cu+HNO3(浓) NO2NO2NONO2、O2NaNO3 H2O 为达到题目要求的检验生成气体中有无NO就需做到：反应前要将装置内的空气赶尽，以免NO被氧化成NO2而无从检验，这可通过向装置A中通入N2来解决；将混合气体中的NO2和NO分离，根据题目所给信息，可利用冰水浴使NO2液化而达到要求；反应混合气体中的少量水蒸气冷凝后溶解NO2，会产生少量NO而干扰检验，这又要求对反应混合气体进行干燥，这可由装置C来完成。 尾气中的有毒气体需用碱液吸收，题目提供的信息中已给出反应。但（5）中是O2过量，这就需要将题目的信息经过加工来完成反应方程式。,答案：（1）1 5 4 10 11 6 7 2 （10和11可颠倒）说明：错一个即不给分 （2）驱赶装置中空气，防止反应产生的NO被氧化 （3）通入O2后装置（D）中有红棕色气体生成 （4）分离NO和NO2（或使NO2液化）说明：其它合理回答都给分 （5）4NO2+O2+4NaOH4NaNO3+2H2O,水蒸气通过灼热的煤所产生的混和气，其主要成份是CO、H2还含有CO2和水蒸气。请用下列装置设计一个实验，以确认上述混和气中含有CO和H2。 （1）连接上述装置的正确顺序是：(填各接口的代码字母)混和气( )( )接( )( )接( )( )接( )( )接( )( ) （2）确认混和气中含有H2的实验现象是_；其理由是_。 （3）能确认混合气体中含有CO的实验现象是 ；其理由是 _ 。,【解析】：这是一道物质检验实验方案设计题 （1）根据气体的流向和要排除的干扰因素（排除CO2和水蒸气对CO、H2气体的检验的干扰），可以得到正确的连接顺序： (E)(F)接(D)(C)接(A)(B)接(J)(I)接(H)(G) 。 （2）因为H2通过灼热的CuO后生成铜和水蒸气，故确认混和气体中含有H2的实验现象为：黑色CuO变红、无水硫酸铜变蓝。 （3）因为CO通过灼热的CuO后生成铜和CO2气体，通入澄清石灰水中变混浊。所以判断混和气体中含有CO的实验现象为：澄清石灰水变混浊。,（08宁夏卷27）（15分） 为测试一铁（含碳）片中铁元素的含量，某课外活动小组提出下面一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）：将 g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，将反应后得到的溶液用0.02000molL-1的KMnO4溶液滴定，达到终点时消耗了25.00mL KMnO4溶液。 请回答下列问题： （1）配平下面的化学方程式（将有关的化学计量数填入答题卡的横线上）： 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)根据测定的结果计算，铁片中铁的质量分数为；（铁的相对原子质量以55.9计） （4） 还可以用其它实验方法测定试样中纯碱的质量分数。请简述一种不同的实验方法。,用固体配制一定溶质质量分数的溶液,主要仪器：,托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒,实验步骤：,1、计算所需溶质和溶剂的质量； 2、分别称或量出所需的溶质和溶剂； 3、将溶质和溶剂在烧杯中混合，搅拌至溶质完全溶解。,若用液体配制呢？,设计实验中注意的一些要点小结,（1）保证测定结果具有较高准确度和精确度 （2）实验过程中的隐蔽性操作，如必要的干燥、除杂、冷凝、静置、振荡等不能忽略 （3）实验结果的分析，注意分析实验的关键、细节以及产生误差的因素等 （4）所需药品应准确描述，如粉末、固体、溶液、饱和、澄清、酸性、浓、稀、浓度值。仪器要注明规格,