2019高考化学三轮冲刺 大题提分 大题精做4 定量实验.docx

大题精做四 定量实验1.（2018全国新课标卷）硫代硫酸钠晶体（Na2S2O35H2O，M=248gmol1）可用作定影剂、还原剂。回答下列问题：（1）已知：Ksp(BaSO4)=1.11010，Ksp(BaS2O3)=4.1105。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质，选用下列试剂设计实验方案进行检验：试剂：稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液实验步骤现象取少量样品，加入除氧蒸馏水固体完全溶解得无色澄清溶液_，有刺激性气体产生静置，_（2）利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下：溶液配制：称取1.2000g某硫代硫酸钠晶体样品，用新煮沸并冷却的蒸馏水在_中溶解，完全溶解后，全部转移至100mL的_中，加蒸馏水至_。滴定：取0.00950molL1的K2Cr2O7标准溶液20.00mL，硫酸酸化后加入过量KI，发生反应：Cr2O+6I+14H+=3I2+2Cr3+7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色，发生反应：I2+2S2O=S4O+2I。加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，当溶液_，即为终点。平行滴定3次，样品溶液的平均用量为24.80mL，则样品纯度为_%（保留1位小数）。【解析】本题考查的是化学实验的相关知识，主要包括两个方面一个是硫酸根离子的检验，一个是硫代硫酸钠的定量检测。（1）检验样品中的硫酸根离子，应该先加入稀盐酸，再加入氯化钡溶液。但是本题中，硫代硫酸根离子和氢离子以及钡离子都反应，所以应该排除其干扰，具体过程应该为先将样品溶解，加入稀盐酸酸化（反应为S2O+2H+=SO2+S+H2O），静置，取上层清液中滴加氯化钡溶液，观察到白色沉淀，证明存在硫酸根离子。所以答案为：加入过量稀盐酸；有乳黄色沉淀；取上层清液，滴加氯化钡溶液；有白色沉淀产生。配制一定物质的量浓度的溶液，应该先称量质量，在烧杯中溶解，在转移至容量瓶，最后定容即可。所以过程为：将固体再烧杯中加入溶解，全部转移至100mL容量瓶，加蒸馏水至刻度线。淡黄绿色溶液中有单质碘，加入淀粉为指示剂，溶液显蓝色，用硫代硫酸钠溶液滴定溶液中的单质碘，滴定终点时溶液的蓝色应该褪去。根据题目的两个方程式得到如下关系式：Cr2O3I26S2O，则配制的100mL样品溶液中硫代硫酸钠的浓度c=0.04597mol/L，含有的硫代硫酸钠为0.004597mol，所以样品纯度为100%=95.0%。【答案】（1）加入过量稀盐酸出现乳黄色浑浊（吸）取上层清液，滴入BaCl2溶液产生白色沉淀（2）烧杯容量瓶刻度线蓝色褪去，且半分钟不恢复蓝色95.01.（2018四省名校联考）某研究学习小组要制备一种在水中溶解度很小的黄色化合物Fex(C2O4)yzH2O，并用滴定法测定其组成。已知H2C2O4在温度高于90时易发生分解。实验操作如下：步骤一：将图甲分液漏斗中的草酸溶液滴入锥形瓶内，可生成黄色沉淀；步嶸二：称取黄色产物0.841g于锥形瓶中，加入足量的硫酸并水浴加热至7085。待固体全部溶解后，用胶头滴管吸岀一滴溶液点在点滴板上，用铁氰化钾溶液检验，无蓝色沉淀产生；步骤三：用0.080mol/LKMnO4标准液滴定步骤二所得的溶液；步骤四：向步骤三滴定后的溶液中加足量的Zn粉和硫酸溶液，几分钟后用胶头滴管吸岀一滴点在点滴板上，用KSCN溶浟检验，若不显红色，过滤除去Zn粉，并用稀硫酸洗涤Zn粉，将洗涤液与滤液合并，用0.0800mol/L KMnO4标准液滴定，用去髙锰酸钾标准液10.00mL。(1)步骤一中将沉淀从反应混合物中分离出来的操作名称是_。(2)步骤二中水浴加热并控制温度7085的理由是_，加铁氰化钾溶液无蓝色沉淀产生，此操作的目的是_。(3)步骤三盛装KMnO4标准液的滴定管在滴定前后的液如图乙所示，则消耗KMnO4标准液的体积为_，该滴定管为_滴定管(填“酸式”或“碱式”)(4)步骤四中滴定时发生反应的离子方程式为_。若不合并洗涤液，则消耗KMnO4标准液的体积将_(填“增大”“减小”或“不变”)。由以上数据计算黄色化合物的化学式为_。【解析】步骤一草酸和(NH4)2Fe(SO4)2反应生成黄色固体Fex(C2O4)yzH2O，步骤二加硫酸溶解后，检验无二价铁离子，则说明含有Fe3+，步骤三用高锰酸钾滴定草酸根离子，步骤四将Fe3+还原成Fe2+，再用高锰酸钾滴定，确定铁离子的含量，进而进一步分析计算。(1)分离固体和液体的操作是过滤；故答案为：过滤；(2)由于H2C2O4在温度高于90时易发生分解，所以需要水浴加热并控制温度7085，同时加快固体溶解。铁氰化钾检验Fe2+的存在，防止Fe2+干扰草酸的测定；故答案为：加快固体溶解，同时防止草酸分解；氰化钾检验Fe2+的存在，防止Fe2+干扰草酸的测定；(3)从图片中读出，消耗高锰酸钾的体积为：25.80mL-0.80mL=25.00mL；滴定液是高锰酸钾标准溶液，该溶液有强氧化性，只能选用酸式滴定管；故答案为：25.00mL，酸式；(4)步骤四是高锰酸钾滴定Fe2+，离子方程式为：MnO+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O；洗涤液中残留少许Fe2+，若不合并洗涤液，则消耗KMnO4标准液的体积将减少；根据离子方程式：MnO+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O，可知关系MnO5Fe2+，其中n(MnO)=0.0800mol/L0.01L=0.0008mol，即n(Fe2+)=0.0008mol5=0.0040mol，则样品中n(Fe)=0.0040mol。步骤三中，根据方程式：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2+8H2O可得到转化关系：2KMnO45H2C2O4，即n(H2C2O4)=52n(KMnO4)=0.0800mol/L0.025L5/2=0.005mol，则样品中含草酸根的物质的量为0.005mol。根据质量守恒定律可知，0.841g样品中结晶水的物质的量为（0.841g-0.004056g-0.00588g）/18g/mol=0.01mol，则n(Fe)n(C2O)n(H2O)=4510，故黄色物质化学式为Fe4(C2O4)510H2O。故答案为：MnO+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O，减小，Fe4(C2O4)510H2O。【答案】（1）过滤（2）加快固体溶解，同时防止草酸分解铁氰化钾检验Fe2+的存在，防止Fe2+干扰草酸的测定（3）25.00mL 酸式（4）MnO+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O 减小Fe4(C2O4)510H2O 2.（2018山东济南外国语学校月考）亚氯酸钠(NaClO2)是重要漂白剂，探究小组开展如下实验，回答下列问题：实验：制取NaClO2晶体按如下图装置进行制取。已知：NaClO2饱和溶液在低于38时析出NaClO23H2O，高于38时析出NaClO2，高于60时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。(1)已知装置B中的产物有ClO2气体，则装置B中反应的化学方程式为_；装置D中反应生成NaClO2的化学方程式为_；(2)装置B中反应后的溶液中阴离子除了ClO、ClO、Cl、ClO、OH外还肯定含有的一种阴离子是_；检验该离子的方法是_；(3)请补充从装置D反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作步骤。减压，55蒸发结晶；_；用3860热水洗涤；低于60干燥；得到成品。(4)如果撤去D中的冷水浴，可能导致产品中混有的杂质是_；实验：样品杂质分析与纯度测定(5)测定样品中NaClO2的纯度测定时进行如下实验：准确称一定质量的样品，加入适量蒸馏水和过量的KI晶体，在酸性条件下发生如下反应：ClO+4I+4H+=2H2O+2I2+Cl，将所得混合液稀释成100mL待测溶液。取25.00mL待测溶液，加入淀粉溶液做指示剂，用c molL1 Na2S2O3标准液滴定至终点，测得消耗标准溶液体积的平均值为V mL用Na2S2O3标准溶液滴定时，应将Na2S2O3标准溶液注入_(填“甲”或“乙”)中。观察Na2S2O3标准溶液滴定管读数时，若滴定前仰视，滴定后俯视，则结果会导致待测溶液浓度测定值_(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(已知：I2+2S2O=2I+S4O)。请计算所称取的样品中NaClO2的物质的量为_。【解析】装置B中制备得到ClO2，所以B中反应为NaClO3和Na2SO3在浓H2SO4的作用生成 ClO2和Na2SO4，装置C为安全瓶，装置D反应后的溶液获得NaClO2晶体，装置D中生成NaClO2，Cl元素的化合价降低，双氧水应表现还原性，有氧气生成，装置E为吸收多余的气体，防止污染空气，装置A是吸收B中剩余气体。（1） 装置B中的产物有ClO2气体，则氯酸钠被还原，所以亚硫酸钠被氧化为硫酸钠，方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2+2Na2SO4+H2O；装置D中二氧化氯、氢氧化钠、过氧化氢反应生成NaClO2化学方程式2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2；答案为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2+2Na2SO4+H2O；2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2；（2）B中生成二氧化氯，则氯酸钠被还原，所以亚硫酸钠被氧化为硫酸钠，且B中还加了浓硫酸，所以D反应后的溶液中阴离子除了ClO、ClO、Cl、ClO、OH外还肯定含有的一种阴离子是SO；检验该离子的方法是取少量反应后的溶液，先加足量的盐酸，再加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则说明含有SO；答案为：SO；取少量反应后的溶液于试管中，先加足量的盐酸，再加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则说明含有SO；（3）根据题中信息可知，NaClO2饱和溶液在低于38时析出NaClO23H2O，高于38时析出NaClO2，高于60时NaClO2分解，故应趁热过滤，答案为：趁热过滤；（4）使用冷水浴，说明D中的反应是放热反应。如果撤去D中的冷水浴，温度可能会高于60，则NaClO2分解成NaClO3和NaCl，可能导致产品中混有的杂质是NaClO3和NaCl；答案为：NaClO3和NaCl；（5）Na2S2O3溶液，因水解显碱性，则用碱式滴定管，使用甲装置；若滴定前仰视，读数偏大；滴定后俯视，读数偏小，两次读数使标准液的实际体积大于读数体积，导致待测液浓度偏小；I2+2S2O=2I+S4O，n（S2O）=cmol/LV mL=2n（I2）=4n（ClO），则25mL溶液中含有n（NaClO2）=14cV10-3mol，100mL溶液含有n（NaClO2）=cV10-3mol；答案为：甲；偏小；cV10-3mol；【答案】（1）2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2+2Na2SO4+H2O 2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2（2） SO取少量反应后的溶液于试管中，先加足量的盐酸，再加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则说明含有SO（3） 趁热过滤（4） NaClO3和NaCl（5）甲偏小 cV103mol 3.（2018湖南永州市祁阳二模）碱式碳酸镍Nix(OH)y(CO3)znH2O是一种绿色粉末，常用作催化剂和陶瓷着色剂，300以上时分解生成3种氧化物。为确定其组成，某同学在实验室进行了有关的探究。请回答下列问题：(1)装置E中仪器的名称是_。(2)甲、乙两装置可分别选取下列装置_、_(填字母，装置可重复选取)。(3)安装好实验仪器，检查装置气密性；称取一定量的碱式碳酸镍样品，放入硬质玻璃管内；加热硬质玻璃管，当装置C中_(填实验现象)时，停止加热；打开活塞K，缓缓通入一段时间空气后，结束实验。(4)装置A的作用是_。(5)实验前后测得下表所示数据：装置B中样品质量/g装置C中样品质量/g装置D中样品质量/g实验前3.77132.0041.00实验后2.25133.0841.44已知碱式碳酸镍中Ni化合价为2价，则该碱式碳酸镍的化学式为_。【解析】(1)根据仪器的结构可知，装置E中仪器的名称是球形干燥管；(2)由于装置中含有空气且需要把生成的气体完全排尽，所以需要利用空气把装置中的空气以及生成的气体排尽，但由于空气中含有水蒸气和CO2，所以通入前需要利用碱石灰净化空气；反应中生成的水蒸气用浓硫酸吸收，生成的CO2应该用碱石灰吸收，所以甲、乙两装置均选择碱石灰，答案为c、c；(3)反应中有CO2生成，所以当装置C中不再有气泡产生时，停止加热；(4)根据以上分析可知装置A的作用是吸收空气中的CO2和水蒸气；(5)根据表中数据可知生成的水是1.08g，物质的量是0.06mol。生成的CO2是0.44g，物质的量是0.01mol。固体减少的质量是3.77g-2.25g=1.52g=0.44g+1.08g，这说明反应中的生成物是NiO、H2O和CO2，其中NiO 2.25g，物质的量是0.03mol，则xz=31；根据电荷守恒可知2x=y+2z，解得y=4z，即化学式是Ni3(OH)4CO3n(H2O)，其中生成的结晶水的物质的量是0.06mol-0.02mol=0.04 mol，因此最终物质的化学式为Ni3(OH)4CO34H2O。【答案】(1)球形干燥管（2） c c（3） 不再有气泡产生（4） 吸收空气中的CO2和水蒸气，防止干扰实验结果（5）Ni3(OH)4CO34H2O 4.（2018河南理综）某化学探究学习小组拟利用如图所装置(部分固定装置已略去)测定某黑色铜硫化物样品的化学式，按照如下步骤进行了实验。步骤一：利用上图所示装置，高温灼烧1.6gCuxSy至固体质量不再变化，得到红色固体和一种能使品红溶液褪色的气体。步骤二：将D中所得溶液按下述流程进行处理。煮沸D中溶液并冷却配制250mL溶液取25.00mL溶液，滴入2-3滴酚酞溶液滴定，消耗0.1molL1 NaOH溶液20.00mL。请回答下列问题：（1）A装置中发生反应的化学方程式为_。停止加热后还需继续通入一段时间的O2，其目的是_。（2）仪器a的作用为_。装置D中反应的化学方程式为_。（3）步骤二中配制溶液时所需的玻璃仪器除玻璃棒和烧杯外，还有_；判断滴定终点的现象是_。（4）利用题中提供的数据可计算得出该铜硫化物的化学式为_。（5）有同学认为可将装置D改为装有足量碱石灰的干燥管，通过测定反应前后干燥管的增重来计算硫元素的含量。你认为此方案(填“合理”或“不合理”)，原因是_。【解析】本题考查实验方案设计与评价，（1）装置A中发生2Na2O22H2O=4NaOHO2，根据操作步骤需要测SO2的含量，求铜硫化合物中硫的量，因此必须让SO2全部被吸收，反应停止后，继续通一段时间的O2，其目的是让SO2全部被吸收；（2）仪器a是干燥管，目的是防止倒吸；装置D中盛放的是H2O2，能把SO2氧化，化学反应方程式为H2O2SO2=H2SO4；（3）配制溶液时，用到的玻璃仪器是玻璃棒、烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶，缺少的是胶头滴管、250mL容量瓶；判断滴定到终点的标志是加入最后一滴NaOH溶液时，溶液变为浅红色且30秒内不褪色；（4）样品中硫的物质的量为mol=0.01mol，样品中铜的物质的量为(1.60.0132)/64mol=0.02mol，因此铜硫化合物的化学式为Cu2S；（5）装置D不能改用足量的碱石灰，因为空气中含有CO2和水蒸气，能被碱石灰吸收，造成所测S的物质的量偏大，因此此方案不合理。【答案】（1）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2使生成的SO2全部被H2O2溶液吸收（2）防止倒吸 SO2+H2O2=H2SO4 （3）250mL容量瓶、胶头滴管当加入最后一滴NaOH溶液时，溶液变为浅红色且30秒内不褪色（4）Cu2S （5）不合理。部分SO2被氧化，且空气中的CO2和水蒸气可能使干燥管增重