高考化学一轮复习 专题12 实验化学（加试）第二单元 物质的检验及组成的定量测定课件 苏教版.ppt

,第二单元 物质的检验及组成的定量测定,考试标准,考试标准,考试标准,考点一,考点二,考点三,练出高分,考点一 生活中常见物质成分的检验,1.牙膏中主要成分的检验 (1)牙膏的成分 牙膏是由多种无机物和有机物组成的，它包括摩擦剂、发泡剂、增稠剂、保湿剂、甜味剂、增香剂和水分等。常用的摩擦剂有碳酸钙、氢氧化铝、二氧化硅，用量在30%55%之间。 (2)牙膏中碳酸钙、甘油的检验原理 CaCO3的检验原理：CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O。,知识梳理,1,甘油的检验：甘油中加入新制Cu(OH)2，变为绛蓝色，反应方程式：,。,(3)牙膏中某些主要成分的检验流程：,2.火柴头中硫元素、氯元素的检验 (1)火柴起火的原理 安全火柴的火柴盒侧面涂有红磷(发火剂)和Sb2S3(易燃物)等，火柴头上的物质一般是KClO3、MnO2等氧化剂和易燃物，如硫等。当两者摩擦时，因摩擦产生的热使与氯酸钾等接触的红磷燃烧，并引起火柴头上的易燃物燃烧，生成一定量的二氧化硫。 (2)检验硫元素、氯元素的原理及方法 ,火柴头水浸取加NaNO2，稀硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀有氯元素,1.检验火柴头中含有的氯元素，先将火柴头浸没于少量水中，取其浸取液，其后的操作正确的是( ) A.滴加AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀 B.滴加AgNO3溶液和稀硝酸，观察是否有白色沉淀 C.滴加AgNO3溶液、稀硝酸和NaNO2溶液，观察是否有白色沉淀 D.滴加NaOH溶液，加热，再用稀硝酸酸化后，滴入AgNO3溶液观察是否有 白色沉淀 解析 火柴头上的氯元素以氯酸钾形式存在，检验氯元素的存在，需将氯酸钾转化为氯离子，用到的是过量NaNO2溶液，然后是硝酸酸化的硝酸银溶液。,C,解题探究,2,1,2,解析答案,2.某混合粉末由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成，为检测其成分，取样品进行下列实验(部分产物略去)：,回答下列问题： (1)取少量溶液X，加入过量的NaOH溶液，有沉淀生成。取上层清液，通入CO2，无明显变化，说明样品中不含的物质是_(填化学式)。,1,2,解析答案,解析 首先要注意框图中量的描述为“过量”，其次进行大致推断，最后根据具体设问提供的信息具体分析。能与Fe2O3、Fe、CuO、C、Al几种物质反应产生两种气体的浓酸不可能是浓盐酸； 如果是浓硫酸，在加热时可以与Fe、C、Al发生氧化还原反应，浓硫酸被还原为SO2，C被氧化为CO2，Fe和Al分别被氧化为Fe3和Al3； 如果是浓硝酸，则两种气体是CO2和NO2。无论是哪种浓酸均可以使两种氧化物Fe2O3、CuO转化为对应的盐。 无论加什么浓酸(浓硫酸或浓硝酸)，溶液X中都可能含有Fe3、Cu2、Al3三种金属阳离子。向溶液X中加入过量的NaOH溶液，Fe3和Cu2,1,2,答案 Al,1,2,(2)Z为一种或两种气体： 若Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO3溶液，则反应中能同时生成 两种气体的化学方程式是_。 若Z为两种气体的混合物，试剂a为适量水，则Z中两种气体的化学式是_。,NO、CO2,1,2,答案,(3)向Y溶液中通入过量氯气，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是_ (填离子符号)。 解析 向溶液X中加入过量Fe粉，得Y溶液和两种固体，且其中一种固体为红色(Cu)，另一种就是过量的铁粉，Y溶液中的阳离子为Fe2，通入过量的Cl2后，Fe2被氧化为Fe3，Cl2与水反应生成HCl和HClO，两者电离产生H，故溶液中的阳离子为Fe3和H。,Fe3、H,1,2,解析答案,(4)取Y溶液，调pH约为7，加入淀粉-KI溶液和H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol I时，共转移3 mol电子，该反应的离子方程式是_。 解析 依据信息“当消耗2 mol I时，共转移3 mol电子”，转移的 3 mol电子中有2 mol来自I，另外1 mol电子来自Fe2。,2Fe23H2O24I=2Fe(OH)32I2,1,2,解析答案,(5)另取原样品，加入足量稀硫酸充分反应。若溶液中一定不会产生红色固体，则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中的物质用化学式表示) _。 解析 根据前面四步设问可知，样品中一定没有Al，一定有CuO和C，不能确定是否有Fe和Fe2O3。加入足量稀硫酸后一定不产生Cu，那么排除Fe，符合整个设问的组合只有两种：CuO、C或CuO、C、Fe2O3。,CuO、C或CuO、C、Fe2O3,1,2,解析答案,固体成分检测实验方案设计的一般方法 方法一：取少量固体试样溶于水配成溶液检测溶液中存在的阴、阳离子得出实验结论。 方法二：取少量固体试样在氧气流等中反应检测所产生的物质(如气体)得出实验结论。 方法三：取少量固体试样加酸(或碱)溶液产生气体检测气体产物的成分得出实验结论。,返回,归纳总结,考点二 物质的鉴别,1.亚硝酸的化学性质,亚硝酸分解的化学方程式：_。,知识梳理,1,2HNO2=NONO2H2O,答案,2.NaNO2的性质 (1)物理性质：白色或浅黄色的晶体，有咸味易溶于水，且溶解时吸热，熔点为271 。 (2)化学性质,完成下列离子方程式： NaNO2在酸性条件下氧化I：,NaNO2在酸性条件下可氧化Fe2：,NaNO2能使酸性KMnO4溶液褪色，体现了还原性：,_。,_。,_。,答案,NaNO2溶液与AgNO3溶液的反应：,_。,答案,3.多角度鉴别NaNO2和NaCl,1.下列各组物质，不用任何试剂即可鉴别开的是( ) A.NaCl、NaBr、KI三种无色溶液 B.HCl、NaCl、NaNO3、Na2CO3四种溶液 C.NaBr、HCl、KCl三种溶液 D.淀粉、淀粉碘化钾、碘化钾、溴水四种溶液,解题探究,2,1,2,3,解析答案,解析 A项，三种无色溶液相互滴加都不反应，没有明显的现象，不能鉴别，错误； B项，通过相互滴加可鉴别盐酸和Na2CO3，但无法鉴别NaCl和NaNO3，错误； C项，NaBr、HCl、KCl三种溶液相互滴加都不反应，没有明显的现象，不能鉴别，错误； D项，溴水呈黄色，可鉴别出，然后用溴水滴加到其他溶液中，淀粉无现象，淀粉碘化钾变蓝，碘化钾溶液变为紫红色，现象各不相同，可鉴别，正确。 答案 D,1,2,3,2.现有MgCl2、AlCl3、FeCl3、NH4Cl四种溶液，如果只用一种试剂把它们鉴别开来，应选用的试剂是( ) A.氨水 B.NaOH溶液 C.NaCl溶液 D.AgNO3 解析 A项，MgCl2、AlCl3均与氨水反应生成白色沉淀，现象相同，不能鉴别，错误； B项，MgCl2、AlCl3、FeCl3、NH4Cl四种溶液分别与NaOH反应的现象分别为白色沉淀、先生成沉淀后继续滴加沉淀消失、红褐色沉淀、刺激性气体，现象不同，可鉴别，正确； C项，均不与NaCl反应，现象相同，不能鉴别，错误； D项，均与AgNO3反应生成白色沉淀，现象相同，不能鉴别，错误。,1,2,3,B,解析答案,1,2,3,根据以上信息，回答下列问题： (1)反应的化学方程式为_。 (2)沉淀C、H和气体F的化学式分别为_。 (3)写出有关反应的离子方程式： 中生成A_。 _。 (4)上述离子中,溶液X中肯定不含有的离子是_，可能含有的离子是_。,4NO2O22H2O=4HNO3,BaSO4、Fe(OH)3、NH3,Cl、Fe3,1,2,3,答案,物质的检验和鉴别的图表设计方案,归纳总结,返回,考点三 物质组成成分的定量测定,1.定量测定数据测定的常用方法 (1)沉淀法 先将某种成分转化为沉淀，然后称量纯净、干燥的沉淀的质量，再进行相关计算。 (2)测气体体积法 对于产生气体的反应，可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。 量气装置的设计：,知识梳理,1,下列装置中，A是常规的量气装置，B、C、D是改进后的量气装置。,(3)测气体质量法 将生成的气体通入足量的吸收剂中，通过称量实验前后吸收剂的质量，求得所吸收气体的质量，然后进行相关计算。,(4)滴定法 即利用滴定操作原理，通过酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原反应滴定等获得相应数据后再进行相关计算。 (5)热重法 只要物质受热时发生质量变化，都可以用热重法来研究物质的组成在控制温度的条件下，测量物质的质量与温度关系的方法。通过分析热重曲线，我们可以知道样品及其可能产生的中间产物的组成、热稳定性、热分解情况及生成产物等与质量相联系的信息。,2.应用举例 碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。 (1)采用装置A，在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。,气体a的成分是_。,解析答案,解析 钢样中的碳、硫在装置A中高温加热条件下生成CO2和SO2，还有未反应的O2，故气体a的成分为O2、SO2、CO2。 答案 O2、SO2、CO2,若钢样中硫以FeS的形式存在，A中反应：3FeS5O2 1_3_。,SO2,Fe3O4,解析答案,(2)将气体a通入测硫装置中(如下图)，采用滴定法测定硫的含量。,H2O2氧化SO2的化学方程式：_。 解析 H2O2和SO2发生氧化还原反应：H2O2SO2=H2SO4。,H2O2SO2=H2SO4,解析答案,用NaOH溶液滴定生成的H2SO4，消耗z mL NaOH溶液，若消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y克，则该钢样中硫的质量分数： _。 解析 根据题意，消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y克，则消耗 z mL NaOH溶液，相当于硫的质量为yz g，所以钢样中硫的质量分数为,解析答案,(3)将气体a通入测碳装置中(如下图)，采用重量法测定碳的含量。,气体a通过B和C的目的是_。 解析 气体a中含有O2、SO2和CO2，在吸收CO2测定碳的含量时，也可能吸收SO2，故气体a通过装置B和C的目的排除SO2对CO2测定的干扰。,排除SO2对CO2测定的干扰,解析答案,计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是_ _。 解析 计算钢样中碳的质量分数，应测量吸收CO2前、后吸收瓶的质量，其质量差为CO2的质量。,吸收CO2前、后吸收瓶,的质量,解析答案,1.(2014重庆理综，9)中华人民共和国国家标准(GB2760-2011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25 gL1。某兴趣小组用题图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2，并对其含量进行测定。,(1)仪器A的名称是_，水通入A的进口为_。 解析 A仪器的名称为冷凝管或冷凝器；为使冷却效果好，应将冷却水从处于低处的b口通入。,冷凝管(或冷凝器),b,解析答案,解题探究,2,1,2,(2)B中加入300.00 mL葡萄酒和适量盐酸，加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应，其化学方程式为_。 解析 SO2具有强还原性，H2O2具有强氧化性，二者发生氧化还原反应：SO2H2O2=H2SO4。,SO2H2O2=H2SO4,1,2,解析答案,(3)除去C中过量的H2O2，然后用0.090 0 molL1NaOH标准溶液进行滴定，滴定前排气泡时，应选择题图2中的_；若滴定终点时溶液的pH8.8，则选择的指示剂为_；若用50 mL滴定管进行实验，当滴定管中的液面在刻度“10”处，则管内液体的体积(填序号)_(10 mL，40 mL，40 mL)。,1,2,解析答案,解析 NaOH盛装在碱式滴定管中，应将橡皮管向上弯曲排出气泡，故选。滴定至终点时溶液的pH8.8，在酚酞的变色范围内，故可选用酚酞作指示剂。液面在10 mL时滴定管中有刻度的液体为40 mL，因滴定管的下端有一段无刻度，故管内液体的体积大于40 mL。 答案 酚酞 ,1,2,(4)滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00 mL，该葡萄酒中SO2含量为_gL1。 解析 SO2与NaOH存在如下关系： SO2 H2SO4 2NaOH 64 g 2 mol m(SO2) 0.090 0 molL10.025 L,0.24,1,2,解析答案,(5)该测定结果比实际值偏高，分析原因并利用现有装置提出改进措施_。 解析 盐酸为挥发性酸，挥发出的HCl消耗NaOH，使测量值偏大。可以用难挥发的稀硫酸代替盐酸进行该实验。,原因：盐酸的挥发；改进措施：用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸，或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验，扣除盐酸挥发的影响,1,2,解析答案,2.铝镁合金是飞机制造、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3%5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计了下列两种不同实验方案进行探究。 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_ _。 解析 方案一：将铝镁合金与足量NaOH溶液反应，镁不和NaOH溶液反应，铝发生反应：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。,方案一：2Al2NaOH2H2O=,2NaAlO23H2,1,2,解析答案,实验步骤 (1)称取10.8 g铝镁合金粉末样品，溶于体积为V、物质的量浓度为4.0 molL1的NaOH溶液中，充分反应。则NaOH溶液的体积V_mL。 解析 假设合金中镁的质量分数最少为3%，则10.8 g铝镁合金粉末样品中含有铝10.476 g，其物质的量是0.388 mol，根据反应2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2知，需要n(NaOH)n(Al)0.388 mol， V(NaOH)0.388 mol/4.0 molL10.097 L。,97,1,2,解析答案,(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”)。 解析 过滤后，金属镁的表面会沾有其他离子，如果没有洗涤，称量后的固体的质量将大于镁的实际质量，所测得镁的质量分数将偏高。,偏高,1,2,解析答案,方案二 实验方案 将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体的体积。 实验步骤 (1)同学们拟选用下列实验装置完成实验：,1,2,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)。,1,2,解析 方案二： 很明显，该同学采用排水法来测量产生氢气的体积，故A应连接E，D连接G。(最后读数时要调节广口瓶和量筒中的液面高度，F接口的导管太短)。,E D G,解析答案,(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。于是他们设计了如图所示的实验装置。,1,2,装置中导管a的作用是_ _ _ _； 解析 用导管a连接后，滴入锥形瓶的稀硫酸的体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差；,使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强,相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下；滴入锥形瓶的稀硫酸的体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差,1,2,解析答案,实验前后量气管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL，则产生氢气的体积为_mL； 解析 量气管的0刻度在上，故产生氢气的体积为(V1V2) mL； 若需确定产生氢气的量，还需测定的数据是_。 解析 若需确定产生氢气的量，还需知道实验时的温度和压强。,(V1V2),实验时的温度和压强,1,2,解析答案,返回,练出高分,1,2,3,4,5,1.碳铵是一种较常使用的化肥，它在常温下易分解。某化学兴趣小组对碳铵的成分存在疑问，进行了如下探究。 定性实验 检验溶液中的阴、阳离子。 取少量固体放入试管中，加入盐酸，把生成的气体通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成。再另取少量碳铵放入试管中，加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，石蕊试纸变蓝色。 (1)根据实验现象，推测碳铵中所含有的阴离子可能是_和_。,解析答案,1,2,3,4,5,(2)根据实验现象，碳铵与足量NaOH溶液加热反应的离子方程式可能是 _ _。 定量实验 测定碳铵中C元素和N元素质量比。 该兴趣小组准确称取a g碳铵，加热使之分解，并把产物通入碱石灰中，如下图所示。,1,2,3,4,5,答案,(3)碳铵固体应放在_中进行加热。 A.试管 B.蒸发皿 C.烧瓶 D.坩埚 解析 由于灼烧固体后对气体成分探究，故不能用坩埚加热，要用试管。,A,(4)从安全的角度考虑，尾气处理的装置可以选用_。,解析 尾气的主要成分是氨气，B、C均不能起到防倒吸作用。,A,1,2,3,4,5,解析答案,(5)若灼烧后没有固体残余，称量U形管在实验前后的质量差为b g。由 此测得N元素的质量是_ g。 解析 碱石灰的干燥管吸收CO2和水蒸气，原样品减轻的质量(ab)g为氨气的质量。,1,2,3,4,5,解析答案,(6)为了测定碳铵中碳元素的质量，他们设计的实验方案是将a g碳铵完全溶解于水，加入过量BaCl2，然后测定生成沉淀的质量。请你评价该方案是否合理_(填“合理”或“不合理”)，理由是_。,不合理 测得的结果不准确(答案合理即可),1,2,3,4,5,答案,2.某研究性学习小组用下列装置(铁架台等夹持仪器略)探究氧化铁与乙醇的反应，并检验反应产物。,1,2,3,4,5,(1)用2%的CuSO4溶液和10%的NaOH溶液配制Cu(OH)2悬浊液的注意事项是_。,解析答案,解析 新制Cu(OH)2悬浊液与醛基的反应需要碱性条件。 答案 在过量NaOH溶液中滴加数滴CuSO4溶液(或NaOH过量),1,2,3,4,5,(2)为快速得到乙醇气体，可采用的方法是_ _。若实验时小试管中的溶液已经开始发生倒吸，可采取的措施是_ (填字母)。 a.取下小试管 b.移去酒精灯 c.将导管从橡胶管中取下 d.以上都可以 解析 升高温度可以加速乙醇的挥发。若液体倒吸进入加热的反应管，可能会造成反应管炸裂，取下小试管已无济于事，因“溶液已经开始发生倒吸”。,在烧杯中加入热水(或对烧杯,加热),c,1,2,3,4,5,解析答案,(3)如图实验，观察到红色的Fe2O3全部变为黑色固体M，充分反应后停止加热。取下试管加热，有砖红色沉淀生成。 为了检验M的组成，进行下列实验。 M能被磁铁吸引；加入足量稀硫酸，振荡，固体全部溶解，未观察到有气体生成； 经检验溶液中有铁离子和亚铁离子，检验铁离子的方法是_； 证明溶液含有亚铁离子的方法是_。 能得出的结论是_(填字母)。,1,2,3,4,5,a.M中一定有3价和2价铁，不能确定是否有0价铁 b.M中一定有3价和0价铁，无2价铁 c.M中一定有3价铁，0价和2价铁至少有一种 d.M中一定有3价、2价和0价铁 解析 分析黑色固体(M)可能的成分，铁的氧化物Fe3O4、FeO和铁粉均为黑色，Fe3O4中既有3价铁又有2价铁，且具有磁性，Fe3能溶解单质铁。 答案 取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液，溶液变成血红色，则含有Fe3 取少量溶液滴入适量酸性高锰酸钾溶液中，高锰酸钾溶液褪色，则含有Fe2 a,1,2,3,4,5,解析答案,(4)若M的成分可表示为FexOy，用CO还原法定量测定其化学组成。称取m g M样品进行定量测定，实验装置和步骤如下：,组装仪器；点燃酒精灯；加入试剂；打开分液漏斗活塞；检查气密性；停止加热；关闭分液漏斗活塞；正确的操作顺序是_(填字母)。,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析答案,1,2,3,4,5,3.黄铜矿是工业炼铜的主要原料，其主要成分为CuFeS2，现有一种天然黄铜矿(含少量脉石SiO2)，为了测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验：,1,2,3,4,5,(2)标准碘溶液应盛放在_(填“碱式”或“酸式”)滴定管中；装液之前，滴定管要用标准碘溶液润洗23次，润洗的操作是_ _ _。请用化学方程式表示滴定的原理：_ _。,Cu、O,酸式,往滴定管上口加入35 mL标准碘溶液，倾斜转动滴定管，使液体润湿全部滴定管内壁，然后，一手控制活塞，将液体从滴定管下部放出,SO2I22H2O=H2SO42HI(或H2SO3I2H2O=,H2SO42HI),1,2,3,4,5,答案,(3)滴定终点的读数为_mL；通过计算可知,该黄铜矿的纯度为_。 (4)若去掉c装置，会使测定结果_(填“偏低”、“偏高”或“无影响”)。 (5)假设实验操作均正确，测得黄铜矿的纯度偏低，可能的原因主要有_。,20.10,80.0%,偏低,二氧化硫未能被蒸馏水充分吸收，亚硫酸部分被氧化,1,2,3,4,5,答案,4.某无机盐M是一种优良的氧化剂，为确定其化学式，某小组设计并完成了如下实验：,1,2,3,4,5,已知： 无机盐M仅由钾离子和一种含氧酸根组成，其分子中的原子个数比为214。 上图中，将1.98 g该无机盐溶于水，滴加适量稀硫酸后，再加入1.12 g还原铁粉，恰好完全反应得混合溶液N。 该小组同学将溶液N分为二等份，分别按路线、路线进行实验。 在路线中，首先向溶液N中滴加适量KOH至元素X刚好沉淀完全，过滤后将沉淀在空气中充分灼烧得纯净的Fe2O3粉末1.20 g；再将滤液在一定条件下蒸干，只得到3.48 g纯净的不含结晶水的正盐W。,1,2,3,4,5,请按要求回答下列问题： (1)由路线的现象可知，溶液N中含有的阳离子是_。 (2)由实验流程图可推得，含氧酸盐W的化学式是_；路线可知，1.98 g无机盐M中所含钾元素的质量为_g。 (3)无机盐M与1.12 g还原铁粉恰好完全反应生成溶液N的化学反应方程式为_。,1,2,3,4,5,Fe2,K2SO4,0.78,2FeK2FeO44H2SO4=3FeSO4K2SO44H2O,答案,5.化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究： 查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生。 .摩擦剂中氢氧化铝的定性检验 取适量