高考化学一轮复习 专题六 化学实验基础 第32讲 定量型实验和探究型实验讲解课件.ppt

化学课标版 第32讲定量型实验和探究型实验 考点一定量型实验试题分析题型一沉淀法基本思路 将某种成分转化为沉淀提纯 干燥沉淀并称量沉淀质量相关计算 典例1海水中溶解无机碳占海水总碳的95 以上 其准确测量是研究海洋碳循环的基础 测量溶解无机碳 可采用如下方法 1 气提 吸收co2 用n2从酸化后的海水中吹出co2并用碱液吸收 装置示意图如下 将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂 2 计算 将吸收液吸收的无机碳转化为nahco3 再与足量的石灰水充分反应 所得沉淀经洗涤 干燥后称量 质量为xg 海水中溶解无机碳的浓度 mol l 1 2 答案 解析 1 注意酸化试剂要用稀硫酸 一定不能用盐酸 否则hcl会挥发出来影响后续的实验 通n2的导管需长进短出 用分液漏斗滴加稀硫酸 2 该转化过程的关系式为co2 hc caco311n co2 mol解得n co2 mol 所以c co2 mol l 题型二气体体积法基本思路 对于产生气体的反应 可以通过测定气体体积的方法计算样品纯度 量气装置的设计如图所示 其中a是常规的量气装置 b c是改进后的量气装置 若所取产品质量是mg 测得气体体积为vml 已换算成标准状况 则产品中cao2的质量分数为 用字母表示 过氧化钙的含量也可用重量法测定 需要测定的物理量有 典例2已知cao2在350 迅速分解生成cao和o2 下图是实验室测定产品中cao2含量的装置 夹持装置省略 答案 100 样品质量 完全分解后剩余固体的质量 合理即可 解析根据题给信息可得 2cao2 o2 cao2 100 100 如果用重量法测定 需要测定的物理量有样品质量 完全分解后剩余固体的质量 题型三气体质量法基本思路 将生成的气体通入足量的气体吸收剂中 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 典例3甲醛和新制氢氧化铜的反应显示了甲醛的还原性 发生反应的化学方程式通常表示为hcho 2cu oh 2hcooh cu2o 2h2o 若向足量新制氢氧化铜中加入4 00ml甲醛水溶液 充分反应 请回答下列问题 1 设计一个简单实验验证甲醛的氧化产物不是甲酸或甲酸盐 主要仪器 试管 酒精灯 可供选用的试剂 硫酸铜溶液 甲醛 甲酸 氢氧化钠溶液 2 在上述甲醛与足量新制氢氧化铜反应后的溶液中加入足量稀硫酸 将产生的气体通入测碳装置中 如图所示 采用重量法测定co2吸收瓶增重1 76g 则甲醛水溶液的浓度为mol l 答案 1 向氢氧化钠溶液中滴入硫酸铜溶液 振荡 制成氢氧化铜悬浊液 然后加入甲酸 加热至沸 如果出现砖红色沉淀 表明甲酸或甲酸盐会继续与氢氧化铜反应 甲醛的氧化产物不是甲酸或甲酸盐 2 10 解析 1 由于甲酸或甲酸盐中还含有醛基 可以与新制氢氧化铜发生反应生成砖红色沉淀 要验证甲醛的氧化产物不是甲酸或甲酸盐 可设计实验 先取硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液配成氢氧化铜悬浊液 然后加入甲酸 加热至沸 发现有砖红色沉淀生成 证明甲酸或甲酸盐可继续与氢氧化铜反应 所以甲醛的氧化产物不是甲酸或甲酸盐 2 根据碳原子守恒可知hcho co2 而生成co2的物质的量为 0 04mol 所以甲醛的物质的量为0 04mol 甲醛水溶液的浓度为 10mol l 题型四滴定法基本思路 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 再进行相关计算 典例4 2015课标 28 节选 用如图装置可以测定混合气中clo2的含量 在锥形瓶中加入足量的碘化钾 用50ml水溶解后 再加入3ml稀硫酸 在玻璃液封装置中加入水 使液面没过玻璃液封管的管口 将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收 将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中 用0 1000mol l 1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液 i2 2s22i s4 指示剂显示终点时共用去20 00ml硫代硫酸钠溶液 在此过程中 1 锥形瓶内clo2与碘化钾反应的离子方程式为 2 玻璃液封装置的作用是 3 中加入的指示剂通常为 滴定至终点的现象是 4 测得混合气中clo2的质量为g 答案 1 2clo2 10i 8h 5i2 4h2o 2cl 2 吸收残余的二氧化氯气体 避免碘的逸出 3 淀粉溶液溶液由蓝色变为无色 且半分钟内溶液颜色不再改变 4 0 02700 解析 1 clo2具有强氧化性 在酸性条件下可将i 氧化为i2 自身被还原为cl 据此可写出有关的离子方程式 2 向锥形瓶中通入混合气时 会有少量clo2从溶液中逸出 生成的碘也会逸出 通过玻璃液封装置可将逸出的clo2和碘吸收 再将吸收液倒入锥形瓶中 保证了测定结果的准确性 减小了实验误差 3 滴定含i2的溶液时一般使用淀粉溶液作指示剂 4 由2clo2 5i2 10s2可知 n clo2 0 2n s2 0 2 0 1000mol l 1 0 02000l 4 000 10 4mol m clo2 4 000 10 4mol 67 5g mol 1 0 02700g 考点二探究型实验试题分析题型一物质性质的实验探究典例1 2016课标 26 14分 氮的氧化物 nox 是大气污染物之一 工业上在一定温度和催化剂条件下用nh3将nox还原生成n2 某同学在实验室中对nh3与no2反应进行了探究 回答下列问题 1 氨气的制备 氨气的发生装置可以选择上图中的 反应的化学方程式为 欲收集一瓶干燥的氨气 选择上图中的装置 其连接顺序为 发生装置 按气流方向 用小写字母表示 2 氨气与二氧化氮的反应将上述收集到的nh3充入注射器x中 硬质玻璃管y中加入少量催化剂 充入no2 两端用夹子k1 k2夹好 在一定温度下按图示装置进行实验 答案 1 a2nh4cl ca oh 22nh3 cacl2 2h2o 或bnh3 h2onh3 h2o dcfei 2 红棕色气体慢慢变浅 8nh3 6no27n2 12h2o z中naoh溶液产生倒吸现象 反应后气体分子数减少 y管中压强小于外压 解析 1 制备氨气 可用ca oh 2 s 和nh4cl s 混合加热 可选用装置a 也可采用加热浓氨水的方法 此时可选用装置b 欲得到干燥的氨气 首先要干燥 干燥管要大口进 小口出 其次要收集 氨气密度比空气小 要用向下排空气法 最后为尾气处理 因氨气极易溶于水 要用防倒吸的f装置 2 nh3和no2在催化剂 一定温度下可发生反应 故y管中红棕色气体慢慢变浅 由化学方程式8nh3 6no27n2 12h2o可以得出 反应后气体分子数减少 压强减小 故打开k2后 z中naoh溶液会产生倒吸现象 题型二物质组成的实验探究典例2某研究小组为了探究一种无机矿物质x 仅含四种元素 的组成和性质 设计并完成了如下实验 实验一 定性测定 用图1装置测定矿物x中的元素 图1 图2 1 加热一段时间后观察到现象 cuso4固体由白色变为蓝色 澄清石灰水变浑浊 说明x分解生成了和 2 取分解后的固体少量 加入稀盐酸后固体溶解得到蓝色溶液 根据以上事实证明x中的四种元素分别是 实验二 定量测定 通过图2所示装置的连接 进行定量分析来测定其组成 3 实验开始时要通入过量的氮气 其作用是 4 各装置的接口顺序是 a g d 5 装置c放在最后的作用是 6 实验过程中称取矿物x的质量为11 1g 反应结束后装置b质量增加了2 2g 装置e增重0 9g 则矿物x的化学式为 答案 1 h2oco2 2 cu h c o 3 排尽装置中的co2和水蒸气 4 fhibc 5 防止空气中的co2和水蒸气进入 影响测定结果 6 cu2 oh 2co3 解析 1 无水硫酸铜变蓝 说明有水生成 澄清石灰水变浑浊 说明有二氧化碳生成 即x分解生成了co2和h2o 2 由 1 分析可知x分解生成二氧化碳和水 即x中含有c h o元素 取分解后的固体少量 加入稀盐酸后固体溶解得到蓝色溶液 说明x中还含有cu元素 所以x的元素组成为cu h c o 3 装置中有空气 其中的二氧化碳和水蒸气对实验有干扰 所以实验开始时要通入过量的氮气 排尽装置中的co2和水蒸气 4 由分析可知装置的连接顺序为 a f g h i b c d 5 空气中的二氧化碳和水蒸气进入b中会使测得的二氧化碳的质量偏大 所以b装置后面连接一个盛有碱石灰的干燥管c 防止空气中的co2和水蒸气进入影响测定结果 6 反应结束后装置b质量增加了2 2g 即生成的二氧化碳为2 2g 则n co2 n c 0 05mol 装置e增重0 9g 即 生成水为0 9g 则n h 2n h2o 2 0 1mol 由定性分析的结论推知