高考化学总复习 第五部分 专题二十 物质的制备与定量分析课件.ppt

专题二十物质的制备与定量分析 化学 浙江选考专用 考点一物质的制备与合成 考点清单 知识梳理一 常见气体的制备1 气体发生装置的类型根据反应原理 反应物状态和反应所需条件等因素来选择发生装置 1 固体或固体混合物加热制备气体如图所示 可制备nh3等 使用该实验装置要注意 a 试管口应稍向下倾斜 以防产生的水蒸气在管口冷凝后倒流而引起试管破裂 b 铁夹应夹在距试管口约1 3处 c 胶塞上的导管伸入试管里面不能太长 否则会妨碍气体的导出 2 块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体 可用启普发生器制备 当制取气体的量不多时 也可采用简易装置 如图所示 可制备的气体有 h2 co2 h2s等 实验时要注意 a 在用简易装置时 如用长颈漏斗 漏斗下端管口应伸入液面以下 否则起不到液封的作用 b 加入的液体反应物 如酸 要适量 3 固体与液体或液体与液体的混合物加热制备气体实验室制备氯气的装置 也可用于制hcl g 要正确使用分液漏斗 如图所示 实验室制备ch2ch2时要正确使用温度计 莫忘加碎瓷片 2 几种气体的制备原理 1 o2 2h2o22h2o o2 2 co2 caco3 2hcl 稀 cacl2 co2 h2o 3 h2 zn h2so4 稀 znso4 h2 4 cl2 mno2 4hcl 浓 mncl2 cl2 2h2o3 气体的收集 1 排水集气法难溶或微溶于水 与水不发生化学反应的气体 都可用排水集气法收集 2 排空气集气法 不与空气的成分发生反应 且其密度与空气密度相差较大的气体 都可用排空气集气法收集 排空气集气法又可分为 向上排空气法和 向下排空气法 4 气体的净化与干燥 1 气体的净化与干燥装置气体的净化与干燥常用干燥管 球形管 u形管 洗气瓶 如图所示 2 气体净化选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质来确定 所选用的吸收剂只能吸收气体中的杂质 而不能与被提纯的气体反应 一般情况下 易溶于水的气体杂质可用水来吸收 酸性杂质可用碱性物质来吸收 碱性杂质可用酸性物质来吸收 水分可用干燥剂来吸收 能与杂质反应生成沉淀 或可溶物 的物质也可作为吸收剂 3 气体干燥剂常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类 1 酸性干燥剂 如浓硫酸 五氧化二磷 硅胶 酸性干燥剂能够干燥酸性或中性气体 如co2 so2 no2 hcl h2 cl2 o2 ch4等气体 2 碱性干燥剂 如生石灰 碱石灰 固体naoh 碱性干燥剂可以用来 干燥碱性或中性气体 如nh3 h2 o2 ch4等气体 3 中性干燥剂 如无水氯化钙 可以干燥中性或酸性气体 如o2 h2 ch4 hcl等 在选用干燥剂时 一般碱性气体不能选用酸性干燥剂 酸性气体不能选用碱性干燥剂 有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂 能与气体反应的物质不能选作干燥剂 如不能用cacl2来干燥nh3 因生成cacl2 8nh3 不能用浓硫酸干燥nh3 h2s hbr hi等 4 气体净化与干燥的注意事项一般情况下 采用溶液作除杂试剂 先除杂后干燥 若用加热除杂 则是先干燥后加热 对于有毒 有害的尾气必须用适当的溶液加以吸收 或点燃 使其变为无毒 无害 无污染的物质 如尾气cl2 so2 br2 蒸 气 等可用naoh溶液吸收 尾气h2s可用cuso4或naoh溶液吸收 尾气co可用点燃法处理 二 乙酸乙酯的制取 1 反应原理 ch3cooh ch3ch2ohch3cooch2ch3 h2o 2 制备装置 如下图 3 a试管药品加入顺序 乙醇 浓硫酸 乙酸 4 a试管中加碎瓷片或沸石的作用 防暴沸 5 浓硫酸的作用 作催化剂和吸水剂 6 b试管中饱和na2co3溶液的作用 降低乙酸乙酯的溶解度 使之容易分层析出 吸收乙酸 溶解乙醇 使之进入水层而除去 7 长导管的作用 导气和冷凝 8 为防止倒吸 导管只通到饱和na2co3溶液的液面上方 不插入液面以下 三 其他物质的制备1 几种重要气体的制备原理 1 no2 cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 2 no 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 3 c2h2 cac2 2h2o 4 c2h4 c2h5ohch2ch2 h2o 5 nh3 2nh4cl ca oh 2cacl2 2nh3 2h2o 2 硝酸钾晶体的制备 1 实验原理制备kno3是利用不同物质的溶解度随温度改变而发生不同变化的原理 在nano3和kcl的混合溶液中 同时存在na k cl 和n四种离子 升高温度 nacl的溶解度几乎没有改变 而kno3的溶解度却增大得很快 加热蒸发溶剂 nacl先达到饱和 nacl先结晶 过滤分离 然后 冷却降温 kno3达到饱和 析出大量晶体 得到粗产品 初次结晶得到的晶体中常会混有可溶性杂质 将所得晶体溶于少量溶剂中 然后再进行蒸发 或冷却 结晶 过滤 如此反复的操作称为重结晶 重结晶作为提纯固态物质的常用方法 在化学实验中占据着重要地位 2 实验步骤1 制备kno3粗品称取20gnano3和17gkcl放入100ml小烧杯中 加入35ml蒸馏水 加热至沸搅拌溶解后 继续加热蒸发 有晶体 nacl 逐渐析出 当溶液体积减小到约为原来的一半时 迅速趁热过滤 滤液盛于预置2ml蒸馏水 防止nacl析出 的小烧杯中 自然冷却 结晶 待滤液冷却至室温 进行减压过滤 尽量抽干 称重 计算理论产量和产率 2 kno3提纯留下约0 1g粗产品 其余按粗产品 水 2 1 质量比 的比例混合 配成溶液 加热 搅拌 待晶体全部溶解后停止加热 若溶液沸腾时 晶体还未全部溶解 可再加入少量蒸馏水使其溶解 待溶液冷却至室温后抽滤 得到纯度较高的kno3晶体 3 检验纯度分别取0 1g粗产品和重结晶后得到的kno3晶体放入两支小试管中 各加入2ml蒸馏水配成溶液 向溶液中分别滴入1滴1mol l 1hno3溶液酸化 再各滴入2滴0 1mol l 1agno3溶液 观察现象 3 硫酸亚铁铵的制备 1 制备原理1 将金属铁溶于稀硫酸 制备硫酸亚铁 fe h2so4feso4 h2 2 向制得的硫酸亚铁溶液中加入等物质的量的硫酸铵 经加热浓缩 冷却后析出溶解度较小的硫酸亚铁铵晶体 feso4 nh4 2so4 6h2o nh4 2fe so4 2 6h2o 2 实验步骤1 铁屑的净化取一只小烧杯 放入约5g铁屑 向其中注入15ml1mol l 1na2co3溶液 浸泡数分钟后 用倾析法分离并洗涤铁屑 晾干 2 制取硫酸亚铁溶液用托盘天平称取4 2g洗净的铁屑 放入洁净的锥形瓶中 向其中加入25ml3mol l 1h2so4溶液 加热并不断振荡锥形瓶 反应过程中应适当补充水使溶液体积基本保持不变 待反应基本完全后 再加入1ml3mol l 1h2so4溶液 趁热过滤 将滤液转移至蒸发皿中 3 制备硫酸亚铁铵晶体称取9 5g nh4 2so4晶体 配成饱和溶液 倒入制得的硫酸亚铁溶液中 搅 拌 小火加热 在蒸发皿中蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜为止 将溶液静置 自然冷却 即有硫酸亚铁铵晶体析出 抽滤 并用少量酒精洗去晶体表面附着的水分 4 计算产率取出晶体 用干净的滤纸吸干 称重并计算产率 5 产品质量的检验取少量晶体于一支试管中 加入几滴硫氰化钾溶液 观察溶液颜色 4 阿司匹林的合成 1 实验原理阿司匹林又叫乙酰水杨酸 是由水杨酸 邻羟基苯甲酸 和乙酸酐合成的 水杨酸分子中含羟基 oh 和羧基 cooh 本实验采用硫酸 磷酸或碳酸钠 作催化剂 以乙酸酐为乙酰化试剂 与水杨酸的酚羟基发生酰化作用形成酯 反应如下 ch3cooh引入酰基的试剂叫酰化试剂 常用的乙酰化试剂有乙酰氯 乙酸酐 冰醋酸 本实验选用经济合理且反应较快的乙酸酐作酰化试剂 2 实验步骤1 乙酰水杨酸的合成 向150ml干燥锥形瓶中加入2g水杨酸 5ml乙酸酐和5滴浓硫酸 振荡 待其溶解后置于85 90 水浴中加热5 10min 取出 冷却至室温 即有乙酰水杨酸晶体析出 如未出现结晶 可以用玻璃棒摩擦瓶壁并将锥形瓶置于冰水中冷却 促使晶体析出 向锥形瓶中加50ml水 继续在冰水浴中冷却使其结晶完全 2 抽滤制得乙酰水杨酸粗产品减压过滤 用滤液淋洗锥形瓶 直至所有晶体被收集到布氏漏斗中 抽滤时用少量冷水洗涤晶体几次 继续抽滤 尽量将溶剂抽干 然后将粗产物转移至表面皿上 在空气中风干 3 乙酰水杨酸的提纯将粗产品置于100ml烧杯中 搅拌并缓慢加入25ml饱和碳酸氢钠溶液 加完后继续搅拌2 3min 直到没有二氧化碳气体产生为止 过滤 少量的水杨酸聚合物留在沉淀中 用5 10ml蒸馏水洗涤沉淀 合并滤液 不断搅拌 慢慢加入15ml4mol l 1盐酸 将烧杯置于冰水中冷却 即有晶体析出 抽滤 用冷水洗涤晶体1 2次 再抽干水分 4 计算产率将晶体转移至表面皿上 干燥后称其质量 计算产率 考点二物质的定量分析 知识梳理1 配制一定溶质质量分数的溶液 1 实验仪器 天平 量筒 烧杯 玻璃棒 试剂瓶 2 实验步骤计算 先算出所需溶质和溶剂的质量 然后把溶剂的质量换算成体积 如溶质是液体时 要换算出液体的体积 称量 或量取 用天平称取所需固体溶质 用量筒量取所需液体溶质 溶剂 溶解 先将固体或液体溶质放入烧杯中 再将量取的溶剂缓缓倒入烧杯里 用玻璃棒搅拌使溶质完全溶解 装瓶 把配好的溶液经冷却后转移到洁净的试剂瓶中 贴好标签即可 2 一定物质的量浓度溶液的配制 详见专题二 3 酸碱中和滴定 1 滴定原理用 已知浓度的酸 或碱 测定 未知浓度的碱 或酸 的浓度的方法叫中和滴定 它是定量分析的一种 计算原理是 h oh h2o 写离子方程式 2 中和滴定操作仪器 酸式滴定管 碱式滴定管 滴定管夹 锥形瓶 洗瓶 铁架台等 药品 标准液 待测液 指示剂 1 准备过程检查滴定管是否漏水 用水洗涤玻璃仪器 用标准液润 洗装标准液的滴定管 装标准液 赶尽气泡并调整液面 取一定体积的待测液于锥形瓶中并加入指示剂 2 滴定操作左手控制活塞或球珠 右手腕旋动锥形瓶 眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化 滴定速度 先快后慢 当接近终点时 应滴一滴 摇一摇 终点 最后一滴刚好使指示剂颜色发生明显的改变 且半分钟内不变化 读出v标并记录 3 误差分析 以盐酸滴定氢氧化钠溶液为例 a 引起测定结果偏高的操作 滴定前酸式滴定管尖嘴有气泡 锥形瓶用蒸馏水洗净后又用待测液润洗 酸式滴定管用蒸馏水洗过后未用标准液润洗 读数时先俯视后仰视 b 引起测定结果偏低的操作 碱式滴定管用蒸馏水洗净后未用待测液进行润洗 取液时碱式滴定管尖嘴部分未充满液体 读数时先仰视后俯视 滴定过程中锥形瓶里的液体摇出瓶外或判断终点过早 c 无误差操作 锥形瓶用蒸馏水冲洗干净后 直接用来盛放待测液 为了方便观察终点 滴定前有时用蒸馏水将锥形瓶内待测液稀释 接近终点时应该用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁 d 定量分析 c标v标 c未v未 c未 c标v标 v未 c标 v未都是已知的 视为定值 c未取决于v标 4 食醋总酸含量的测定食醋分酿造醋和配制醋两种 食醋的总酸含量是指每100ml食醋中含酸 以醋酸计 的质量 也称食醋的酸度 1 食醋的总酸含量的测定原理ch3cooh naohch3coona h2o 2 naoh溶液浓度的标定1 配制naoh饱和溶液 放置一段时间后 吸取上层清液 稀释到约0 1mol l 即可得naoh标准溶液 2 用邻苯二甲酸氢钾 hoocc6h4cook 作为基准物质 以酚酞作为指示剂 标定上述naoh标准溶液 m为消耗邻苯二甲酸氢钾的质量 m为邻苯二甲酸氢钾的相对分子质量 m m c naoh v naoh c naoh 3 指示剂的选择 1 滴定开始时 溶液的ph通常变化缓慢 当接近滴定终点时 ph出现突变 称为滴定突跃 2 用naoh溶液滴定ch3cooh溶液时 宜选用的指示剂是酚酞 4 实验数据的处理m ch3cooh c naoh v naoh m ch3cooh 100ml食醋中所含醋酸的质量为 m ch3cooh c naoh v naoh m ch3cooh 100ml食醋中取出vml 配成250ml稀溶液 从中移取25ml滴定 根据3次接近的平行测定值 可计算食醋中总酸含量的平均值 5 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定 1 原理 本实验利用镀锌铁皮被腐蚀前后的质量差 m 以及锌的密度 和镀锌铁皮单侧的面积 s 可通过测量铁片的长与宽求出 来测定镀锌铁皮的锌镀层厚度 h 用电子天平来称量与酸反应前后铁皮的质量 分别为m1 m2 两者之差就是锌镀层的质量 m m1 m2 2 步骤a 取三块镀锌铁皮 a b c 截自同一块镀锌铁皮 分别量出它们的长度与宽度 b 用电子天平 精度0 001g 分别称量三块镀锌铁皮 a b c 的质量 c 将镀锌铁皮a放入烧杯中 加入约40ml6mol l 1盐酸 或40ml1 4稀硫酸 反应时用玻璃棒小心翻动镀锌铁皮 使铁皮两边锌镀层都充 分反应 到反应速率突然减小时 产生气泡的速率变得极慢 立即将未反应的铁片取出 用自来水冲洗掉附着的酸液 d 将铁片放在石棉网上 用酒精灯小火烘干 冷却后用电子天平称量 e 分别用b c重复进行实验步骤c d 3 数据处理取三次测量的平均值 m h 6 定量分析的一般思路 在这部分知识的复习中 一是要通过对教材中典型定量实验的复习 领会定量实验的基本原理和数据处理 误差分析的基本方法 二是要将化学计算的知识 特别是以物质的量为核心的计算 与实验问题相结合 提高计算的能力 三是要通过典型例题的分析和训练 提高合理取舍 提炼实验有效数据的能力 定量实验分析时 除考虑实验操作的规范外 还应关注以下几方面对测定精度的影响 1 关注定量分析中的有效数字的处理 考虑仪器的精度对测量结果的影响 2 测量气体的体积或物质的质量时 考虑杂质对测量结果的影响 3 测量气体的体积时 考虑温度 压强等因素对测定结果的影响 4 测量沉淀的质量时 考虑含水或加热分解导致的误差 方法1物质制备实验的解题策略1 制备实验的设计思路及一般方法 整个过程如下图所示 目标产品选择原料设计反应路径设计反应装置控制反应条件分离 提纯产品2 物质制备实验应考虑的几个重要因素 1 根据目标产品的组成来确定原料及反应原理 设计反应路径 2 根据反应物的状态 性质及反应条件 直接加热 水浴加热等 确定 突破方法 发生装置 3 根据生成物的纯度要求选用适当的仪器 如洗气瓶 干燥管等 4 根据生成物与杂质的性质特点 选用适当的方法对产物进行分离 提纯 3 设计与评价时应遵循的原则 1 条件合适 操作方便 2 原理正确 步骤简单 3 原料丰富 价格低廉 4 产物纯净 污染物少 即从多种路线中选出一种最佳的制备途径 合理地选择化学仪器与药品 设计合理的实验装置和实验操作步骤 例1 2017浙江11月选考 31 10分 加试题 某兴趣小组用铝箔制备al2o3 alcl3 6h2o及明矾大晶体 具体流程如下 已知 alcl3 6h2o易溶于水 乙醇及乙醚 明矾在水中的溶解度如下表 请回答 1 步骤 中的化学方程式 步骤 中生成al oh 3的离子方程式 2 步骤 下列操作合理的是 a 坩埚洗净后 无需擦干 即可加入al oh 3灼烧b 为了得到纯al2o3 需灼烧至恒重c 若用坩埚钳移动灼热的坩埚 需预热坩埚钳d 坩埚取下后放在石棉网上冷却待用e 为确保称量准确 灼烧后应趁热称重 3 步骤 选出在培养规则明矾大晶体过程中合理的操作并排序 迅速降至室温 用玻璃棒摩擦器壁 配制90 的明矾饱和溶液 自然冷却至室温 选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央 配制高于室温10 20 的明矾饱和溶液 4 由溶液a制备alcl3 6h2o的装置如下图 通入hcl的作用是抑制alcl3水解和 步骤 抽滤时 用玻璃纤维替代滤纸的理由是 洗涤时 合适的洗涤剂是 步骤 为得到纯净的alcl3 6h2o 宜采用的干燥方式是 解析 1 步骤 中铝箔溶于naoh溶液的化学方程式为2al 2naoh 2h2o2naalo2 3h2 步骤 中生成al oh 3的离子方程式为al co2 2h2oal oh 3 hc 2 步骤 灼烧al oh 3得到al2o3 涉及的仪器有坩埚 坩埚钳 泥三角 酒精灯等 坩埚洗净后 需要干燥后才可使用 a错误 灼烧至质量不再发生变化 说明al oh 3已完全分解 坩埚内固体只有al2o3 b正确 使用坩埚钳移动灼热的坩埚时 需先预热坩埚钳 c正确 坩埚取下后不能直接放在实验台上冷却 应放在石棉网 上冷却待用 d正确 加热后的固体应冷却后再称量 且al2o3在空气中不吸潮 故不需要趁热称重 e错误 3 由表格中的数据可知 明矾晶体的溶解度随温度升高而增大 考虑到影响晶体颗粒大小的因素 为了得到规则的明矾大晶体 应控制生成晶体的速度较慢 故应先配制高于室温10 20 的明矾饱和溶液 然后选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央 最后自然冷却至室温 4 通入hcl的作用除了抑制alcl3水解外 还有增大cl 的浓度以降低alcl3溶解度 促使alcl3 6h2o晶体析出 大量hcl的通入使溶液呈强酸性 会腐蚀滤纸 故用玻璃纤维替代滤纸 洗涤alcl3 6h2o晶体时 为抑制alcl3水解及减少alcl3的溶解 选用的洗涤剂是浓盐酸 干燥alcl3 6h2o晶体时 为了防止晶体失去结晶水 宜采用的干燥方式是减压干燥或低温干燥 答案 1 2al 2naoh 2h2o2naalo2 3h2 al co2 2h2oal oh 3 hc 2 bcd 3 4 增加c cl 有利于alcl3 6h2o结晶 溶液具有强酸性浓盐酸 减压干燥 或低温干燥 1 1实验室用共沉淀法制备纳米级fe3o4的流程如下 该方法的关键为促进晶粒形成 并控制晶体生长 试回答下列问题 1 该反应原理的离子方程式可表示为 2 反应温度需控制在50 其方法是 温度偏低造成产量低的原因可能是 3 在搅拌 的过程中还需加入10ml正丙醇 其作用是 4 黑色糊状物转移至烧杯中 用倾析法洗涤 检验洗净的操作是 答案 1 fe2 2fe3 8oh fe3o4 4h2o 2 水浴加热温度低时反应缓慢 3 降低fe3o4的溶解度 或使fe3o4易达到饱和 促进晶粒形成 4 取最后的倾出液 测其ph为中性 或滴加kscn溶液 溶液不变血红色 或加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液 不产生沉淀 则已洗净 解析 2 100 以下 一般采用水浴加热 水浴加热有两大好处 一个是受热均匀 另一个是温度容易控制 温度偏低时产量较低的可能原因是反应缓慢 4 取最后的倾出液 测其ph为中性 或滴加kscn溶液 溶液不变血红色 或加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液 不产生沉淀 则已洗净 方法2常见定量实验和分析方法1 重量法通过测定反应产物 如沉淀 的质量达到实验目的 例2碱式碳酸铜可表示为xcuco3 ycu oh 2 zh2o 测定碱式碳酸铜组成的方法有多种 1 现采用氢气还原法 请回答如下问题 写出xcuco3 ycu oh 2 zh2o与氢气反应的化学方程式 实验装置用下列所有仪器连接而成 按氢气流方向的连接顺序是 填入仪器接口字母编号 a l 称取23 9g某碱式碳酸铜样品 充分反应后得到12 7g残留物 生成4 4g二氧化碳和7 2g水 该样品中的结晶水质量为g 化学式为 mr cu 63 5 2 某同学以氮气代替氢气 并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸 铜的组成 你认为是否可行 请说明理由 解析 1 碱式碳酸铜与h2的反应实质是 利用氧化还原反应原理 把金属cu还原出来 碳元素转变成co2 氢元素转变成水 仪器连接时 洗气瓶导管要 长进短出 其中的水用来除去挥发出的hcl 残留物一定是cu 则n cu 0 2mol 根据题意 n co2 n cuco3 0 1mol 所以 m cuco3 123 5g mol 1 n cuco3 12 35g m cu oh 2 97 5g mol 1 n cu n cuco3 9 75g m 结晶水 23 9g 12 35g 9 75g 1 8g 故该碱式碳酸铜的化学式为cuco3 cu oh 2 h2o 2 根据反应xcuco3 ycu oh 2 zh2o x y cuo xco2 y z h2o 依据原子守恒和质量守恒 即可得出答案 答案 1 xcuco3 ycu oh 2 zh2o x y h2 x y cu xco2 x 2y z h2o kjgf 或hi de 或ed hi 或gf bc 或cb 1 8cuco3 cu oh 2 h2o 2 可行 根据反应xcuco3 ycu oh 2 zh2o x y cuo xco2 y z h2o 通过测定碱式碳酸铜样品 cuo co2和h2o的质量 或其中任意三个的质量 即可计算出其组成2 气体体积法通过测定生成气体的体积达到实验目的 例3某研究性学习小组借助a d装置完成有关实验 实验一 收集no气体 1 用装置a收集no气体 正确的操作是 填序号 a 从 口进气 用排水法集气b 从 口进气 用排空气法集气 c 从 口进气 用排水法集气d 从 口进气 用排空气法集气 实验二 为了探究镀锌薄铁板上锌的质量分数 zn 和镀层厚度 查询得知锌易溶于强碱 zn 2naohna2zno2 h2 据此 截取面积为s的双面镀锌薄铁板试样 剪碎 称得质量为m1g 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氢气的体积来实现探究目标 2 选用b和 填装置标号 两个装置进行实验 3 测得充分反应后生成氢气的体积为vl 标准状况 zn 4 计算镀层厚度 还需检索的一个物理量是 5 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 方案乙 通过称量试样与碱反应前后的质量实现探究目标 选用装置c做实验 试样经充分反应 滤出不溶物 洗涤 烘干 称得其质量为m2g 6 zn 方案丙 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h2的质量 实现探究目标 实验同样使用装置c 7 从实验误差角度分析 方案丙方案乙 填 优于 劣于 或 等同于 解析 1 no易与o2反应 不能用排空气法收集 用排水法集气应遵循 短管进 长管出 的原则 故选c 2 题目所给量气装置只有d 3 由关系式 zn h2可知 m zn g 则 zn 100 4 由m v v 2sh可推知答案 5 使用恒压分液漏斗时 部分气体会扩散到橡胶管及分液漏斗上部 若改用普通分液漏斗 则不存在此种情况 故改用普通分液漏斗后测得的h2体积偏大 则测量结果将偏大 6 m zn m1 m2 g 则 zn 100 7 h2会带出部分水蒸气造成较大误差 故方案丙劣于方案乙 答案 1 c 2 d 3 100 4 金属锌的密度 5 偏大 6 100 7 劣于3 滴定法通过测定消耗标准溶液的体积 进而计算出待测物质的浓度或含量 例4 凯氏定氮法 是通过测定含氮量 氮元素的质量分数 来估算奶制品中蛋白质含量的一种方法 1 三聚氰胺的结构简式如下 关于它的下列说法正确的是 填字母序号 可简写为 a 属于有机物b 属于高分子化合物c 分子式为c3h6n6d 三聚氰胺的含氮量高于蛋白质的含氮量 2 试写出氰胺的电子式 3 某课题小组同学用 凯氏定氮法 测定液态奶含氮量 先将n元素转化为铵盐 实验过程如下 液态奶 nh4 2so4溶液nh3 nh4 2b4o7溶液用标准盐酸滴定步骤 在烧杯中加入液态奶10 00ml和辅助试剂 加热充分反应 将反应液转移到大试管中 按如图装置用水蒸气将nh3吹出 并用h3bo3溶液吸收 加热装置未画出 取下锥形瓶 滴加指示剂 用0 1000mol l 1标准盐酸滴定 重复测定两次 再用10 00ml蒸馏水代替液态奶进行上述操作作为参照 数据记录如下 回答下列问题 滴定时 nh4 2b4o7重新转化为h3bo3 反应的化学方程式为 步骤 的实验装置中必须加热的仪器是 填仪器名称 使用酸式滴定管前检查是否漏水的方法是 计算10 00ml液态奶中的含氮量为mg ml 1 步骤 中操作滴定管的以下图示中 正确的是 填编号 解析 1 三聚氰胺的分子式为c3h6n6 属于有机物 相对分子质量小 不 属于高分子化合物 其含氮量约为66 7 远远高于蛋白质的含氮量 2 根据三聚氰胺的结构简式可以写出氰胺的结构简式 nh2cn 其电子式见答案 3 遵循强酸制弱酸规律 考查常用仪器及基本操作 由题中信息得关系式n hcl 则10 00ml液态奶中氮元素的质量为 33 50 1 50 10 3l 0 1000mol l 1 14g mol 1 0 0448g 所以液态奶中的含氮量为4 480mg ml 1 答案 1 acd 2 3 nh4 2b4o7 2hcl 5h2o4h3bo3 2nh4cl 圆底烧瓶关闭活塞 向酸式滴定管中加入适量的水 固定在滴定管夹上 静置一段时间若无水滴下 将活塞旋转180 一段时间后无水滴下 则滴定管不漏水 4 480 a 备课资料化学定量实验数据的处理策略化学实验所得的数据可分为有用 有效数据 正确 合理数据 错误 无效数据 无用 多余数据等 能从大量的实验数据中筛选出有用 有效 正确 合理的数据 并对实验数据进行处理和解释 有助于从实验事实中抽象 概括出一般规律 有助于形成化学概念 理论和定律 使我们对实验的认识产生一个飞跃 对实验数据进行筛选的一般方法和思路 一看数据是否符合测量仪器的精度 如用托盘天平测得的质量精确度为0 1g 若精确度超过了这个范围 说明所得数据是无效的 二看数据是否在允许的误差范围内 若所得的数据明显超出误差允许范 围 要舍去 三看反应是否完全 是否是在过量反应物的作用下所得的数据 四看所得数据与测试环境是否一致 特别是气体体积数据 只有在温度 压强一致的情况下才能进行比较 运算 五看数据测量的过程是否规范 合理 错误和违反测量规则的数据需要舍去 1 对实验数据进行合理取舍在一组重复实验中 明显偏离大多数测定数据的个别数据 离群值 在中学阶段一般属于未估计到的某种因素引起的异常值 这种数据应舍弃 在去掉了离群值之后 其他比较集中的数据在中学阶段一般用计算平均值的方法来对其进行统计 例1某实验小组拟用酸碱中和滴定法测定食醋的总酸量 g 100ml 请你参与本实验并回答相关问题 有关实验药品 市售食用白醋样品500ml 0 1000mol lnaoh标准溶液 蒸馏水 0 1 甲基橙溶液 0 1 酚酞溶液 0 1 石蕊溶液 实验步骤 1 用滴定管吸取10ml市售白醋样品 置于100ml容量瓶中 加蒸馏水 事先煮沸除去co2并迅速冷却 稀释至刻度线 摇匀即得待测食醋溶液 2 用酸式滴定管取待测食醋20 00ml于中 并加入几滴指示剂 3 盛装naoh标准溶液 静置后 读取数据 记录为naoh标准溶液体积的 初读数 4 滴定并记录naoh的终读数 重复滴定2 3次 实验记录及数据处理 则c 样品 mol l 样品总酸量 g 100ml 交流与讨论 1 甲同学在处理数据过程中计算得 v naoh 平均消耗 14 98 15 00 15 02 15 95 ml 15 24ml 分析他的计算是否合理 如果不合理请说明理由 2 乙同学用0 1000mol lnaoh溶液滴定另一市售白醋样品溶液时 滴定过程中使用ph计将溶液的ph变化情况记录如下表 请画出ph v naoh溶液 图 由表和图可知 在允许的误差范围 0 1 内 ph突变 滴定突跃 范围为 所以可选择作指示剂 解析 待测溶液应置于锥形瓶中 依据实验数据结合反应ch3cooh naohch3coona h2o 实验1 2 3平均消耗氢氧化钠溶液的体积 14 98 15 00 15 02 ml 3 15 00ml 由c 待测 20 00 10 3l 0 1000mol l 15 00 10 3l得c 待测 0 0750mol l 故c 样品 0 0750mol l 0 750mol l 样品总酸量 100 4 5g 100ml 1 甲同学在处理数据过程中的计算不合理 因为第4组实验数据误差太大应舍去 2 依据题表数据按照描点法画出图像 见答案 依据图像和图表数据分析可知ph突变范围是7 74 9 70 醋酸溶液和氢氧化钠溶液恰好反应生成的醋酸钠溶液呈碱性 酚酞的变色范围为8 2 10 0 所以指示剂应选用酚酞 答案 锥形瓶 0 7504 5 1 不合理 因为第4组数据与前3组数据相差较大 属异常 离群 值 应舍去 2 如图所示 7 74 9 70酚酞 2 对实验数据进行合理筛选实验测得的各种数据 不一定都是解决问题所必需的 这时就需要对这些数据进行筛选 从中得到解决问题所需的数据 例2在0 1 01 105pa时进行下列实验 甲 乙 丙三位同学各取30 0ml同浓度的盐酸 加入同一镁铝合金粉末 测定产生气体的体积 有关数据列表如下 试求 1 盐酸中溶质的物质的量浓度是多少 2 合金中各成分的质量分数 解析对比甲 乙 丙三组数据 在乙组中合金质量大于甲组中合金质量 且气体体积也大于甲组气体体积 说明甲组中的盐酸过量 丙组中加入的合金比乙组多 但放出的气体和乙一样多 可知丙组中合金过量 乙组中放出672ml气体需合金的质量是 672ml 612mg 故乙组中的合金也过量 1 求盐酸的浓度时应按乙组或丙组的数据来计算 即2hcl h2 n hcl 2n h2 2 0 0600mol c hcl 2 0