高考冲刺化学大题百题精练（第1期）专题08 定量化学实验（解析版）.doc

1（14分）某学习小组用下图装置测定镁铝合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。（1）A中试剂为_。（2）实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是_。（3）检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：记录C的液面位置；将B中剩余固体过滤、洗涤、干燥，称重；待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C的液面位置；由A向B中滴加足量试剂。上述操作的顺序是_（填序号）；在进行操作时记录C的液面位置时，除视线平视外，还应_ 。（4）B中发生反应的化学方程式为_。（5）若实验用铝镁合金的质量为a g，测得氢气体积为b mL（已换算为标准状况），B中剩余固体的质量为c g，则铝的相对原子质量为_。（6）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将_（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）。【答案】（14分，每空2分） (1)NaOH溶液 (2)除去铝镁合金表面的氧化膜(3),使D和C的液面相平 (4) 2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2(5) (6)偏小考点：考查物质含量测定实验方案设计与探究2（10分）某中药主要含二硫化亚铁（FeS2），某学习小组欲用下图所示装置进行实验，测定其铁、硫元素的质量分数。（1）装置中，A为高温灼烧装置，B为气体吸收装置，C为检测尾气中是否含有SO2的传感器。取m g该中药样品于装置A中，经充分反应，使硫元素全部转化为SO2和SO3，在B中得到白色沉淀，传感器（装置C）未检测到SO2。 装置B中的H2O2反应时表现出了 性。 欲计算硫元素的质量分数，需测量的数据是 。 传感器的工作原理如下图所示。传感器中阴极的电极反应式是 。（2）为测定铁元素的质量分数，继续实验。a将A装置中的剩余固体用足量盐酸酸浸，有少量H2产生。充分反应后过滤，得到黄色滤液；b向滤液中滴加TiCl3溶液，至恰好完全反应，TiCl3被氧化为TiO2+；c用滴定法测定Fe2+的量，消耗v mL n mol/LK2Cr2O7溶液。 a中滤液含有的金属阳离子是 。 b中反应的离子方程式是 。 c中K2Cr2O7被还原为Cr3+，样品中铁元素质量分数的数学表示式是 。【答案】（1） 氧化性 B中沉淀的质量 2HSO3-+2H+2e-= S2O42-+2H2O（2） Fe3+、Fe2+ Fe3+ + Ti3+ +H2O= Fe2+TiO2+ +2H+考点：元素性质及基本计算3（14分）碱式碳酸镁有多种不同的组成，如：Mg2(OH)2CO3、Mg4(OH)2(CO3)3、Mg5(OH)2(CO3)4等。某研究性学习小组的同学们为了确定某碱式碳酸镁的组成，设下图所示的实验装置。（1）实验步骤：按上图（夹持仪器未画出）组装好置后，首先进行的操作是_。E处干燥管盛放的药品是_。称取碱式碳酸镁样品m1g，并将其放入硬质玻璃管中；称量：装浓硫酸的洗气瓶C的质量为m2g；装碱石灰的U形管D的质量为m3g打开活塞_，关闭_缓缓鼓入空气数分钟。关闭活塞_，打开_，点燃酒精灯加热，待不再产生气体为止。打开活塞K1，缓缓鼓入空气数分钟，然后拆下装置，称得洗气瓶C的质量为m4g；U形管D的质量为m5g。实验测得数据如下：m1 = 31g ，m2 =87.6g ，m3 = 74.7g，m4 = 89.4g ，m5 = 87.9g，计算推导：该碱式碳酸镁的化学式为_。（2）关于该实验方案，以下说法你认为正确的是_（填字母）A硬质玻璃管中有水凝结对测定结果有较大影响B不称量碱式碳酸镁样品的质量无法确定碱式碳酸镁的组成C该实验装置也可用于确定天然碱aNa2CO3bNaHCO3cH2O(a、b、c为正整数)的化学组成【答案】（1）检查装置的气密性(1分) 碱石灰（1分）K1，K2 ； K3 （ 2分，两空全对得2分，否则不给分）K1，K2 ； K3 （ 2分，两空全对得2分，否则不给分）Mg4(OH)2 (CO3)3 （4分）（2）A、C（4分，每个2分）考点：综合定量实验。4（12分）为测定某混合物中各组分的质量分数（已知该混合物含NaCl、Na2CO310H2O和NaHCO3），设计如下：实验：（1）加热前通入空气的目的是 _，操作方法为_。（2）装置C中盛放的试剂可以是_（填序号）。a碱石灰 b无水CaCl2 cP2O5 d固体NaOH（3）若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl含量将_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”，下同)；若撤去E装置，则测得Na2CO310H2O的含量 。（4）若样品质量为 w g，反应后C、D增加的质量分别为 m1 g、m2 g，由此可知混合物中NaHCO3质量分数为_(用含w、m1、m2的代数式表示)【答案】（1）赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳的空气 （2分）关闭b，打开a，缓缓通入空气 （2分）（2）bc （2分） （3）偏低 （2分） 偏低 （2分）（4）42m2/11w （2分）考点：考查物质含量实验测定方案设计与评价5(15分)电石的主要成分为CaC2，易与水反应生成C2H2，故C2H2俗称电石气。某同学设计如下方案测定电石中CaC2的纯度(杂质不参加反应）。实验原理：CaC22H2O=Ca(OH)2C2H2 通过测定生成的气体的体积(标况），可确定样品中CaC2的含量。实验步骤：取样品1.2g；把1.2 g样品放入气密性良好的气体发生装置，如图所示；向样品中滴入水，至不再产生气泡，用量筒排水集气，量筒内液面在360mL处恰与水槽内液面相平作为反应器的烧瓶中有24 mL液体。请回答下列问题：（1）上述实验所用的玻璃仪器有导管、水槽、 、 、 。（2）若实验前有1000 mL、500 mL、250 mL的量筒备用，则应选用 mL的量筒。（3）生成气体体积是 mL,为保证生成气体体积的准确性，读取量筒刻度时应注意的问题是 。（4）若将C2H2通入KMnO4溶液中，KMnO4溶液的紫红色会变浅，配平并完成化学方程式若该实验生成的C2H2完全被KMnO4溶液氧化，至少需0.1 mol L-1的KMnO4溶液 mL。（5）通过以上数据计算，可得样品中CaC2的纯度为 。【答案】（1）圆底烧瓶、分液漏斗、量筒（3分） （2）500（2分）（3）336； 使量筒内外液面相平、视线与量筒内液面的最低处相切（2+2=4分）（4）2、1、3、1、2、2、4 H2O;（2分）300 （2分） （5）80%（2分）考点：考查电石含量测定实验方案设计与探究6（16分）绿矾（FeSO47H2O）是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑（含少量锡、氧化铁等杂质）为原料生产纯净绿矾的一种方法：已知：室温下饱和H2S溶液的pH约为3.9，SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6；FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，沉淀完全时的pH为5.5。（1）通入硫化氢的作用是：除去溶液中的Sn2+离子除去溶液中的Fe3+，其反应的离子方程式为 ；操作II，在溶液中用硫酸酸化至pH2的目的是 。（2）操作IV的顺序依次为： 、 、过滤、洗涤、干燥。（3）操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：除去晶体表面附着的硫酸等杂质； 。（4）测定绿矾产品中Fe2+含量的方法是：a称取一定质量绿矾产品，配制成250.00mL溶液；b量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；c用硫酸酸化的0.01000 mol/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。滴定时发生反应的离子方程式为：5Fe2+MnO48H+=5Fe3+Mn2+4H2O）。用硫酸酸化的0.01000 mol/LKMnO4溶液滴定时，左手把握酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视 。判断此滴定实验达到终点的方法是 。若用上述方法测定的样品中FeSO47H2O的质量分数偏低（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有 。【答案】（1）2Fe3+H2SFe2+S+2H+（2分）使Sn2+沉淀完全，防止Fe2生成沉淀（2分）（2）蒸发浓缩、冷却结晶（共4分，各2分）（3）降低洗涤过程中FeSO47H2O的损耗（2分）（4）锥形瓶中溶液颜色的变化（2分）滴加最后一滴KMnO4溶液时，溶液变成浅红色且半分钟内不褪色。（2分）样品中存在少量的杂质或样品部分被氧化（2分）考点：考查物质制备工艺流程图的分析与应用7（14分）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SiO2)，为了测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验：现称取研细的黄铜矿样品1.84g，在空气存在下进行煅烧，生成Cu、Fe3O4和SO2气体，实验后取d中溶液的置于锥形瓶中，用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定，消耗标准溶液20mL。请回答下列问题：（1）将样品研细后再反应，其目的是 。（2）装置a和c的作用分别是_ _和_ _（填标号，可以多选）。a除去SO2气体 b除去空气中的水蒸气 c有利于气体混合d有利于观察空气流速 e除去反应后多余的氧气（3）上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，其目的是 。（4）通过计算可知，该黄铜矿的纯度为 。（5）若用下图装置替代上述实验装置d，同样可以达到实验目的的是 （填序号）。（6）若将原装置d中的试液改为Ba(OH)2，测得的黄铜矿纯度会产生误差，假设实验操作均正确，可能的原因主要有_。【答案】（14分）（1）增大接触面积，使原料充分反应、加快反应速率（2分）（2）b、d e （每空2分，共4分）（3）使反应生成的SO2全部进入d装置中，使结果精确（2分）（4）50%（2分）（5）（2分）（6） 空气中的CO2与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀；BaSO3被氧化成BaSO4（合理答案均可）（2分）考点：本题考查实验基本操作、实验方案的设计与评价、化学计算。8（16分）甲同学进行Fe2+还原性的实验，针对异常现象进行探究。步骤一：制取FeCl2溶液。向0.1 molL-1 FeCl3溶液中加足量铁粉振荡，静置后取上层清液，测得pH1。步骤二：向2 mL FeCl2溶液中滴加2滴0.1 molL-1 KSCN溶液，无现象；再滴加5滴5% H2O2溶液（物质的量浓度约为1.5 molL-1、pH约为5），观察到溶液变红，大约10秒左右红色褪去，有气体生成（经检验为O2）。（1）用离子方程式表示步骤二中溶液变红的原因： 、 。（2）甲探究步骤二中溶液褪色的原因：I取褪色后溶液两份，一份滴加FeCl3溶液无现象；另一份滴加KSCN溶液出现红色；II取褪色后溶液，滴加盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀。III向2 mL 0.1 molL-1 FeCl3溶液中滴加2滴0.1 molL-1 KSCN溶液，变红，通入O2，无明显变化。实验I的说明 ；实验III的目的是 。得出结论：溶液退色的原因是酸性条件下H2O2将SCN-氧化成SO42-。（3）甲直接用FeCl24H2O配制 molL-1 的FeCl2溶液，重复步骤二中的操作，发现液体红色并未褪去。进一步探究其原因：I用激光笔分别照射红色液体和滴加了KSCN溶液的FeCl3溶液，前者有丁达尔效应，后者无。测所配FeCl2溶液的pH，约为3。由此，乙认为红色不褪去的可能原因是 。II查阅资料后推测，红色不褪去的原因还可能是pH较大时H2O2不能氧化SCN-。乙利用上述部分试剂，通过实验排除了这一可能。乙的实验操作及现象是：步骤试剂及操作现 象i生成白色沉淀ii向i所得溶液中滴加0.1 molL-1 FeCl3溶液【答案】（1）2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3(2)溶液红色褪色是因为SCN-发生了反应而不是三价铁离子。排除双氧水分解产生的氧气氧化SCN-的可能。（3）0.15，双氧水将二价铁氧化为三价铁，PH增大促进三价铁离子水解形成红色氢氧化铁胶体。取2mlBaCl2溶液，滴加0.1mol/L-1r KSCN溶液和5滴HNOOH溶液（多答盐酸或答酸化的BaCl2溶液0分），无明显现象。考点：了解Fe2+、Fe3+的性质及检验方法。设计、评价或改进实验方案。9（8分）某化学兴趣小组设计了图示实验装置（图中省略了夹持仪器）来测定某铁碳合金中铁的质量分数。（1）m g铁碳合金中加入过量浓硫酸，未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是 、 。（2）A中铁与浓硫酸在加热时反应的化学方程式为 。（3）待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下装置E并称重，装置E增重n g。则铁碳合金中铁的质量分数为 （用含m、n的表达式表示）。（4）甲同学认为利用此装置测得铁的质量分数可能偏小，请写出其可能原因： 。乙同学认为利用此装置测得铁的质量分数可能偏大，请写出其可能原因： 。【答案】（1）常温下碳与浓硫酸不反应 Fe遇浓硫酸发生钝化（每空1分）（2）2Fe+6H2SO4 (浓)Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O（2分） （3）(11m3n)/11m（2分）（4）甲：装置E可吸收空气中的CO2和水蒸气，导致E质量增重偏大（1分）；乙：装置内残留CO2未被E吸收，导致E质量增重偏小（1分）考点：考查物质含量测定实验方案设计与探究10(14分)工业上为了测定辉铜矿（主要成分是Cu2S）中Cu2S的质量分数，设计了如图装置。实验时按如下步骤操作：实验原理是A连接全部仪器，使其成为如图装置，并检查装置的气密性。B称取研细的辉铜矿样品1.000g。C将称量好的样品小心地放入硬质玻璃管中。D以每分钟1L的速率鼓入空气。E将硬质玻璃管中的辉铜矿样品加热到一定温度,发生反应为:Cu2S+O2=SO2 +2Cu。F移取25.00ml含SO2的水溶液于250ml锥形瓶中，用0.0100mol/L