【学海导航】高中化学第2轮总复习 专题5 第25课时定量实验课件.ppt

第课时 25 定量实验 专题五化学实验 学会一定质量分数溶液的配制和一定物质的量浓度溶液的配制 掌握中和滴定 中和热测定和硫酸铜晶体中结晶水含量的测定的方法 注重对教材中典型实验的挖掘 重视实验流程及对实验数据处理能力的考查 考标 考情 1 硫酸铜晶体中结晶水含量的测定硫酸铜晶体是一种比较稳定的结晶水合物 当加热到258 左右结晶水全部失去 据加热前后的质量差 可推算出其晶体的结晶水含量 设硫酸铜晶体为cuso4 xh2ow 结晶水 根据测定硫酸铜晶体中结晶水含量的实验 填写下列空白 1 本实验至少需要加热 次 至少需要称量 次 2 某学生实验得到以下数据 加热前容器的质量为m1 容器和晶体的总质量为m2 加热后容器和无水cuso4的总质量为m3 请写出结晶水含量 w 的计算公式并求出cuso4 nh2o中n的值 用m1 m2 m3表示 w n 例1 3 若m1 5 4g m2 7 9g m3 6 8g 该生结果 填 偏高 或 偏低 从下列分析中选出该生实验产生误差的原因可能是 填写字母 a 加热前称量时容器未完全干燥b 最后两次加热后的质量差大于0 1gc 加热后容器未放在干燥器中冷却d 加热过程中有少量晶体溅出e 加热后的粉末中有少量黑色固体答案 1 24 2 3 偏高a d本题很基础 但要注意切实掌握好 这是解决变化题型的基础 点悟 以下是某同学测定硫酸钠晶体中结晶水含量的实验方案 实验用品 硫酸钠晶体试样 研钵 干燥器 坩埚 三脚架 玻璃棒 药匙 托盘天平 实验步骤 准确称量一个干净 干燥的坩埚 在坩埚中加入一定量的硫酸钠晶体试样 称重 将称量的试样放入研钵中研细 再放回到坩埚中 将盛有试样的坩埚加热 待晶体变成白色粉末时 停止加热 将步骤 中的坩埚放入干燥器 冷却至室温后 称重 变式1 将步骤 中的坩埚再加热一定时间 放入干燥器中冷却至室温后称量 重复本操作 直至两次称量结果不变 根据实验数据计算硫酸钠晶体试样中结晶水的质量分数 分析该方案并回答下面问题 1 完成本实验还需要的实验用品是 2 指出实验步骤中存在的错误并改正 3 硫酸钠不能放置在空气中冷却的原因是 4 步骤 的目的是 坩埚钳 酒精灯 泥三角 可以不答 火柴 步骤 有错误 应先将试样研细 后放入坩埚称重 因硫酸钠放置在空气中冷却时 会吸收空气中的水分 保证试样脱水完全 5 下面的情况有可能造成测试结果偏高的是 填序号 a 试样中含有加热不挥发的杂质b 试样中含有加热易挥发的杂质c 测试前试样已有部分脱水d 实验前坩埚未完全干燥e 晶体加热脱水不完全f 加热时有晶体溅出 bdf 本题是一个定量实验 实验的目的是测定硫酸钠晶体中结晶水的质量分数 1 根据实验步骤结合已经给出的实验仪器 可以得出使用坩埚时必须使用坩埚钳进行夹持 因实验需要加热坩埚 因此需要使用酒精灯 泥三角等仪器 2 将各步实验进行观察和分析 会发现步骤 中的称量存在问题 若先称量样品再在研钵中研细 必然会导致部分样品附着在研钵上而损失部分样品 正确的操作应为先用研钵将样品研细 再进行称量 3 硫酸钠晶体加热失去结晶水后生成无水硫酸钠 若在空气中冷却又会重新吸水生成硫酸钠晶体 因此应将失水后的硫酸钠放于干燥器中进行冷却 解析 4 实验步骤 的目的是保证试样脱水完全 5 假设步骤 中坩埚的质量为m1 步骤 中坩埚和样品的质量为m2 步骤 中称量的质量为m3 则硫酸钠晶体中结晶水的质量分数为 100 a选项试样中含有加热不挥发的杂质 将会使m3偏大 结果偏小 b选项中试样中含有加热易挥发的杂质 将会使m3偏小 结果偏大 c选项中测试前试样已有部分脱水 将会使m2 m3的值偏小 结果偏小 d选项中实验前坩埚未完全干燥将会使m1偏大 结果偏大 e选项中晶体加热脱水不完全 将会使m3偏大 结果偏小 f选项中加热时有晶体溅出 将会使m3偏小 结果偏大 2 配制一定物质的量浓度的溶液仪器 容量瓶 烧杯 胶头滴管 玻璃棒 量筒或天平 带砝码 药匙 试剂瓶 步骤 一算 二量 三溶 四置 五转 六洗 七振 八定 九振 十装 或 计算 量取 溶解 转移 洗涤 定容 计算 当溶质为固体时 m g c mol l v1 l m g mol 当溶质为液体时 所取浓溶液的体积v可用下列公式计算 c mol l v1 l m g mol w1 v ml g cm3 误差分析举例 定容时俯视刻度导致结果偏高 1 用质量分数为98 密度为1 84g cm 3的浓硫酸配制100ml1 84mol l 1的稀硫酸 若实验仪器有 a 100ml量筒 b 托盘天平 c 玻璃棒 d 50ml容量瓶 e 10ml量筒 f 胶头滴管 g 50ml烧杯 h 100ml容量瓶 实验时应选用仪器的先后顺序是 填入编号 例2 2 在容量瓶的使用方法中 下列操作不正确的是 填编号 a 使用容量瓶前检查它是否漏水b 容量瓶用蒸馏水洗净后 再用待配溶液润洗c 配制溶液时 如果试样是固体 把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中 缓慢加入蒸馏水到接近标线2 3cm处 用滴管加蒸馏水到标线d 配制溶液时 如果试样是液体 用量筒量取试样后 直接倒入容量瓶中 缓慢加入蒸馏水到标线e 盖好瓶塞 用食指顶住瓶塞 用另一只手的手指托住瓶底 把容量瓶倒转和摇动多次f 往容量瓶中转移溶液时应用玻璃棒引流 本题是一道溶液稀释 质量分数与物质的量浓度之间的换算及溶液配制实验操作题 1 据稀释规律c1v1 c2v2及质量分数换算为物质的量浓度的关系 先求出c1 再求出v1 解析 则需用浓h2so4的体积为10ml 所以选10ml量筒 若用100ml量筒则会使量取的溶液体积误差变大 问题 2 主要涉及的是容量瓶的使用方法 容量瓶只能用来定容 定容时标示的温度为20 不能用来稀释或溶解物质 也不能长期存放溶液 因为稀释或溶解的过程中将有热效应 影响溶液的容积测定 使用容量瓶之前只能用蒸馏水洗涤 不能用待配溶液润洗容量瓶 若用待配溶液润洗会使溶质附着在容量瓶内壁 引起配制溶液浓度偏高 答案 1 efgchf 2 bcd 一定物质的量浓度溶液的配制实验是中学实验中的一个重要实验 不仅要掌握一些常用仪器 容量瓶 量筒 天平 胶头滴管 玻璃棒 烧杯等 的使用方法 还应学会实验的误差分析 点悟 配制一定物质的量浓度的溶液是实验室进行科学研究的重要环节 1 若配制大约1mol l 1的溶液100ml 所给仪器只有托盘天平 量筒 带刻度的烧杯 玻璃棒 下列可选用的试剂是 填字母序号 a 氢氧化钠固体b 浓硫酸 98 c 浓盐酸 37 d 浓硝酸 63 变式2 abcd 2 下图是某学生在配制0 100mol l 1的碳酸钠溶液100ml 将第一次洗涤液转移到容量瓶内的操作 该步操作对所得溶液浓度的影响是 填 偏高 偏低 或 无影响 原因是 偏低 玻棒紧靠容量瓶口 造成洗涤液外溢 玻棒从容量瓶移出时 残留在玻棒上的洗涤液可能滴在瓶外 玻棒移出后直接放在桌面上 造成残留洗涤液损失 3 若配制 2 中溶液时 该生使用托盘天平称取碳酸钠 则与计算量一致吗 为什么 碳酸钠的计算量为1 06g 而托盘天平只能称准0 1g 即称取碳酸钠1 1g 第 1 问要注意 大约 二字 配制方法不同 误差分析是定量试验的重要内容 同时要注意任何定量仪器均有误差 要掌握其精确度 解析 3 中和滴定实验用已知物质的量浓度的酸 或碱 来测定未知物质的量浓度的碱 或酸 的方法叫做酸碱中和滴定 x元酸和y元碱恰好中和时 xc酸v酸 yc碱v碱 硫酸铵是一种常用的铵态氮肥 其优等品的含氮量 21 0 化工生产中常用酸碱滴定法间接测定氮肥中氮的含量 其原理是利用硫酸铵与甲醛作用 反应方程式如下 2 nh4 2so4 6hcho ch2 6n4 2h2so4 6h2o 反应中生成的酸可用naoh标准溶液滴定 达到滴定终点时 溶液ph约为8 8 例3 课外活动小组对某硫酸铵化肥的品质进行探究 实验步骤如下 称取硫酸铵样品mg入烧杯中 加适量蒸馏水溶解 转移至100ml量瓶中并定容至刻度 摇匀 用移液管吸取20 00ml溶液于锥形瓶中 加入18 中性甲醛溶液5ml 已足量 放置反应5min后 加1 2滴某种指示剂 用cmol lnaoh标准溶液滴定至终点 记下所耗naoh标准溶液的体积vml 重复做2 3次 计算试样中的含氮量 回答下列问题 1 滴定时 应选用的指示剂是 终点时的现象为 2 甲醛溶液中常有微量的甲酸 若使用前不处理至接近中性 对测定结果的影响是 填 偏大 偏小 无影响 3 样品含氮量的计算式为 可不化简 4 该小组同学用电子天平准确称取5 300g硫酸铵化肥样品 最后用去1 000mol lnaoh标准溶液15 00ml好滴定至终点 则该化肥 填 是 或 不是 优等品 5 有一位同学甲用下图所示装置进行实验 根据装置b的增重也能测定样品的含氮量 烧瓶内发生反应的化学方程式为 试管中盛放的试剂最好是 填字母 a 浓硫酸b 稀硫酸c 水 同学乙认为 该实验装置中存在两处明显的缺陷 会导致测定结果不准确 这两处缺陷分别 达到滴定终点时 溶液ph约为8 8 故应选择酚酞作指示剂 第 5 的 若选择浓硫酸会吸水 若选择水 氨气吸收不完全 故应选择稀硫酸 实验装置评价的两原因易找到 答案 1 酚酞锥形瓶中溶液由无色变为浅红色 且半分钟内不褪去 2 偏大 3 4 不是 5 nh4 2so4 2naohna2so4 2nh3 2h2o b a b装置间缺一个干燥装置缺少赶尽反应装置中残留氨气的装置 其他合理答案也可 解析 4 中和热的测定 h的计算上采用近似处理方法 把稀溶液当作水来处理 提高测定中和热准确性的关键是注意把好 绝热关 准确关 溶液浓度 体积 温度读数等数据 试回答下列中和热测定的有关问题 1 实验桌上备有烧杯 大 小两个烧杯 泡沫塑料 泡沫板 环形玻璃搅拌棒 0 5mol lhcl aq 和0 55mol lnaoh aq 尚缺少的实验用品是 2 实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒 原因 3 实验时所用盐酸及naoh溶液的体积均为50ml 各溶液密度均为1g cm3 生成溶液的比热容c 0 418j g 实验起始温度为t1 终止温度为t2 试推断中和热的计算式 h 例4 答案 1 温度计 量筒 两个 2 不能铜丝易导热 使实验过程中热量损失较大 3 h 0 418 t2 t1 0 025kj mol或 h 16 72 t2 t1 kj mol中学四大定量实验很重要 对基本原理 操作过程 误差分析等应很好掌握 高考中易考这些原理的变式应用 如氧化还原滴定 混合物中某组分含量的测定等 点悟 医用氯化钙可用于生产补钙 抗过敏和消炎等药物 以工业碳酸钙 含有少量na al3 fe3 等杂质 生产医药级二水合氯化钙 cacl2 2h2o的质量分数为97 0 103 0 的主要流程如下 1 除杂操作是加入氢氧化钙 调节溶液的ph为8 0 8 5 以除去溶液中的少量al3 fe3 检验fe3 是否沉淀完全的实验操作是 2 酸化操作是加入盐酸 调节溶液的ph约为4 0 其目的有 将溶液中的少量ca oh 2转化为cacl2 3 测定样品中cl 含量的方法是 a 称取0 7500g样品 溶解 在250ml容量瓶中定容 b 量取25 00ml待测溶液于锥形瓶中 c 用0 05000mol l 1agno3溶液滴定至终点 消耗agno3溶液体积的平均值为20 39ml 取少量上层清液 滴加kscn溶液 若不出现血红色 表明fe3 沉淀完全 防止溶液吸收空气中的co2 上述测定过程中需要用溶液润洗的仪器有 计算上述样品中cacl2 2h2o的质量分数为 若用上述办法测定的样品中cacl2 2h2o的质量分数偏高 测定过程中产生的误差可忽略 其可能原因有 酸式滴定管 99 9 样品中存在少量的nacl 少量cacl2 2h2o失水 1 实质是检验fe3 是否存在的 选用kscn溶液 这问比较简单 2 此问学生比较难回答出来 如果吸收了少量的co2会导致最终质量分数偏低 3