高三化学综合复习第一轮：化学实验（5）人教版知识精讲

用心 爱心 专心 高三化学综合复习第一轮 化学实验 高三化学综合复习第一轮 化学实验 5 人教版 人教版 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 高三综合复习第一轮 化学实验 5 二 重点 难点 1 重点掌握基本的定量实验和过程中定量思路的建立 2 设计定量实验的注意事项是难点 三 具体内容 一 要求掌握的定量实验 1 一定物质的量浓度溶液的配制 2 中和滴定 3 中和热的测定 二 定量实验问题的一般规律 三 定量实验中的误差分析 典型例题典型例题 例 1 为了测定乙醇的结构式 有人设计了图 1 所示的无水酒精与钠反应的实验装置和测 定氢气体积的测量装置 可供选用的实验仪器如下 图 1 请回答下列问题 1 测量氢气体积的正确装置是 填写编号 2 装置中 A 部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是 A 防止无水酒精挥发 B 保证实验装置不漏气 C 使无水酒精容易滴下 3 实验前预先将小块钠在二甲苯中融化成小钠珠 冷却后倒入烧瓶中 其目的是 4 如果将此实验的数据视作标准状况下的数据 无水酒精的密度为 g cm 3 V mL 酒精反应完全后 量筒内的液面读数为 m mL 则乙醇分子中能被钠取代的氢原子数为 5 若实验所测定的结果偏高 可能引起的原因是 填写编号 用心 爱心 专心 反应速率太快 无水酒精混有少量甲醇 读数时量筒内的液面高于广口瓶内的液面 答案 答案 1 A B 2 C 3 使乙醇与钠能充分反应 4 4 22 092 0 V m 5 解析 解析 考察有机物结构的测定方法 例 2 已知在 pH 为 4 5 的环境中 Cu2 几乎不水解 而 Fe3 完全水解 转换为 某同学欲利用下图装置 或仪器 提纯含有少量 Fe2 SO4 3和稀硫酸的硫酸 3 OHFe 铜溶液 并利用电解纯净的硫酸铜得到的数据 计算铜的相对原子质量 1 向含有少量 Fe2 SO4 3和稀硫酸的硫酸铜溶液溶液中 加入稍过量的黑色粉末 A 搅拌 过滤得到较纯净的硫酸铜溶液 A 的化学式是 加入 A 的作用是 2 将较纯净的硫酸铜溶液放入图一所示的装置中进行电解 石墨电极上的电极反应 方程式为 3 若想测定电解产生的气体的体积和铜的质量来确定铜的相对原子质量 请从图二 仪器中有关的仪器 其接口的连接顺序为 请说出不被选中的仪器的理由 4 要计算铜的相对原子质量 还需要什么数据 A 极质量增重 mg B 极质量增重 mg 实验时的温度 实验时的压强 5 下列实验操作中必要的是 填字母 A 称量电解前电极的质量 B 电解后 电极在烘干称量前 必须要用蒸馏水冲洗干净 C 刮下电解过程中电极上析出的铜 并清洗 称重 D 电极在烘干称量的操作中必须按照 烘干 称量 再烘干 再称量 进行 E 在有空气存在的情况下 烘干电极必须采用低温烘干的方法 6 若测得水的体积换算成标准状况下为 Vml 则铜的相对原子质量为 用 m V 表示 答案 答案 1 CuO 调节溶液的 PH 到 4 5 使 Fe3 完全水解 转换为 Fe OH 3而 除去 2 4OH 4e O2 2H2O 3 BFEG 或 FEG 本实验不需干燥 所以不选择甲 丁中导管太短 易迸溅 无 法调整内外气压相同 4 5 A B D E 用心 爱心 专心 6 11200m V 解析 解析 考察水解和定量计算的综合 例 3 某化学活动小组为对测定实验室长期存放的 Na2SO3固体的纯度 设计了多种实验方 案 准确称取 W g Na2SO3固体 配成 250mL 的溶液 分三组进行以下实验 请你写出三 种方法 答案 答案 甲组 准确量取 25mL 上述溶液 加入足量的盐酸酸化的 BaCl2溶液 过滤 洗涤和干燥沉淀 称重得沉淀的准确质量为 m1g 乙组 准确量取 25mL 上述溶液 加入足量的 BaCl2溶液 过滤 洗涤和干燥沉淀 称重得沉淀的准确质量为 m2 g 丙组 准确量取 25mL 上述溶液 用 a mol L 酸性 KMnO4溶液进行滴定 5SO32 2MnO4 6H 5SO42 2Mn2 3H2O 消耗 KMnO4溶液的体积为 b mL 解析 解析 考察多种实验方法的选择 例 4 根据实验室中测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验 填写下列空白 1 从下列仪器中选出所需仪器 用标号字母填写 A 托盘天平 带砝码 B 研钵 C 试管夹 D 酒精灯 E 蒸发皿 F 玻璃棒 G 坩埚 H 干 燥器 I 石棉网 J 三脚架 除上述仪器外 还需要的仪器是 2 某学生实验后得到以下数据 加热前质量加热后质量 W1 容器 W2 容器 晶体 W3 容器 无水硫酸铜 5 4 g7 9 g6 8 g 请写出结晶水含量 x 的计算公式 用 W1 W2 W3表示 x 该生测定结果是偏高 从下列分析中选出该学生产生实验误差的原因可能是 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相差较大 大于 0 1 g C 加热后容器未放入干燥器中冷却 D 加热过程中晶体有少量溅失 答案 答案 1 A B D F G H J 泥三角 药匙 2 W2 W3 W2 W1 100 A D 解析 解析 考察结晶水含量的测定 例 5 下图是测定含两种元素的某种气体 X 的化学式的实验装置 实验过程及现象如下 某温度下 将装置 A 中的 X 气体缓慢通过已排尽空气并装有 CuO 的装置 B 反应后装置 B 中黑色粉末变成红色光亮粉末 装置 C 中收集到水 D 中收集到 N2 1 实验中测定 X 反应了 240 mL 装置 E 中收集到 240 mL 水 氧化铜质量减少了 用心 爱心 专心 0 32 g 且测得在该温度下 1molX 气体的体积为 24000mL 则 X 的摩尔质量为 g mol X 的化学式为 2 B 中发生反应的化学方程式 设 X 在此条件下不分解 是 答案 答案 1 32g mol N2H4 2 N2H4 2CuO 2Cu N2 2H2O 解析 解析 考察物质确定的实验 例 6 某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应 测定氧气的摩尔质量 实验步骤如下 把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀 放入干燥的试管中 准确称量 质量为 ag 装好实验装置 检查装置气密性 加热 开始反应 直到产生一定量的气体 停止加热 如图 导管出口高于液面 测量收集到气体的体积 准确称量试管和残留物的质量为 bg 测量实验室的温度 把残留物倒入指定的容器中 洗净仪器 放回原处 把实验桌面收拾干净 处理实验数据 求出氧气的摩尔质量 回答下列问题 1 如何检查装置的气密性 2 以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤 调整量简内外液面高度使 之相同 使试管和量筒内的气体都冷却至室温 读取量简内气体的体积 这三步操 作的正确顺序是 请填写步骤代号 3 测量收集到气体体积时 如何使量简内外液面的高度相同 4 如果实验中得到的氧气体积是 c L 25 1 0 105Pa 的 水蒸气的影响忽略 不计 氧气的摩尔质量的计算式为 含 a b c 不必化简 M O2 答案 答案 1 将导管的出口浸入水槽的水中 手握住试管 有气泡从导管口逸出 放开 手后 有少量水进入导管 表明装置不漏气 2 3 慢慢将量筒下降 4 解析 解析 考察气体体积和质量之间的实验和换算 例 7 测定一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积 可以求得合金中铝和 锌的质量分数 现有下列实验用品 中学化学实验常用仪器 800 毫升烧杯 100 毫升量筒 短颈玻璃漏斗 铜网 铝锌合金样品 浓盐酸 密度 1 19 克 毫升 水 按图示装置进行 实验 回答下列问题 设合金样品完全反应 产生的气体体积不超过 100 毫升 1 补充下列实验步骤 直到反应开始进行 铁架台和铁夹的安装可省略 将 用心 爱心 专心 称量后的合金样品用铜网小心包裹好 放在 800 毫升烧杯底部 把短颈漏斗倒扣在样品上 面 2 合金样品用铜网包裹的目的是 答案 答案 1 往烧杯中注入水 直至水面没过漏斗颈 没答水面没过漏斗颈不给分 在 100 毫升量筒中装满水 倒置在盛水的烧杯中 量筒中不应留有气泡 使漏斗颈插 入量筒中 烧杯中水面到杯口至少保留约 100 毫升空间 将长颈漏斗 或答玻璃棒 插 入烧杯并接近烧杯底部 通过它慢慢加入浓盐酸 至有气体产生 2 使样品在反应时能保 持在烧杯底适当的位置 或答避免反应时样品漂浮 解析 解析 考察定量实验设计 例 8 人体血液里 Ca2 离子的浓度一般采用 mg cm3来表示 今抽一血样 20 00mL 加适量 的草酸铵 NH4 2C2O4 溶液 可析出草酸钙 CaC2O4 沉淀 将此草酸钙沉淀洗涤后溶 于强酸可得草酸 H2C2O4 再用 0 02mol L KMnO4溶液滴定 使草酸转化成 CO2逸出 这时共消耗 12 00mL KMnO4溶液 试回答 1 滴定时 KMnO4溶液应装在 滴定管中 操作时 左手 右手 眼睛 注视 2 草酸跟 KMnO4反应的离子方程式为 x MnHMnOOCH2625 4422 2 10COOH28 则式中的 x 3 滴定时 根据现象 即可确定反应达到终点 4 经过计算 血液样品中 Ca2 离子的浓度为 mg cm3 答案 答案 1 酸式 控制滴定管活塞 拿锥形瓶并不断摇动 锥形瓶内溶液颜色的变化 2 x 2 3 溶液由无色变为紫红色 4 1 2 解析 解析 考察滴定实验来进行定量计算 模拟试题模拟试题 1 1 将 1 7g 含有少量杂质 不与盐酸反应 的固体烧碱样品配制成 200mL 溶液 所 用的主要仪器有 2 盛装 0 20mol L 盐酸标准液应该用 式滴定管 滴定管洗涤干净的标准是 滴定时 应先向锥形瓶中加酚酞作为指示剂 滴定过程中两眼应该注视 滴定终 点时 锥形瓶中的溶液的颜色变化是 A 由黄色变为红色 B 由黄色变为橙色 C 由浅红色变为无色 D 由无色变为红色 有关数据记录如下 所消耗盐酸标准液的体积 mL 序号待测液体积 ml 滴定前滴定后 120 000 5020 70 220 006 0026 00 2 1 纯度计算 在第一题的基础上 NaOH 溶液的浓度为 mol L 烧碱样品的纯度为 2 对几种假定情况的讨论 填无影响 偏高 偏低 若用蒸馏水冲洗锥形瓶 则会使测定的结果 用心 爱心 专心 若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外 则会使测定结果 若刚见到指示剂局部的颜色有变化就停止滴定 则会使测定结果 读数时 若滴定前仰视 滴定后俯视 则会使测定结果 3 以 Al 稀 H2SO4和 NaOH 为原料制取 Al OH 3 甲 乙 丙 3 个学生分别用 3 种 不同的途径制备 甲 Al 42SO H Al2 SO4 3 NaOH Al OH 3 乙 Al NaOH NaAlO2 42SO H Al OH 3 丙 3 2 342 42 OHAl NaAlOAl SOAlAl NaOH SOH 若要制得等量的 Al OH 则 A 乙消耗原料最少 B 三者消耗原料相同 C 丙消耗的原料最少 D 甲 乙消耗原料相同 4 对下列定量实验中的基本操作和仪器的描述不正确的是 A 用托盘天平称取 0 5 mol NaOH 固体 20 0 g B 将用水润湿的 pH 试纸 浸入稀盐酸溶液 测定溶液的 pH C 滴定管的 0 刻度线在上部 而量筒的 0 刻度线在下部 D 在配制一定物质的量浓度的溶液时 定容后 经摇匀发现液面低于刻度线 此时无 须再加入蒸馏水使其液面与刻度持平 5 当中和滴定接近终点时 下列操作错误的是 应注视滴定管内液面的变化 应注视滴定管中溶液流出的速度 应注视锥形 瓶中指示剂颜色的变化 A 和 B 和 C 只有 D 只有 6 为了测定人体新陈代谢呼出气体中 CO2 准确测量瓶 中溶液吸收 CO2的体积分数 某学生课外小组设计了如下图的实验装置 实验中用过量 NaOH 溶液吸收气体中的 CO2后 的增重及剩余气体的体积 实验时只用嘴 吸气和呼气 请填空 1 图中瓶 的作用是 2 对实验装置尚有如下 A B C D 四种建议 你认为合理的是 填代号 A 在 E 处增加 CaCl2干燥管 B 在 F 处增加 CaCl2干燥管 C 在 E 和 F 处增加 CaCl2干燥管 D 不必增加干燥管 3 将插入溶液的管子下端改成具有多孔的球泡 图中的 有利于提高实验的准 确度 其理由是 4 实验时先缓慢吸气 再缓慢呼气 反复若干次 得如下数据 瓶 溶液增重 a g 收集到 的气体体积 标准状况 为 b L 该呼出气体中 CO2的体积分数是 列出算式 用心 爱心 专心 5 实验中若猛吸猛呼 会造成不安全后果 猛吸时会 猛呼时会 7 用 pH 试纸测定某无色溶液的 pH 值时 规范的操作是 A 将 pH 试纸放入溶液中观察其颜色变化 跟标准比色卡比较 B 将溶液倒在 pH 试纸上 跟标准比色卡比较 C 用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液 滴在 pH 试纸上 跟标准比色卡比较 D 在试管内放少量溶液 煮沸 把 pH 试纸放在管口 观察颜色 跟标准比色卡比较 8 下列有关使用托盘天平的叙述 不正确的是 A 称量前先调节托盘天平的零点 B 称量时左盘放被称量物 右盘放砝码 C 潮湿的或具有腐蚀性的药品 必须放在玻璃器皿里称量 其他固体药品可直接放在 天平托盘上称量 D 用托盘天平可以准确称量至 0 01g E 称量完毕 应把砝码放回砝码盒中 9 准确量取 25 00mL 高锰酸钾溶液 可选用的仪器是 A 50mL 量简 B 10mL 量筒 C 50mL 酸式滴定管 D 50mL 碱式滴定管 10 实验室里需用 480mL 0 1mol L 1的硫酸铜溶液 现选取 500mL 容量瓶进行配制 以下操作正确的是 A 称取 7 68g 硫酸铜 加入 500mL 水 B 称取 12 0g 胆矾配成 500mL 溶液 C 称取 8 0g 硫酸铜 加入 500mL 水 D 称取 12 5g 胆矾配成 500mL 溶液 11 实验室有一包 KCl 和 AlCl3的固体混合物 通过以下实验可确定 KCl 和 AlCl3的质 量之比 试根据实验方法和主要步骤 回答有关问题 1 调整托盘天平的零点时 若指针偏向右边 应将右边的螺丝向 旋动 2 某学生用已知质量为 y g 的表面皿准确称取 W g 样品 他在托盘天平的右盘上 放上 W y g 的砝码 在左盘的表面皿中放入样品 此时指针稍偏右边 该学生应怎样 操作 3 将样品置于烧杯中加适量水溶解 滴入过量的 A 溶液 烧坏中有沉淀物 则 A 溶液的名称是 4 过滤 某学生欲用上图装置操作 错误之处应怎样纠正 5 甲学生用水多次洗涤过滤所得沉淀物 然后使其干燥 得到固体纯净物 C 质量 为 W2g C 的名称是 6 乙学生将过滤所得滤液跟甲学生洗涤沉淀所得液体混合 然后蒸干溶剂 再充分 加热 最后得到纯净 KCl 固体 W1g 则原混合物中 KCl 与 AlCl3的质量之比的计算式为 用心 爱心 专心 12 下列各定量实验的有关操作 中 对实验结果都不会产生误差的是 甲 用标准盐酸滴定未知浓度的 NaOH 溶液 酸式滴定管用蒸馏水洗涤后 未用标准盐酸润洗 锥形瓶用蒸馏水洗涤后 未用待测液润洗 乙 用固体 NaOH 配制一定物质的量浓度的 NaOH 溶液 用来溶解 NaOH 固体的烧杯 用蒸馏水洗涤后未干燥 烧杯中的 NaOH 溶液没 有冷却 就注入容量瓶 丙 测定硫酸铜晶体中结晶水的含量 用托盘天平称量空坩埚的质量时 坩埚没有 干燥 将加热后的坩埚放在空气中冷却后称量 A 和 B 和 C 和 D 和 用心 爱心 专心 试题答案试题答案 1 1 天平 烧杯 200mL 容量瓶 玻璃棒 药匙 滴管 2 酸 滴定管内壁上的 水均匀了 既不聚成水滴也不成股流下 锥