化学专题14定量实验专题

1 量筒 液体 量筒 液体 托盘天平 药匙 固体托盘天平 药匙 固体 烧杯 玻棒 容量瓶 胶头滴管烧杯 玻棒 容量瓶 胶头滴管 V C n 定量实验专题定量实验专题 湖北 彭传清 第一部分 复习内容 第一部分 复习内容 几个重要的定量实验操作要领 数据处理 误差分析 一 一 溶液的配制 溶液的配制 1 百分比浓度的配制 百分比浓度的配制 先计算出溶质和溶剂的量 然后在天平上精确地称出溶质的质量 倒入烧杯中 用 量筒量取所需的溶剂 倒入放有溶质的烧杯中 用玻棒搅动 促使溶解 例 1 填空 用 100gNa2CO3 10H2O 配制 8 的 Na2CO3溶液步骤如下 1 计算 需加水 g 2 称量 用 称量所需 Na2CO3 10H2O g 倒入 里 3 溶解 用量筒量取 毫升水 即可近似地看作是 克水 把量取好的水倒入装有 Na2CO3 10H2O 的烧杯里 用 搅拌 使 Na2CO3 10H2O 完全溶解 4 装瓶 转入试剂瓶中贴上标有 的标签 2 体积比浓度的配制 体积比浓度的配制 在烧杯中进行 例 2 如何用 5mL 浓 H2SO4配制 1 4 的稀硫酸 解 1 计算 2 配制过程 3 摩尔浓度溶液的配制 摩尔浓度溶液的配制 步骤 一算 二取 三溶 四冷 五转移 六洗 七振 一算 二取 三溶 四冷 五转移 六洗 七振 八定 九摇 十装瓶八定 九摇 十装瓶 仪器 注意注意 选择相应规格的容量瓶 溶解时所用蒸馏水的量一般为所配体积的 1 6 在如配制 480mL0 1mol L 的某溶液应选择 mL 的容量瓶 溶解时应加水 mL 左右 应选择 mL 的烧杯为最佳 另外要注意冷却 洗涤 及定容的开始时刻为加水至离标线加水至离标线 2 3cm 处处 转移液体时要用玻棒引流要用玻棒引流 M 溶质的摩尔质量 n m 溶质的质量 2 误差分析误差分析 原理 其中 二 硝酸钾溶解度的测定 二 硝酸钾溶解度的测定 实验原理 实验步骤 溶质质量法 准确称量 天平 干燥的蒸发皿的并记录质量 在恒温水浴加 热下 配制硝酸钾饱和溶液 取一定量的硝酸钾饱和溶液倾入蒸发皿 内 称量并记录 加热蒸发皿内溶液至干 放入干燥器内冷却后称量并记录 根据 上述公式计算 S 重复上述操作 取两次的平均值 注意事项 水浴 为保证溶液达到饱和 配制时硝酸钾晶体要稍加过量 搅拌 在 5 分钟内不再溶解即可 不要溅失 要彻底蒸干 蒸干后的晶体连同蒸发皿一定要 放在干燥器中冷却 再称量 误差分析 下表中的误差因素栏填 温度高 温度低 溶质 m 大 溶质 m 小 S 栏 填偏大偏小 三 硫酸铜晶体里结晶水含量的测定三 硫酸铜晶体里结晶水含量的测定 因变量能引起误差的操作 以配制 0 1mol L 的 NaOH 溶液为例mV C mol L 1 称量前小烧杯内有水 称量时间过长 用滤纸称 NaOH 向容量瓶注液时少量流出 未洗烧杯和玻棒 未冷到室温就注入容量瓶 整个过程不摇动 定容时水加多了用滴管吸出 定容后摇匀时 液面下降 再加水 定容时 仰视读数 定容时 俯视读数 能引起误差的操作误差因素S g 试管接触烧杯底 试管内的液面高出烧杯内的液面 温度计插在水浴中 溶解时间过短 将少量的固体倒入蒸发皿 晶体未在干燥器内冷却 仰视温度计刻度 俯视温度计刻度 溶解过程中没有搅拌 溶剂 水 的质量 硝酸钾的溶解度 S 溶质的质量 100g 3 实验原理 硫酸铜晶体里结晶水的质量分数 m 晶体 坩埚 m 无水流酸铜 坩埚 m 结晶水 实验仪器实验仪器 托盘天平 研钵 瓷坩埚 坩埚钳 三脚架 泥三角 玻璃棒 干燥器 酒精灯 实验步骤实验步骤 研磨 称量 m 坩埚 加热 称量 m 坩埚 无水硫酸铜 再 加热 再称量至恒重 计算 注意事项注意事项 放在干燥器中冷却 要让结晶水完全失去 加热时间不能过长温度不能过高 加热后最后两次称量的质量相差不超过 g 误差误差 分析分析 CuSO4 xH2O 原理 结晶水 m 结晶水 m 晶体 100 18x 160 18x 100 或 m CuSO4 160 m H2O 18 1 x 能引起误差的操作m CuSO4晶体 m H2O 或 x 值 称量的坩埚不干燥 晶体不纯含有不挥发性的杂质 坩埚内附有不挥发的杂质 晶体未研成细粉末 粉末未完全变白就停止加热 加热时间过长 部分变黑 加热后在空气中冷却 加热过程中有少量晶体溅出 两次称量相差 0 2g 仍为白色 晶体表面有水 四 中和滴定四 中和滴定 原理 仪器 酸 碱式滴定管 铁架台 滴定管夹 锥形瓶 烧杯 用品 标准溶液 待测液 指示剂 蒸馏水 步骤 检漏 准备 滴定 注意事项 滴定管的使用 指示剂的选择 终点的准确判断 手 眼的动作 五 其它定量实验 五 其它定量实验 1 气体的量取 排水量气 2 其它涉及测定原子量 式量 物质的纯度及含量等的实验设计 第二部分 训练拓展第二部分 训练拓展 1 某同学进行胆矾结晶水测定实验 得到下 1 4 组数剧 加 热 前加 热 后 编号坩埚质量 克 坩埚 胆矾质量 克 坩埚 无水 CuSO4质量 克 1 5 07 56 6 2 5 427 956 8 3 5 58 07 1 4 5 07 56 8 实验数据表明有两次实验失误 失误的实验是 A 1 和 2 B 2 和 4 C 1 和 3 D 3 和 4 2 用 98 的 H2SO4 密度 1 84g cm 3 配 4 制 1mol L 1的稀硫酸 100mL 现给出下列仪器 配制过程中可能用到 100mL 量 筒 10mL 量筒 50mL 烧杯 托盘天平 100mL 容量瓶 胶头滴管 玻璃 棒 按使用仪器的先后顺序排列 正确的是 A B C D 3 配制一定体积 一定物质的量浓度的溶液 下列情况对实验结果产生偏低影响的是 A 容量瓶中原有少量蒸馏水 B 溶解所用的烧杯未洗涤 C 定容时仰视读数 D 定容时俯视读数 4 配制 100mL0 25mol L 1的 NaOH 溶液 某学生操作如下 用托盘天平称出 1 00g 氢 氧化钠 操作是 将天平调好零点 再在两盘上各放一张同样质量的滤纸 把游码放在 1g 的位置上 于左盘上放粒状氢氧化钠至天平平衡 取下称好的氢氧化钠 并撤掉两盘 上的纸 把称好的氢氧化钠放入一个烧杯中 加入约 20mL 水搅拌使之溶解 溶解后立 即用玻璃棒引流 将溶液移至一个 100mL 容量瓶内 加水至离刻度线约 2cm 处 用滴管 加水 恰至刻度 写一个记有配制日期的 0 2500mol L 1NaOH 溶液 的标签 贴在容 量瓶上 密闭保存 指出上述操作中的错误 5 用图所示的三个装置同时分别进行 A 溶解度的测定 B 苯的硝化和 C 酚醛树脂的制取 的三个实验 试回答下列问题 1 甲装置适用于进行 实验 乙装置适用于进行 实验 丙装置适用于 进行 实验 用字母回答 2 在进行溶质质量法测定硝酸钾的溶解度实验中 必须用水浴加热 是因为 在蒸发溶液时 不能蒸发至干 是因为 3 在上述溶解度的测定实验中 会使测定结果偏高的是 A 试管接触烧杯底部 B 晶体置于空气中冷却 C 将少量固体倒入蒸发皿中 D 读数时俯视温度计刻度 6 在测定硫酸铜结晶水的实验中 1 加热前应将晶体放在 中研碎 加热时放在 中进行 加热失水后 应放在 中冷却 丙乙甲 上下搅拌用 5 2 判断是否完全失水的方法是 3 做此实验 最少应进行称量操作 次 4 下面是某学生实验的一次数据 请完成计算 填入下面的表中 5 这次实验中产生误差的原因可能是 所造成 A 硫酸铜晶体中含有不挥发性杂质 B 实验前晶体表面有湿存水 C 加热时有晶体飞溅出去 D 加热失水后露置在空气中冷却 7 某学生中和滴定实验的过程如下 取一支碱式滴定管 用蒸馏水洗净 即加入 待测的 NaOH 溶液 赶走尖嘴出的气泡 记录液面刻度读数 用酸式滴定管精确放 出一定量标准酸液 置于未经标准酸液润洗的洁净锥形瓶中 加入适量蒸馏水 加入酚酞试液 2 滴 滴定时边滴边摇荡 边注视滴定管内液面的变化 当小心滴 到溶液由无色变成粉红色时 即停止滴定 记录液面刻度数 根据滴定管的两次读 数得出 NaOH 溶液体积为 22mL 指出上述实验过程中的错误之处 用编号表示 8 简答用标准氢氧化钠溶液滴定待测盐酸的有关问题 1 盛放待测盐酸的锥形瓶下方垫一张白纸的作用是 2 用酚酞作指试剂 滴定到达终点时 溶液颜色变化是 3 下列错误操作 碱式滴定管用蒸馏水洗净后 未经标准液润洗就注入标准氢氧化钠 溶液 用酸式滴定管取待测酸液前 尖嘴部分有气泡 取用过程中气泡消失 滴定 前 读碱液体积时视线低于碱式滴定管中的液面 滴定后读出碱液体积时 视线高于碱 式滴定管中的液面 锥形瓶用待测酸液润洗两次 哪些错误操作会使盐酸浓度的测定值偏低 答 哪些错误操作会使盐酸浓度的测定值偏高 答 4 如果用甲基橙代替酚酞作指示剂 此时所得盐酸浓度的测定值比用酚酞作指示剂测 出的是稍大还是稍小 答 9 实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似原子量 反应的化学方程式为 2NH3 3CuO N2 3H2O 3Cu 1 如果选用测定反应物 CuO 和生成物 H2O 的质量 m CuO m H2O 时 请用图所示的 仪器设计一个简单的实验方案 仪器的连接顺序 填编号 仪器可重复使用 是 D 中浓硫酸的 坩埚质量坩埚与晶体总质量加热后坩埚与固体总质量测得晶体中结晶水个数 11 7g22 7g18 6g A C CuO NH4Cl Ca OH 2 碱石灰 浓 H2SO4 BD B 6 作用是 列出计算 Cu 的原子量表达式 下列情况将使测定结果偏大的是 a CuO 未全部还原为 Cu b CuO 受潮 c CuO 中混有 Cu 2 如果仍采用图所示的仪器装置 设计其它方案 还可测定的物理量有 a m Cu 和 m CuO b m N2 和 m H2O c m Cu 和 m H2O d m NH3 和 m H2O 10 某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理 过氧化钠与潮湿的二氧化碳反应 设 计用下列仪器来制取氧气并测量氧气的体积 图中量气装置 E 是由甲 乙两根玻璃管组成 它们用橡皮管连通 并装入适量水 甲管有刻度 0 50mL 供量气用 乙管可上下移动 以调节液面高低 实验室可供选用的药品还有 稀硫酸 盐酸 过氧化钠 碳酸钠 大理石 水 试回答 1 上述装置的连接顺序是 填各接口的编号 其中连接胶管及夹持装置均省略 2 装置 C 中放入的反应物是 和 3 装置 A 的作用是 装置 B 的作用是 4 为了较准确地测量氧气的体积 除了必须检查整个装置的气密性之外 在读取反 应前后甲管中液面的读数 求其差值的过程中 应注意 和 填写字母编号 A 视线与凹液面最低处相平 B 等待片刻 待乙管中液面不再上升时 立刻读数 C 读数时应上下移动乙管 使甲 乙两管液面相平 D 读数时不一定使甲 乙两管液面相平 11 环境监测测定水中溶解 O2的方法是 量取 a 毫升水样 迅速加入 MnSO4溶液及含有 KI 的 NaOH 溶液 立即塞好塞子 开塞 迅速加入适量 H2SO4 此时有 I2生成 用 Na2S2O3溶液 浓度为 b 摩 升 和 I2反 应 消耗了 V 毫升 以淀粉为指示剂 Na2S2O3溶液 有关反应的方程式为 2Mn2 O2 4OH 2MnO OH 2 反应很快 I2 2S2O32 2I S4O62 MnO OH 2 2I 4H Mn2 I2 3H2O AB CD E NaOH 溶 液 NaHCO3溶液 玻璃纤维 甲 乙 7 1 水中溶解氧的量 以毫克 O2 升为单位 的表达式为 2 I2和 S2O32 反应以淀粉为指示剂 达终点时溶液颜色由 色变为 色 3 加 MnSO4及含 KI 的 NaOH 溶液后振荡时 若塞子未塞紧 设振荡时未溅出溶 液 测定结果将比 1 偏高 偏低或相同 说明理由 4 开塞到加 H2SO4前的时间间隔很长 测定结果将比 1 偏高 偏低或相同 说 明理由 1 过碳酸钠 Na2CO4 和 HCl 反应的化学方程式为 2Na2CO4十 4HCI 4NaCl 十 2CO2 十 O2 十 2H2O 商品过碳酸钠中往往含有少量的碳酸钠 为了测定其纯度 现称取 0 9g 样品进行实验 供实验选用的仪器 试剂见图 1 为了使实验尽可能简单 应选用的装置是 填编号 2 所选用的装置的连接顺序是 填字母 胶管已略去 3 为了能通过实验和计算 求得样品的纯度 所需测定的物质名称和物理量是 若所测定的物质的物理量以体积表示 且为 VmL 则样品的纯度为 4 实验室有 50mL 100 mL 500mL 三种规格的量筒 实验时选用的量筒的规格为 13 要同时测定混有少量氯化钠杂质的芒硝 Na2SO4 nH2O 的纯度和结晶水的含量 按 下列流程进行实验 1 加热脱水时若有固体飞溅出来造成损失 则会使测得的结晶水的含量偏 加热脱水后 若样品露置于空气中冷却 则会使测得的结晶水的含量偏 2 现有硝酸银 氯化钡 硝酸钡 氢氧化钡 氯化钙五种溶液 从测定的准确性考 虑 可以作为 A 溶液的分别是 若加入 A 溶液的量不足 会使测得的纯度偏 判断 A 溶液是否足量的方法是 3 过滤时应把滤纸上的沉淀洗涤干净 洗涤沉淀的方法是 若不洗滴 会使测得的纯度偏 4 通过实验 测得的芒硝化学式中的 n 值为 10 则芒硝的纯度为 称取 样品 mg 加热脱 水至恒 重 冷却后称 量固体质 量为 m1g 溶解 于水 干燥后称 重质量为 m2g 加入过 量 A 溶 液 过滤 沉淀 滤液 8 14 喷泉是一种常见的实验现象 如图 其产生原因是存在压强差 1 图 为化学教学中所用的喷泉实验装置 在烧瓶中充满干燥气体 胶头滴管及烧杯中分别盛有液体 下列组合中不可能形成喷泉的是 填 编号字母 A HCl 和 H2O B C12和 H2O C NH3和 H2O D CO2和 NaOH 溶液 2 某学生积极思考产生喷泉的其他办法 并设计了图 所示的装置 在图 的锥形瓶中 分别加入足量的下列物质 反应后可能产生喷泉 的是 填编号字母 A CaCO3和稀 H2SO4 B NH4HCO3与稀 HCl C Zn 与稀 HCl D Al 与浓 HNO3 在图 锥形瓶外放一水槽 锥形瓶中加入酒精 水槽中加入冷水后 再 加人足量的下列物质 结果也产生了喷泉 水槽中加入的物质可以是 填编号字母 A 浓硫酸 B 食盐 C 硝酸铵 D 硫酸铜 加入该物质能产生喷泉的原因是 3 比较图 和图 两套装置 从产生喷泉的原理分析 二者的不同点 在于 4 城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述 填 图 或 图 装置的原理相似 15 1999 年高考 为了测定人体新陈代谢呼出气体 中 CO2的体积分数 某学生课外小组设计了如图所示 的实验装置 实验中用过量 NaOH 溶液吸收气体中的 CO2 准确测量瓶 中溶液吸收 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 两处增加 CaCl2干燥管 D 不必增加干燥管 3 将插人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 实验时先缓缓吸气 再缓缓呼气 反复若干次 得如下数据 瓶 溶液增重 ag 收集到的气体体积 标准状况 为 bL 该呼出气体中 CO2的体积分数是 列出算式 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 16 实验室常用甲酸和浓硫酸共热制取 CO 其反应式如 HCOOH 浓硫酸 CO H2O 9 下 则回答下列问题 1 其发生装置与下列气体的发生装置相同的是 A NH3 B CO2 C HCl D C2H2 E HF 2 其收集方法与下列气体的收集方法相同的是 A Cl2 B SO2 C NO D C2H4 E NO2 3 从下列给出的仪器中 选出最合适的装配成制取 净化和收集 CO 的装置 其中 不需要的是 A 铁架台 B 圆底烧瓶 C 分液漏斗 E 长颈漏斗 F 玻璃导管 G 集气 瓶 H 水槽 L 双孔胶塞 L 酒精灯 M 石棉网 N 洗气瓶 4 在连接好的仪器中 制气装置部分浓硫酸应盛于 甲酸应盛于 5 为除去 CO 中的 CO 应选用 所用的试剂是 6 尾气应如何处理 17 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 1998 年高考 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 第一部分复习内容 一 例 1 1 363 2 托盘天平 100 1000mL 的烧杯 3 363 363 玻璃棒 8 Na2CO3 例 2 1 5mL 的浓硫酸需加水 20mL 2 用 50mL 的量筒两取 20mL 的水 倒入 50mL 洗净的 烧杯中再用 10mL 的量同量取 5mL 的浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓倒入水中并不断搅拌 3 500 100 250 二 三 10 第二部分 训练拓展答案 1 B 2 D 3 BC 4 托盘天平只能称量出 1 0g 称不出 1 00g 记 录有效数字错 NaOH 应放在干燥的烧杯中称量 称量完毕游码未归零 烧杯和玻棒未洗涤 溶解后未冷却 未摇匀 配好的溶液应及时转入 容量瓶 溶液的浓度只能记为 0 25mol L 5 1 B C A 2 便 于控制温度 避免晶体溅失 避免硝酸钾分解 3 ABC 6 1 研钵 坩埚 干燥器 2 最后一次加热前后两次称量的数据差不超过 0 1g 3 4 4 5 3 5 BC 7 8 1 便于观察颜色变 化 2 由无色变成浅红色 并在半分钟内不褪色 3 4 稍小 9 BCACD 防止空气中的水蒸气进入第二个 C 中 吸收多余的 N