物质的制备与定量分析ppt课件

1、专题二十物质的制备与定量分析化学浙江选考公用考点一考点一 物质的制备与合成物质的制备与合成考点清单知识梳理知识梳理一、常见气体的制备一、常见气体的制备1.1.气体发生安装的类型气体发生安装的类型根据反响原理、反响物形状和反响所需条件等要素来选择发生安根据反响原理、反响物形状和反响所需条件等要素来选择发生安装。装。(1)固体或固体混合物加热制备气体如下图,可制备NH3等。运用该实验安装要留意: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,否那么会妨碍气体的导出。(2)块状固体与液体的混合物在常温下反

2、响制备气体可用启普发生器制备,当制取气体的量不多时,也可采用简易安装,如图所示。可制备的气体有:H2、CO2、H2S等。实验时要留意:a.在用简易安装时,如用长颈漏斗,漏斗下端管口应伸入液面以下,否那么起不到液封的作用;b.参与的液体反响物(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安装,也可用于制HCl(g),要正确运用分液漏斗,如图所示。实验室制备CH2 CH2时要正确运用温度计,莫忘加碎瓷片。2.几种气体的制备原理(1)O2:2H2O2 2H2O+O2(2)CO2:CaCO3+2HCl(稀) CaCl2+CO2+H2O(3)H2:Zn+H2SO4(稀)

3、 ZnSO4+H2(4)Cl2:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O3.气体的搜集(1)排水集气法难溶或微溶于水、与水不发生化学反响的气体,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响,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搜集。排空气集气法又可分为向上排空气法 和向下排空气法 。4.气体的净化与枯燥(1)气体的净化与枯燥安装气体的净化与枯燥常用枯燥管(球形管、U形管)、洗气瓶,如下图。(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响。普通情况下:易溶于水的气体杂质可用

4、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;水分可用枯燥剂来吸收;能与杂质反响生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂。(3)气体枯燥剂常用的气体枯燥剂按酸碱性可分为三类:1)酸性枯燥剂,如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。酸性枯燥剂可以枯燥酸性或中性气体,如CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2、O2、CH4等气体。2)碱性枯燥剂,如生石灰、碱石灰、固体NaOH。碱性枯燥剂可以用来枯燥碱性或中性气体,如NH3、H2、O2、CH4等气体。3)中性枯燥剂,如无水氯化钙,可以枯燥中性或酸性气体,如O2、H2、CH4、HCl等。在选用枯燥剂时,普通碱性气体不能选用酸性枯燥剂,酸性

5、气体不能选用碱性枯燥剂,有复原性的气体不能选用有氧化性的枯燥剂,能与气体反响的物质不能选作枯燥剂,如不能用CaCl2来枯燥NH3(因生成 CaCl28NH3),不能用浓硫酸枯燥 NH3、H2S、HBr、HI等。(4)气体净化与枯燥的本卷须知普通情况下,采用溶液作除杂试剂,先除杂后枯燥;假设用加热除杂,那么是先枯燥后加热。对于有毒、有害的尾气必需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可用点燃法处置。二、乙酸乙酯的制取(1)反响原理:CH3COOH+CH3CH

6、2OH CH3COOCH2CH3+H2O。(2)制备安装:如以下图。(3)a试管药品参与顺序: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+2

7、NO+4H2O(3)C2H2:CaC2+2H2O(4)C2H4:C2H5OH CH2CH2+H2O(5)NH3:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O2.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动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动,而KNO3的溶解度却增大得很快。加热蒸发溶剂,NaCl先到达饱和,NaCl先结晶,过滤分别。然后,冷却降温,KNO3到达饱和,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

8、剂中,然后再进展蒸发(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。3O(2)实验步骤1)制备KNO3粗品称取20 g NaNO3和17 g KCl放入100 mL小烧杯中,参与35 mL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2 mL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,进展减压过滤,尽量抽干,称重。计算实际产量和产率。2)KNO3提纯留下约0.1 g粗产品,其他按粗产品 水=2 1(质量比)的比例混合,配成

9、溶液,加热、搅拌,待晶体全部溶解后停顿加热(假设溶液沸腾时,晶体还未全部溶解,可再参与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0.1 g粗产品和重结晶后得到的KNO3晶体放入两支小试管中,各参与2 mL蒸馏水配成溶液。向溶液中分别滴入1滴 1 molL-1 HNO3溶液酸化,再各滴入2滴0.1 molL-1 AgNO3 溶液,察看景象。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+H2SO4 FeSO4+H2。2)向制得的硫酸亚铁溶液中参与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。F

10、eSO4+(NH4)2SO4+6H2O (NH4)2Fe(SO4)26H2O(2)实验步骤1)铁屑的净化取一只小烧杯,放入约5 g铁屑,向其中注入15 mL 1 molL-1 Na2CO3溶液,浸泡数分钟后,用倾析法分别并洗涤铁屑,晾干。2)制取硫酸亚铁溶液用托盘天平称取4.2 g洗净的铁屑,放入干净的锥形瓶中,向其中参与25 mL 3 molL-1 H2SO4溶液,加热并不断振荡锥形瓶。反响过程中应适当补充水使溶液体积根本坚持不变,待反响根本完全后,再参与1 mL 3 molL-1 H2SO4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9.5 g (NH4)2SO4晶体,

11、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外表出现晶膜为止。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外表附着的水分。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)产质量量的检验取少量晶体于一支试管中,参与几滴硫氰化钾溶液,察看溶液颜色。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构成酯,反响如下:+ +CH3COOH引入酰基

12、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响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r32102(CH)MCO O向150 mL枯燥锥形瓶中参与2 g水杨酸、5 mL乙酸酐和5滴浓硫酸,振荡,待其溶解后置于8590 水浴中加热510 min,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50 mL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,直至一切晶体被搜集到布氏漏斗中。抽滤时用少量冷水洗涤晶体几次,继续抽

13、滤,尽量将溶剂抽干。然后将粗产物转移至外表皿上,在空气中风干。3)乙酰水杨酸的提纯将粗产品置于100 mL烧杯中,搅拌并缓慢参与25 mL饱和碳酸氢钠溶液,加完后继续搅拌23 min,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510 mL蒸馏水洗涤沉淀,合并滤液,不断搅拌。渐渐参与15 mL 4 molL-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12次,再抽干水分。4)计算产率将晶体转移至外表皿上,枯燥后称其质量,计算产率。考点二考点二 物质的定量分析物质的定量分析知识梳理知识梳理1.1.配制一定溶质质量分数的溶液配制一定溶质质量分数的溶液(1

14、)(1)实验仪器实验仪器: :天平、量筒、烧杯、玻璃棒、试剂瓶。天平、量筒、烧杯、玻璃棒、试剂瓶。(2)(2)实验步骤实验步骤计算计算: :先算出所需溶质和溶剂的质量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然后把溶剂的质量换算成体积。积。如溶质是液体时如溶质是液体时, ,要换算出液体的体积。要换算出液体的体积。称量称量( (或量取或量取):):用天平称取所需固体溶质用天平称取所需固体溶质; ;用量筒量取所需液体溶用量筒量取所需液体溶质、溶质、溶剂。剂。溶解溶解: :先将固体或液体溶质放入烧杯中先将固体或液体溶质放入烧杯中, ,再将量取的溶剂渐渐倒入再将量取的溶剂渐渐倒入烧杯烧杯

15、里里, ,用玻璃棒搅拌使溶质完全溶解。用玻璃棒搅拌使溶质完全溶解。装瓶装瓶: :把配好的溶液经冷却后转移到干净的试剂瓶中把配好的溶液经冷却后转移到干净的试剂瓶中, ,贴好标签即贴好标签即可。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:规范液、待测液、指示剂。1)预备过程检查滴定管能否漏水用水洗涤玻璃仪器用规范液润洗装规范液的滴定管装规范

16、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参与指示剂。2)滴定操作左手控制活塞或球珠,右手腕旋动锥形瓶,眼睛凝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动,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规范液润洗;读数时先俯视后俯视。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溢液体;读数时先俯视后俯视;

17、滴定过程中锥形瓶里的液体摇出瓶外或判别终点过早。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;为了方便察看终点,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100 mL 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+NaOH CH3COONa+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,汲取上层清液,

18、稀释到约0.1 mol/L,即可得NaOH规范溶液。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规范溶液。m为耗费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(NaOH)mM V1)滴定开场时,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)实验数据的处置m(CH3COOH)=c(NaOH)V(NaOH)M(CH3COOH)100 mL食醋中所含醋酸的质量为:m(CH3

19、COOH)=c(NaOH)V(NaOH)M(CH3COOH) (100 mL食醋中取出V mL,配成250 mL稀溶液,从中移取25 mL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100V25025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:可经过丈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响前后铁皮的质量(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

20、子天平(精度0.001 g)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,参与约40 mL 6 molL-1盐酸(或40 mL 1 4稀硫酸)。反响时用玻璃棒小心翻动镀锌铁皮,使铁皮两边锌镀层都充2mS分反响,到反响速率忽然减小时(产生气泡的速率变得极慢),立刻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反复进展实验步骤c、d。(3)数据处置取三次丈量的平均值m,h=。6.定量分析的普通思绪2mS在这部分知识的复习中,一是要经过对教材中典型定量实验的复习,领会定量实验的根本原理和数据处置、

21、误差分析的根本方法;二是要将化学计算的知识(特别是以物质的量为中心的计算)与实验问题相结合,提高计算的才干;三是要经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才干。定量实验分析时,除思索实验操作的规范外,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置,思索仪器的精度对丈量结果的影响。(2)丈量气体的体积或物质的质量时,思索杂质对丈量结果的影响。(3)丈量气体的体积时,思索温度、压强等要素对测定结果的影响。(4)丈量沉淀的质量时,思索含水或加热分解导致的误差。方法方法1物质制备实验的解题战略物质制备实验的解题战略1.制备实验的设计思绪及普通方法制备实验的设

22、计思绪及普通方法整个过程如以下图所示:目的产品选择原料设计反响途径设计反响安装控制反响条件分别、提纯产品2.物质制备实验应思索的几个重要要素(1)根据目的产品的组成来确定原料及反响原理,设计反响途径。(2)根据反响物的形状、性质及反响条件(直接加热、水浴加热等),确定突破方法发生安装。(3)根据生成物的纯度要求选用适当的仪器(如洗气瓶、枯燥管等)。(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展分别、提纯。3.设计与评价时应遵照的原那么(1)条件适宜,操作方便。(2)原理正确,步骤简单。(3)原料丰富,价钱低廉。(4)产物纯真,污染物少。即从多种道路中选出一种最正确的制备途径,合理地

23、选择化学仪器与药品,设计合理的实验安装和实验操作步骤。例1 (2019浙江11月选考,31,10分)【加试题】某兴趣小组用铝箔制备Al2O3、AlCl36H2O及明矾大晶体,详细流程如下:知:AlCl36H2O易溶于水、乙醇及乙醚;明矾在水中的溶解度如下表。温度/010203040608090溶解度/g3.003.995.908.3911.724.871.0109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,以下操作合理的是 。A.坩埚洗净后,无需擦干,即可参与Al(OH)3灼烧B.为了得到纯Al2O3,需灼烧至恒重C.假设用坩埚钳挪动灼热的坩埚,需预

24、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,选出在培育规那么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那么明矾小晶体并悬挂在溶液中央配制高于室温1020 的明矾饱和溶液(4)由溶液A制备AlCl36H2O的安装如以下图: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,适宜的洗涤剂是 。步骤,为得到纯真的AlCl36H2O,宜采用的枯燥方式是 。解析(1)步骤中铝箔溶于NaOH溶液的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3

25、H2;步骤中生成Al(OH)3的离子方程式为Al+CO2+2H2O Al(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,需求枯燥后才可运用,A错误;灼烧至质量不再发生变化,阐明Al(OH)3已完全分解,坩埚内固体只需Al2O3,B正确;运用坩埚钳挪动灼热的坩埚时,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2O3O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,故不需求趁热称重,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,思索到影响晶体颗粒大小的

26、要素,为了得到规那么的明矾大晶体,应控制生成晶体的速度较慢,故应先配制高于室温1020 的明矾饱和溶液,然后选规那么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AlCl36H2O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AlCl36H2O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。枯燥AlCl36H2O晶体时,为了防止晶体失去结晶水,宜采用的枯燥方式是减压枯燥或低温枯燥。答案答案(1)2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+

27、3H2Al+CO2+2H2OAl(OH)3+HC(2)BCD(3)(4)添加添加c(Cl-),有利于有利于AlCl36H2O结晶溶液具有强酸性浓盐酸结晶溶液具有强酸性浓盐酸减压枯燥减压枯燥(或低温枯燥或低温枯燥)1-1实验室用共沉淀法制备纳米级实验室用共沉淀法制备纳米级Fe3O4的流程如下的流程如下:2O3O该方法的关键为促进晶粒构成,并控制晶体生长。试回答以下问题:(1)该反响原理的离子方程式可表示为 。(2)反响温度需控制在50 ,其方法是 ,温度偏低呵斥产量低的缘由能够是 。(3)在搅拌的过程中还需参与10 mL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

28、作是 。答案(1)Fe2+2Fe3+8OH- Fe3O4+4H2O(2)水浴加热温度低时反响缓慢(3)降低Fe3O4的溶解度(或使Fe3O4易到达饱和,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;或参与稀硝酸酸化的硝酸银溶液,不产生沉淀),那么已洗净解析解析(2)100以下以下,普通采用水浴加热普通采用水浴加热,水浴加热有两大益处水浴加热有两大益处,一个是一个是受热均匀受热均匀,另一个是温度容易控制。温度偏低时产量较低的能够缘由是另一个是温度容易控制。温度偏低时产量较低的能够缘由是反响缓慢。反响缓慢。(4)取最后的倾出液取最后的倾出液,测其测其pH为

29、中性为中性;或滴加或滴加KSCN溶液溶液,溶液溶液不变血红色不变血红色;或参与稀硝酸酸化的硝酸银溶液或参与稀硝酸酸化的硝酸银溶液,不产生沉淀不产生沉淀,那么已洗净。那么已洗净。方法方法2常见定量实验和分析方法常见定量实验和分析方法1.分量法分量法经过测定反响产物经过测定反响产物(如沉淀如沉淀)的质量到达实验目的。的质量到达实验目的。例例2碱式碳酸铜可表示为碱式碳酸铜可表示为xCuCO3yCu(OH)2zH2O,测定碱式碳测定碱式碳酸铜组酸铜组成的方法有多种。成的方法有多种。(1)现采用氢气复原法现采用氢气复原法,请回答如下问题请回答如下问题:写出写出xCuCO3yCu(OH)2zH2O与氢气反

30、响的化学方程式与氢气反响的化学方程式:;实验安装用以下一切仪器衔接而成实验安装用以下一切仪器衔接而成,按氢气流方向的衔接顺序是按氢气流方向的衔接顺序是(填填入仪器接口字母编号入仪器接口字母编号):(a)()()()()()()()()()()(l)称取23.9 g某碱式碳酸铜样品,充分反响后得到12.7 g残留物,生成4.4 g二氧化碳和7.2 g水。该样品中的结晶水质量为 g,化学式为 。Mr(Cu)=63.5(2)某同窗以氮气替代氢气,并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成,他以为能否可行?请阐明理由: 。解析(1)碱式碳酸铜与H2的反响本质是:利用氧化复原反响原理,把金属Cu复原出

31、来,碳元素转变成CO2,氢元素转变成水。仪器衔接时,洗气瓶导管要“出息短出,其中的水用来除去挥发出的HCl。残留物一定是Cu,那么n(Cu)=0.2 mol,根据题意,n(CO2)=n(CuCO3)112.7 g63.5 g mol=0.1 mol,所以,m(CuCO3)=123.5 gmol-1n(CuCO3)=12.35 g,mCu(OH)2=97.5 gmol-1n(Cu)-n(CuCO3)=9.75 g,m(结晶水)=23.9 g-12.35 g-9.75 g=1.8 g,故该碱式碳酸铜的化学式为CuCO3Cu(OH)2H2O。(2)根据反响xCuCO3yCu(OH)2zH2O (x+

32、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)xCuCO3yCu(OH)2zH2O+(x+y)H2 (x+y)Cu+xCO2+(x+2y+z)H2Ok jg f(或h i)d e(或e d)h i(或g f)b c(或c b)1.8CuCO3Cu(OH)2H2O(2)可行,根据反响xCuCO3yCu(OH)2zH2O (x+y)CuO+xCO2+(y+z)14.4 g44 g molH2O,经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.气体体积法经过测定生成气体的体积到达实验目的。例3某研讨性学习小组

33、借助AD安装完成有关实验。实验一搜集NO气体。(1)用安装A搜集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求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+2NaOH Na2ZnO2+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m1 g。用固体烧碱和水作试剂,拟出以下实验方案并进展相关实验。方案甲:经过丈量试样与碱反响生成氢气的体积来实现探求目的。(2)选用B和 (填安装标号)两个安装进展实验。(3)测得充分反响后生成氢气的体积为V L(规

34、范情况),(Zn)= 。(4)计算镀层厚度,还需检索的一个物理量是 。(5)假设安装B中的恒压分液漏斗改为普通分液漏斗,丈量结果将 (填“偏大“偏小或“无影响)。方案乙:经过称量试样与碱反响前后的质量实现探求目的。选用安装C做实验,试样经充分反响,滤出不溶物、洗涤、烘干,称得其质量为m2g。(6)(Zn)= 。方案丙:经过称量试样与碱反响前后仪器、试样和试剂的总质量(其差值即为H2的质量)实现探求目的。实验同样运用安装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反响,不能用排空气法搜集;用排水法集气应遵照“短管进、长管出的原那么,应选c。(2

35、)标题所给量气安装只需D。(3)由关系式:ZnH2可知:m(Zn)= g,那么(Zn)=100%。(4)由m=V、V=2Sh可推知答案。(5)运用恒压分液漏斗时,部分气领会分散到橡胶管及分液漏斗上部,假设改用普通分液漏斗,那么不存在此种情况,故改用普通分液漏斗后测得的H2体积偏大,那么丈量结果将偏大。(6)m(Zn)=(m1-m2)g,那么(Zn)=100%。(7)H2会带出部分水蒸气呵斥较大误差,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6522.4V16522.4Vm121mmm16522.4Vm(6)100%(7)劣于3.滴定法经过测定耗费规范溶液

36、的体积,进而计算出待测物质的浓度或含量。例4“凯氏定氮法是经过测定含氮量(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)三聚氰胺的构造简式如下,关于它的以下说法正确的选项是 (填字母序号)。可简写为121mmmA.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)某课题小组同窗用“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溶液用规范盐酸滴定步骤:.在烧杯中参与液态奶10.00 mL和辅助试剂,加热充分反响;.将反响液转移到

37、大试管中;.按如图安装用水蒸气将NH3吹出,并用H3BO3溶液吸收(加热安装未画出);.取下锥形瓶,滴加指示剂,用0.100 0 molL-1规范盐酸滴定;.反复测定两次;.再用10.00 mL蒸馏水替代液态奶进展上述操作作为参照。数据记录如下:回答以下问题:滴定时(NH4)2B4O7重新转化为H3BO3,反响的化学方程式为 。步骤的实验安装中必需加热的仪器是 实验编号样品和辅助试剂消耗盐酸体积(mL)110.00 mL液态奶、0.2 g催化剂、20 mL浓硫酸33.45210.00 mL液态奶、0.2 g催化剂、20 mL浓硫酸33.55310.00 mL液态奶、0.2 g催化剂、20 mL

38、浓硫酸33.50410.00 mL蒸馏水、0.2 g催化剂、20 mL浓硫酸1.50(填仪器称号),运用酸式滴定管前检查能否漏水的方法是 。计算10.00 mL液态奶中的含氮量为 mgmL-1。步骤中操作滴定管的以以下图示中,正确的选项是 (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)根据三聚氰胺的构造简式可以写出氰胺的构造简式:NH2CN,其电子式见答案。(3)遵照强酸制弱酸规律;调查常用仪器及根本操作;由题中信息得关系式NHCl,那么10.00 mL液态奶中氮元素的质量为(33.5

39、0-1.50)10-3 L0.100 0 molL-114 gmol-1=0.044 8 g,所以液态奶中的含氮量为4.480 mgmL-1。答案(1)ACD(2) (3)(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O 4H3BO3+2NH4Cl圆底烧瓶封锁活塞,向酸式滴定管中参与适量的水,固定在滴定管夹上,静置一段时间假设无水滴下,将活塞旋转180,一段时间后无水滴下,那么滴定管不漏水4.480A备备课课资资料料化学定量实验数据的处置战略化学定量实验数据的处置战略化学实验所得的数据可分为有用、有效数据化学实验所得的数据可分为有用、有效数据,正确、合理数据正确、合理数据,错误、错误、无效数据无效数据

40、,无用、多余数据等无用、多余数据等,能从大量的实验数据中挑选出有用、有能从大量的实验数据中挑选出有用、有效、正确、合理的数据效、正确、合理的数据,并对实验数据进展处置和解释并对实验数据进展处置和解释,有助于从实验有助于从实验现实中笼统、概括出普通规律现实中笼统、概括出普通规律,有助于构成化学概念、实际和定律有助于构成化学概念、实际和定律,使使我们对实验的认识产生一个飞跃。我们对实验的认识产生一个飞跃。对实验数据进展挑选的普通方法和思绪对实验数据进展挑选的普通方法和思绪:一看数据能否符合丈量仪器的精度一看数据能否符合丈量仪器的精度,如用托盘天平测得的质量准确度为如用托盘天平测得的质量准确度为0.

41、1g,假设准确度超越了这个范围假设准确度超越了这个范围,阐明所得数据是无效的阐明所得数据是无效的;二看数据能否在允许的误差范围内二看数据能否在允许的误差范围内,假设所得的数据明显超出误差允许范假设所得的数据明显超出误差允许范围,要舍去;三看反响能否完全,能否是在过量反响物的作用下所得的数据;四看所得数据与测试环境能否一致,特别是气体体积数据,只需在温度、压强一致的情况下才干进展比较、运算;五看数据丈量的过程能否规范、合理,错误和违反丈量规那么的数据需求舍去。1.对实验数据进展合理取舍在一组反复实验中,明显偏离大多数测定数据的个别数据(离群值),在中学阶段普通属于未估计到的某种要素引起的异常值,

42、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普通用计算平均值的方法来对其进展统计。例例1某实验小组拟用酸碱中和滴定法测定食醋的总酸量某实验小组拟用酸碱中和滴定法测定食醋的总酸量(g/100mL),请他参与本实验并回答相关问题。请他参与本实验并回答相关问题。(有关实验药品有关实验药品:市售食用白醋样品市售食用白醋样品500mL、0.1000mol/LNaOH规范溶液、蒸馏水、规范溶液、蒸馏水、0.1%甲基橙溶液、甲基橙溶液、0.1%酚酞溶液、酚酞溶液、0.1%石蕊溶液石蕊溶液).实验步骤实验步骤:(1)用滴定管汲取用滴定管汲取10mL市售白醋样品市售白醋样品,置于置于100m

43、L容量瓶中容量瓶中,加蒸馏水加蒸馏水(事先煮沸除去事先煮沸除去CO2并迅速冷却并迅速冷却)稀释至刻度线稀释至刻度线,摇匀即得待测食醋溶摇匀即得待测食醋溶液。液。(2)用酸式滴定管取待测食醋用酸式滴定管取待测食醋20.00mL于于中中,并参与几滴指示并参与几滴指示剂。剂。(3)盛装盛装NaOH规范溶液规范溶液,静置后静置后,读取数据读取数据,记录为记录为NaOH规范溶液体积的规范溶液体积的初读数。(4)滴定并记录NaOH的终读数,反复滴定23次。.实验记录及数据处置:滴定次数实验数据1234V(样品)/mL20.0020.0020.0020.00V(NaOH)/mL(初读数)0.000.200.

44、100.00V(NaOH)/mL(终读数)14.9815.2015.1215.95V(NaOH)/mL(消耗)14.9815.0015.0215.95那么c(样品)= mol/L;样品总酸量= g/100 mL。.交流与讨论:(1)甲同窗在处置数据过程中计算得:V(NaOH)(平均耗费)=(14.98+15.00+15.02+15.95) mL=15.24 mL。分析他的计算能否合理,假设不合理请阐明理由。(2)乙同窗用0.100 0 mol/L NaOH溶液滴定另一市售白醋样品溶液时,滴定过程中运用pH计将溶液的pH变化情况记录如下表。14V(NaOH)/mL0.0010.0018.0019

45、.8019.9820.0020.0220.2022.00溶液pH2.884.705.706.747.748.729.7010.7011.70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。.根据实验数据结合反响CH3COOH+NaOH CH3COONa+H2O,实验1、2、3平均耗费氢氧化钠溶液的体积=(14.98+15.00+15.02) mL3=15.00 mL;由c(待测)20.0010-3 L=0.100 0 mol/L15.0010-3 L得c(待测)=0.075 0

46、mol/L,故c(样品)=0.075 0 mol/L=0.750 mol/L;样品总酸量=100=4.5 g/100 mL。.(1)甲同窗在处置数据过程中的计算不合理,由于第4组实验数据误差太大应舍去。(2)根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7.749.70,醋酸溶液和氢氧化钠溶液恰好反响生成的醋酸钠溶液呈碱性,酚酞的变色范围为8.210.0,所以指示剂应选用酚酞。100 mL10 mL0.750mol 60 g / mol1 000 mL答案答案.锥形瓶锥形瓶.0.7504.5.(1)不合理不合理,由于第由于第4组数据与前组数据与前3组数据相差

47、较大组数据相差较大,属异常属异常(离群离群)值值,应应舍去。舍去。(2)如下图如下图7.749.70酚酞酚酞2.对实验数据进展合理挑选实验测得的各种数据,不一定都是处理问题所必需的,这时就需求对这些数据进展挑选,从中得到处理问题所需的数据。例2在0 、1.01105 Pa时进展以下实验:甲、乙、丙三位同窗各取30.0 mL同浓度的盐酸,参与同一镁铝合金粉末,测定产生气体的体积,有关数据列表如下:实验序号甲乙丙合金质量(mg)510765918气体体积(mL)560672672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

48、于甲组中合金质量,且气体体积也大于甲组气体体积,阐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672 mL气体需合金的质量是:672 mL=612 mg,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2HClH2,n(HCl)=2n(H2)=2=0.060 0 mol,c(HCl)=2.00 mol/L。510 mg560 mL0.672 L22.4 L / mol0.060 0mol0.030 0 L(2)求合金中各物质的质量分数时应按甲组数据来计算。设甲组合金中的镁为x mol,铝为y mol,那么有24x+27y=0.510,x+y=,联立解得:x=y=0.010 0,(Mg)=100%47.1%,(Al)52.9%