高考化学一轮复习：定量分析实验（好题冲关）原卷版

考点46定量分析实验

1.(2023・贵州省三模)氧化亚铜主要用于制造船底防污漆等。它是一种难溶于水和乙醇的鲜红色固体，

在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质。某小组制备CU2O并测定其纯度采用如下步骤，回答下列问题：

I.制备CU2O

将新制Na2sO3溶液和CuSCU溶液按一定量混合，加热至90。(2并不断搅拌。反应生成CsO,同时有

SO2气体产生。反应结束后，经过滤、洗涤、干燥得到CU20粉末。制备装置如图所示：

(1)仪器a的名称是；反应采用的加热方式为。

(2)制备Cm。时，原料理论配比为n(Na2so3)：n(CuSO4)=3：2,该反应的化学方程式为；

装置B的作用是o

(3)实验中，Na2sCh用量比理论用量稍高，原因是0

(4)反应中需不断滴加NaOH溶液，原因是。

(5)过滤后，将滤渣用蒸储水、无水乙醇洗涤数次，其中用无水乙醇洗涤的目的是o

II.测定CU20纯度

称取mg样品置于烧杯中,加入足量FeCb溶液,完全溶解后，加入4滴邻菲罗琳指示剂，然后用cmol-L1

4+2+3+3+

硫酸高饰［Ce(SCU)2］溶液进行滴定至终点，共消耗Ce(SO4)2溶液VmL。(已知：Ce+Fe=Ce+Fe)

(6)加入FeCh溶液时发生反应的离子方程式为o

(7)该样品中Cu2O的纯度为o

2.(2023•云南省二模)硫酸羟胺［(NH3OH)2so4］为无色晶体，易溶于水，是一种重要的化工原料，在农药、

医药行业中有广泛用途。合成硫酸羟胺的流程如下：

(NH4)2CO3气体ASO2H2O

NO、N02>亚硝酸钱(NH3OH)2SO4,(NH4)2SO4

步骤i步骤n

模拟上述流程的实验装置如下(夹持装置与加热装置省略):

尾气处理

催个剂

NH3>02

1—='

Na2s。3

A

已知：羟胺(NH2OH)为白色片状晶体，易溶于水、甲醇等，受热易分解。

回答下列问题：

(1)三颈烧瓶中的试剂是,装置C中反应的化学方程式为。

(2)开始实验时，应最先打开(填“K/"K2”或“K3”)。

(3)流程中步骤I的化学方程式是。

(4)为分离(NH3OH)2so4和(NH4)2SC>4,向二者混合溶液中加入氨水，生成NH2OHH2O,说明碱性较强

的是(填“NH20H比。”或“NH3H2O")；再加入甲醇，析出___________(填化学式)晶体，过滤，

滤液经(填“常压”或“减压”)蒸储后，加入硫酸，得到硫酸羟胺产品。

(5)测定硫酸羟胺的含量：称取一定量样品，溶于水中，移入250mL的三颈烧瓶中，加入足量硫酸铁溶

液，充分反应后，煮沸lOmin,N2O气体全部逸出。将所得溶液冷却后，用cmoLL」酸性高锦酸钾溶液滴定。

则硫酸羟胺物质的量(n)与消耗高铳酸钾溶液的体积(VmL)的关系是n=mol。

3.(2023•广西三模)二氯异氟尿酸钠(NaC3N303cl2,摩尔质量为220g/mol)是一种高效广谱杀菌消毒剂，

常温下为白色固体，难溶于冷水，可用次氯酸钠与氟尿酸(C3H3N3O3)制得，其制备原理为：

2NaClO+C3H3N3O3=NaC3N3O3C12+NaOH+H2O„某小组选择下列部分装置制备二氯异氟尿酸钠并测定产品纯

度。

回答下列问题：

(DA装置中盛装X试剂的仪器名称是,D中软导管的作用是0

(2)请选择合适的装置，按气流从左至右方向组装，则导管连接顺序为(填小写字母)。

(3)D中发生反应的离子方程式为

(4)X试剂为饱和NaOH溶液。实验时先向A中通入氯气，生成高浓度的NaClO溶液后，再加入氧尿酸

溶液。在加入氟尿酸溶液后还要继续通入一定量的氯气，其原因是。

(5)反应结束后，A中浊液经过滤、、干燥得到粗产品。该系列操作需要用到如图所示的玻

璃仪器有(填字母)。

abcde

(6)粗产品中NaC3N3ChC12含量测定。称取ag粗产品溶于无氧蒸储水中配制成250mL溶液，取25.00mL

所配制溶液于碘量瓶中，加入适量稀硫酸和过量KI溶液，密封在暗处静置5min。用cmol/LNa2s2O3标准溶

液进行滴定，加入淀粉指示剂，滴定至终点，平均消耗VmLNa2s2O3溶液。(假设杂质不与KI反应，过程中

22

涉及的反应为：C3N3O3CI2-+3H++4KC3H3N3O3+2I2+2CI-,k+2S2O3-=2I-+S4O6-)O则NaC3N3O3Cl2的含量为

%(用含a、c、V的代数式表示)。

4.叠氮化钠(NaN3)是制备医药、炸药的一种重要原料，实验室可采用“亚硝酸甲酯一水合肺法”制备叠

氮化钠。回答下列问题：

⑴制备亚硝酸甲酯(CEONO)

取一定量的NaNCh溶液与甲醇混合，再逐滴加入浓硝酸发生反应,写出生成CH3ONO的化学方程式一

(2)制备叠氮化钠(NaN3)

按如图所示组装仪器(加热装置略)进行反应，反应的化学方程式为：

CH3ONO+NaOH+N2H4H2O=NaN3+3H2O+CH3OHo

①装置a的名称是—；冷凝管冷凝水从—(填“A”或者"B”)口进水。

②己知NaN3的水溶液呈碱性。该反应过程中添加烧碱的量要适当过量，主要目的是—。

③反应后的溶液在0℃下冷却至有大量晶体析出后过滤，再用无水乙醇洗涤。使用无水乙醇洗涤晶体的

原因是.

(3)实验室中，多余的NaN3常使用次氯酸钠溶液处理，在酸性条件下，二者反应可生成无毒的气体。请

写出该反应的离子方程式—o

(4)产率计算

①称取2.0g叠氮化钠试样，配成100mL溶液，并量取10.00mL溶液于锥形瓶中。

②用滴定管加入O.lOmolLi六硝酸锦镂［(NH4)2Ce(NO3)6］溶液40.00mL(假设杂质均不参与反应)。

③充分反应后将溶液稀释并酸化，滴入2滴邻菲罗琳指示液,并用O.lOmoLL"硫酸亚铁锭［(NH4)2Fe(SCU)2］

4+2+3+3+

为标准液，滴定过量的Ce，+,达滴定终点时消耗标准溶液20.00mL(滴定原理：Ce+Fe=Ce+Fe)o已知

六硝酸铀镂KNH4)2Ce(NO3)6］与叠氮化钠反应生成硝酸镀、硝酸钠、氮气以及Ce(NO3)3,试计算叠氮化钠的

质量分数为一(保留2位有效数字)。若其他操作及读数均正确，滴定到终点后，下列操作会导致所测定样

品中叠氮化钠质量分数偏小的是_(填标号)。

A.锥形瓶使用叠氮化钠溶液润洗

B.滴加六硝酸钠钱溶液时，开始时读数正确，结束时俯视读数

C.滴定过程中，将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁镂标准液滴用蒸储水冲进瓶内

5.铁的化合物在生产生活中应用广泛。工业上用废铁屑或炼铁废渣(主要成分Fe、Fe2O3和少量CuO)

制备硫酸亚铁，以硫酸亚铁为原料制备水处理剂——聚合硫酸铁［Fe2(0H)n(S04)(3O5n)］m»

(1)利用废铁屑(含少量FeS)制备聚合硫酸铁的装置如下(支撑装置略)：

甲乙

①溶解：先用10%的碳酸钠溶液煮沸废铁屑，再用清水洗净，将处理好的铁屑放入装置中，组装仪器，

加入适量稀硫酸溶解；硫酸用量不能过多，原因是；

②合成：待铁屑反应完全后，分批注入氯酸钾溶液并搅拌，放置一段时间；写出KCIO3、FeSCU、H2SO4

搅拌生成［Fe2(OH)n(SO4)(3-0.5n)］m的化学反应方程式。

③检验：检验甲装置中亚铁离子减少到规定浓度即可结束反应，制得产品。

⑵为了确定［Fe2(OH)n(SO4)(3-0.5n)］m的组成，设计如下实验。

步骤一：取聚合硫酸铁样品25.00mL,加入足量的BaCb溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤、干燥，称

重，沉淀质量为2.9125g。

步骤二：另取25.00mL聚合硫酸铁样品，加入足量铜粉，充分反应后过滤、洗涤，将滤液和洗液合并

配成250.00mL溶液，取该溶液25.00mL,用酸性KMnCU溶液滴定，到达终点时用去0.0100molLiKMnCU

标准溶液20.00mL,求：［Fe2(OH)n(SO4)30.5n)］m组成。(写出计算过程)

(3)用炼铁废渣制备硫酸亚铁晶体，请补充完整实验方案:

已知：溶液中各离子开始沉淀和沉淀完全的PH值

Fe2+Fe3+Cr3+Cu2+

开始沉淀pH7.62.34.54.4

沉淀完全pH9.13.35.66.4

取一定量的炼铁废渣，加入适量的L0mol/L硫酸充分溶解，将滤液蒸发浓缩，冷却结晶，

过滤，洗涤，干燥得硫酸亚铁晶体(FeSO#7H2。)。(必选的试剂LOmoLL-iH2sCU溶液、3%H2O2溶液、l.Omol-L1

NaOH溶液、还原铁粉)

6.(NH4)2Cr2O7用于有机合成催化剂，媒染剂，显影液等。某化学兴趣小组对(NH4)2Cr2O7的部分性质

及组成进行探究。已知：5074橙色)+七0ZCrC"［黄色)+2H+。回答下列问题：

⑴在试管中加入少量(NH4)2Cr2O7固体，滴加足量浓KOH溶液，振荡、微热，观察到的主要现象是固

体溶解、、=

(2)为探究(NH4)2Cr2O7(摩尔质量252g/mol)的分解产物，按下图连接好装置，在A中加入2.52g样品进

行实验。

足量碱石灰

(De的作用是o

②实验操作步骤：a,打开Ki和K2,缓缓通入N2—b,点燃酒精灯，加热—C,熄灭酒精灯-d-e,关

闭Ki和K2—f,称量A和B,则d的操作为o

③加热A至恒重，观察到D中溶液不变色，同时测得A、B中质量变化分别为1.00g、0.72g,写出重

铭酸镀加热分解反应的化学方程式___________________________。

(3)实验室常用甲醛法测定含(NH4)2Cr2O7的样品中氮的质量分数，其反应原理为：

2+2++++

2Ba+Cr2O7+H2O=2BaCrO4+2H>4NH4+6HCHO=(CH2)6N4H+6H2O+3H>K=7xioq然后用NaOH

标准溶液滴定反应生成的酸。

实验步骤：

I.称取样品ag,配成250mL溶液。

II.量取25.00mL样品溶液，用氯化钢溶液使Cr2Ch2-完全沉淀后，加入10mL20%的中性甲醛溶液，摇

匀、静置5min。

III.以酚酸作指示剂，用cmol-L」标准NaOH溶液滴定，记录数据。

IV.重复步骤H、HI2~3次，处理数据。

①滴定终点的颜色变化»

②滴定操作使用的玻璃仪器主要有o

③步骤III发生反应的离子方程式是0

④若实验平均消耗NaOH溶液的体积为bmL,该样品中氮的质量分数的计算式为

（用含a、b、c式子表示，需要化简）。

⑤下列情况会导致测定结果偏低的是（填序号）。

a.若实验中使用的甲醛常混有微量甲酸

b.若步骤H没有静置5min

c.若滴定终点读数时，俯视标准液液面

7.（2023•重庆沙坪坝市高三模拟）甘氨酸亚铁晶体是一种新型的固体整合补铁剂。其实验室合成路线为:

稀硫酸NH4HCO3、氨水混合液甘氨酸甘包酸亚铁一系列操伊甘氨酸亚铁

铁片-------►FeSO--------------------------------►FeCO--------►

43晶体粗品»晶体纯品

已知:

①相关物质的信息如下表所示

物质化学式摩尔质量性质

甘氨酸两性物质，易溶于水，微溶于乙醇

H2NCH2COOH75g/mol

甘氨酸亚易溶于水，溶解度随温度升高而增大；难

铁晶体溶于乙醇，在潮湿的空气中易被氧化

②含有多个配位原子的配体与同一中心离子通过整合配位成环而形成的配合物称为整合物。

（一）FeCCh固体的制备

甲乙丙

(1)实验开始时应先开Ki和,关(填“心”或“心")；一段时间后，改变开关状态,

生成FeCCh。

(2)三颈瓶中生成FeCO3沉淀的离子方程式为0

(二)甘氨酸亚铁的制备

(3)用如图装置制备甘氨酸亚铁。反应开始时，先通过滴液口滴入适量的NaOH溶液调节pH为5左右,

pH过高或过低都会使产率下降，原因是。

(4)当FeCCh固体完全溶解后，再通过滴液口加入乙醇，其作用是0

(5)反应结束后，过滤出产品粗品，依次用、(填序号)洗涤，再经过一系列操作

得纯品。

a.热水b.冰水c.乙醇

(三)甘氨酸亚铁晶体结构的分析

步骤1：准确称取甘氨酸亚铁晶体纯品0.4800g于锥形瓶中，加3moi/LH2SO4溶液15mL将样品溶解完

全后，加入指示剂，立即用0.1000mol/L(NH4)2Ce(SCU)3标准液滴定至终点，用去标准液20.20mL(反应为

Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+)o

步骤2：不加产品，重复步骤1操作，滴定至终点，用去标准液0.20mL。

回答下列问题：

(6)滴定时应选择滴定管。

(7)甘氨酸亚铁晶体中Fe的质量分数为%(保留小数点后一位)。

(8)进一步分析表明：甘氨酸亚铁晶体中，阴阳离子只有H2NCH2coe和Fe2+；Fe?+的配位数为6,且存

在五元螯合环；该配合物整体量中心对称，甘氨酸亚铁晶体的结构简式为=

8.(2023•山东省潍坊市高三调研)亚硝酰硫酸(NOSCUH)在重氮化反应中可以代替亚硝酸钠。实验室用如

图装置(部分夹持仪器略)制备少量亚硝酰硫酸，并测定产品纯度。

已知：

i.亚硝酰硫酸是白色片状、多孔或粒状晶体，遇水分解为硫酸、硝酸和NO,溶于浓硫酸而不分解。

ii.实验室制备亚硝酰硫酸的原理为SO2+HNO3=SO3+HNO2,SO3+HNO2=NOSO4HO

回答下列问题：

（1）仪器I的名称为，按照气流从左到右的顺序，上述仪器的连接顺序为（填仪

器接口的字母，部分仪器可以重复使用），C装置的作用为。

（2）反应需温度控制在25℃〜40℃,采用的加热方式为,开始时反应缓慢，但某时刻反应速

率明显加快，其原因可能是O

（3）测定亚硝酰硫酸的纯度

步骤①：准确称取14.00g产品，在特定条件下配制成250mL溶液。

步骤②：取25.00mL①中溶液于250mL烧瓶中，加入60.00mL未知浓度KMnCU溶液（过量）和

10.00mL25%H2S04溶液，摇匀，发生反应2KMnO4+5NOSC）4H+2H2O=K2SC）4+2MnSO4+5HNO3。

步骤③：向②反应后溶液中加0.2500moLL-iNa2c2O4标准溶液进行滴定，消耗Na2c2O4溶液20.00mL»

步骤④：把②中亚硝酰硫酸溶液换为蒸储水（空白实验），重复上述步骤，消耗Na2c2O4溶液的体积为

60.00mLo

滴定终点时的现象为，亚硝酰硫酸的纯度为（精确到0.1%）。

9.（2023•浙江省宁波市高三下学期高考模拟）乳酸亚铁｛[CH3cH（OH）COO]2Fe-3H2O,M=288.0g-mol1）

是一种常见的食品铁强化剂，溶于水，难溶于乙醇。某研究小组以矿渣X（主要成分是Fez。，含少量AI2O3、

2+

SiO2杂质）制备乳酸亚铁并进行产品Fe含量测定，制备流程如下（部分环节已略去）：

疗水、/稀硫酸，酸浸、氨水,1小八，I过滤、洗涤，滤渣酸溶一过量固体6

矿渣X--------——►滤液

调节pH3.5~4.0I刀还原

IIIII

己知：①一定浓度的金属离子生成相应的氢氧化物沉淀的pH如下表所示:

金属氢氧化物开始沉淀时的pH完全沉淀时的pH

Fe(OH)27.69.6

Fe(OH)32.23.4

AI(OH)34.15.4

②Fe^+ZHCChMFeCChl+CCH+H2。Fe3++2HPO42-=［Fe(HPO4)2『(无色配离子)

请回答：

(1)步骤W,转化时使用如图装置，仪器A的名称是。

(2)下列有关说法不正确的是o

A.步骤II,加入氨水调节pH后，组分A中主要含铁成分为Fe2+、Fe(OH)3

B.步骤III,固体B为铁

C.固体C为FeCCh和Fe

D.重结晶后可选择乙醇洗涤晶体

E.为得到干燥的乳酸亚铁晶体，采用高温烘干的方式

(3)实验室常用已知浓度的重锚酸钾标准溶液滴定Fe?+。

①从下列选项中选择合理的仪器和操作，补全如下步骤［“”上填写一件最关键仪器，“()”

内填写一种操作，均用字母表示］

蒸储水洗涤-润洗一()―装液―()一()-用(量取一定体积的Fe2+)7加指

示剂，准备开始滴定。

仪器：a.烧杯；b.酸式滴定管；c.碱式滴定管；d.锥形瓶

操作：e.调整液面至“0”或“0”刻度以下，记录读数

f.橡皮管向上弯曲，挤压玻璃球，放液

g.打开活塞快速放液

h.控制活塞，将洗涤液从滴定管下部放出

i.将洗涤液从滴定管上口倒出

②滴定曲线如下图所示(曲线a未加磷酸，曲线b加磷酸)。滴定操作中向溶液中加入磷酸溶液的原因是：

溶液酸化抑制Fe2+水解、(写出两个理由)。

EN

外重格酸钾)/mL

(4)研究小组为了测定乳酸亚铁产品中的Fe?+含量，称取5.600g乳酸亚铁产品溶于蒸储水，定容至250

mL,进行如下实验。

【实验一】车市量法测定Fe2+含量。

取25.00mL试液,用0.1000mol/L的Ce(SCU)2标准溶液滴定至终点。滴定反应为:Ce^+Fe2^Ce34++Fe3+,

4次滴定消耗Ce(SO4)2溶液的体积如下：

实验次数1234

消耗Ce(SO4)2溶液的体积/mL18.7520.0518.7018.65

①则该产品中Fe2+含量为%(保留四位有效数字)。

【实验二】高锦酸钾法测定Fe2+含量。

取25.00mL试液，加入适量硫酸，用0.0200mol/L的高锦酸钾标准溶液滴定至终点。4