2025高考化学备考分类练习化学定量实验物质的组成或含量的测定练习

探究物质的组成或含量一一高考一轮复习探究类实验专练

1.居室内空气中甲醛最高浓度的国家标准为0.08mg・crrT'。某科研学习小组用银一Ferrozine

法测定新装修居室内空气中甲醛的含量。原理为甲醛与银氨溶液反应生成Ag和一种碳酸的正

盐，产生的Ag与足量Fe"反应生成Fe",Fe?+与菲洛嗪（Fenrozine）形成有色配合物，通过

测定其吸光度计算出甲醛的含量。实验装置如图（夹持装置略去）。

回答下列问题：

I.银氨溶液的制备

（1）仪器C的名称为0

⑵若D中为生石灰，则C中试剂为：若D中为Mg'N2,C中试剂为饱和食盐水，则

D中反应的化学方程式为o

⑶先关闭用、K2f再打开电磁加热搅拌器搅拌开关，使磁转子匀速转动，打开（，然后将

C中液体慢慢滴入D中，当B中AgNO3溶液中出现现象时，关闭&和仪器C的活

塞，停止通NH-

II.甲醛含量的测定

（4；用电磁加热搅拌器加热B,打开K2,将可滑动隔板慢慢由最右端抽到最左端，吸入1L室

内空气，然后,再缓慢推动隔板将气体全部推入B中后关闭长。重复5次，共推入

5L空气。多孔球泡的作用是,B中发生反应的离子方程式为。

⑸将B中生成的Ag过滤、洗涤后，并置于试管中，再加入稀硫酸调节溶液pH=1,然后加

入足量Fe2（SO«）3溶液，充分反应后立即加入菲洛嗪，Fe?+与菲洛嗪形成有色物质，根据波长

562nm的吸光度，测得生成1.12mgF°2+,计算空气中甲醛的含量为mgL」，该测定结

果说明居室空气中甲醉的含量（填“符合”或“不符合”）国家标准。

2.某化学课外活动小组在实验室用试管做硫酸铜晶体中结晶水含量的测定实验，步骤如下：

①用天平准确称量出干燥试管的质量，然后用该试管称取已研碎的硫酸铜晶体CuSO,.xH?。

并均摊在试管底部。

②毛装有硫酸铜晶体的试管用试管夹夹住，使管口向下倾斜，用酒精灯慢慢加热，至硫酸铜

晶体完全变白，把酒精灯往管口方向缓缓移动，继续加热。

③待试管在空气中冷却后，在天平上迅速称出试管和（：404的质量。

④加热、冷却再称量，至连续两次称量误差不超过01g为止。

根据上文回答下列问题：

（1）研碎CuSO,.xHQ通常用_______（填仪器名称），做一次此实验时至少要加热_______

次。

（2）步骤②中当硫酸铜晶体完全变白时，把泗精灯往管口方向缓缓移动，继续加热的目的是

（3）步骤③中的一个明显错误是o

（4）下面是某学生的实验数据，请完成下列问题:

试管与晶体的总质加热后试管与固体的总质

编号试管质量

量ft

111.7g22.7g19.0g

211.7g22.7g18.8g

3H.7g22.7g18.6g

411.7g22.7g18.6g

第3次加热后是否有必要再加热？（填“有”或“无”），根据表中数据计算

CuSO/xH2。中x（填“心、或“="）5o

（5）探究硫酸铜晶体CuSO45HQ的热稳定性，某学生取少量硫酸铜晶体进行实验，装置如

图所示。

硫酸铜晶体

氮气

含KSCN的硫酸

亚铁溶液（酸化）

观察到的实验现象：A中蓝色晶体逐渐变成白色粉末,最后变成黑色粉末；B中产生白色沉

淀；C中的现象是红色溶液变无色溶液；D中无色溶液变红色溶液。

BE生成的白色沉淀是:D中溶液变红色，说明有单质气体生成，写出硫酸铜晶体分

解反应的化学方程式:

3.甘氨酸亚铁是一种补铁强化剂，广泛用于缺铁性贫血的预防和治疗。某化学兴趣小组通过

先寻找高纯度Fee。.,的最佳制备方案，再利用制取的高纯度FeCO,和甘氨酸反应，最后得到

了甘氨酸亚铁，具体过程如下:

（一）制取Fee。,并寻找最佳制备方案

试剂

实验现象

滴管试管

实验L立即产生灰绿色

0.8mol/LFeSO4溶液Imol/LNa2cO3溶液

沉淀，5min后出现明显

(pH-4.5)(pH-11.9)

1的红褐色

实验11：产生白色沉淀及

0.8mol/LFeSO4溶液1mol/LNaHCO3溶液

y少量无色气泡，2min后

0(pH=4.5)(pH=8.6)

出现明显的灰绿色。

实验：产生白色沉淀

2mLIII

0.8mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液1mol/LNaHCO,溶液

及无色气泡，较长时间保

(pH=4.0)(pH=8.6)

持白色

（1）实验中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示，请补全反应:

2+

Fe+++H20=Fe(OH)3J+HCO；。

实验过程：

（4）装置C盛有17.4gFeCO3（M=116g/mol）和200mLl.Omol/L甘氨酸溶液。实验时,先排尽

装置C内空气，再加热搅拌，然后滴加柠檬酸溶液调节溶液的pH,pH过低或过高都会导致

甘氨酸亚铁产率下降，其原因是_________。

（5）反应结束后过滤，将滤液进行蒸发浓缩；并加入无水乙醇，其作用是_________。

（6）再进行过滤、洗涤并干燥并称量，最后得到15.3g甘氨酸亚铁（M=204g/mol）,则其产

率是o

4.三氯氧机（VOC13）是制取高纯V?。,的重要原料，常温下为黄色液体，沸点为126C,熔

点为一77℃,易水解。实验室根据反应2Vq5+6C%^==4VOC13+3O2,用含帆废催化剂制备

VOJ粗品，并制备高纯V2O5。回答下列问题:

I.VOC13粗品的制备

含机废催化剂

（1）制备VOCh粗品时进行操作：①检查装置的气密性；②盛装药品；③……；④一段时间

后接通冷凝装置，加热开始反应。操作③是，目的是

__________________________________________O证明含帆废催化剂反应完全的现象是

n.vocy粗品的纯化

（2）三颈烧瓶中收集到粗品（含SiCl'、TiJ、FcCh和AICI3杂质）经蒸储可进一步纯化。

由图可知先储出的物质为,经蒸镭后VOCh中主要含有的杂质为o

50100200温度/C

III.V2O5的制备和纯度的测定

（3）VOCh用钱盐沉淀一氧化煨烧法制备高纯V2O5的流程如下。“氧化煨烧”的化学方程式

为o

超纯水氨水N：

口

VOCb—＞西瓦卜恒NH4V03-I轨化燃烧I—V?Os

（4）测定V2O5纯度。取2.000g产品，加入足量稀硫酸使其完全转化为（VOz^SO”，配成

250mL溶液o取25.00mL溶液，用0.1000mol-17109H2C2O4标准溶液滴定,终点消耗标准液

10.50mL。已知滴定过程中VO?+还原为VO"。滴定反应的离子方程式为

__________________________________________,产品纯度为。

5.膨松剂反应时单位质量产生标准状况下气体的体积（mL-gT）是检验膨松剂品质的一项重

要指标。某膨松剂中发挥作用的物质为碳酸氢钠。某化学兴趣小组为研究膨松剂的该项指

标，设计了以下实验。按如图所示连接装置（各装置中的气体吸收剂皆为足量）。

【资料】

a.浓硫酸常用于吸收水蒸气；

b.碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。

（1）实验步骤：

①按图（夹持仪器未画出）组装好实验装置后，首先进行操作是_______O

②称取样品，并将其放入硬质玻璃管中，称量盛装碱石灰的U形管D的质量。

③打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入氮气数分钟。

④关闭活塞K1、K?,打开K3,点燃酒精灯，加热至不再产生气体。

⑤打开活塞K.缓缓鼓入氮气数分钟，然后拆下装置，再次称量U形管D的质量。

（2）关于该实验方案，请回答下列问题

①加热前鼓入氮气数分钟，其目的是o

②实验过程中装置B发生反应的化学方程式为o

③E处干燥管中盛放的试剂是，其作用是，如果实验中没有该装置，则会导

致测量结果（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

④实验中称取膨松剂6.0g,反应后D装置增重1.32g,该膨松剂的该项指标为

mLg10

答案以及解析

1.答案：（1）恒压滴液漏斗

⑵浓氨水；Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2+2NH3T

⑶生成的沉淀恰好完全溶解

⑷关闭K2,打开片；增大气体与溶液的接触面积，使甲醛吸收完全；

HCHO+4[Ag（NH3）J*+40IT-~^4Ag1+2NH：+6NH3+C0：+2Hq

（5：0.03；不符合

解析：（1）仪器C为恒压滴液漏斗，其优点为能平衡C与D中的压强，使液体能顺利流入D

中；

（2）实验室可以用浓氨水与生石灰或NaOH固体等快速制氨气；若D中试剂为Mg"?,则发

生反应的化学方程式为Mg'N2+6HQ『3Mg（OH）2+2N&T；

（3）用NH,或氨水与AgNO,溶液反应至生成的沉淀恰好完全溶解即可制得银氨溶液；

（4）向装置中鼓入待测空气，应首先打开K2,将可滑动隔板慢慢由最右端抽到最左端，吸

入1L室内空气，然后关闭K2,打开K1,再缓慢推动可移动隔板将气体全部推入B中。多孔

球泡的密而小的小孔的作用是增大气体与溶液的接触面积，使甲醛完全被银氨溶液吸收；B

中发生的是甲醛的银镜反应，离子方程式为

+-

HCHO+4[Ag（NHj7]+4OH^^>4AgJ+2+6NH3+CO；4-2H2O；

（5）设甲醛的质量为xmg,则根据甲醛与银氨溶液反应、Ag与Fe•"反应的化学方程式得：

HCHO〜4Ag〜4Fe2+

30g4x56g

.vmg1.12mg

.30x1.12..

..x=-----------=0n.15mg

4x56

・・・甲醛含量为粤造=0.03mgUl=30mg•cm3,故不符合国家标准。

2.答案：（1）研钵；2

（2）使冷凝在试管壁上的水全部逸出，减少实验误差

（3）加热后的CuSO/殳有放在干燥器中冷却

（4）有；＞

（5）BaSO4；3[CUSO4-5H2O]=3CUO+SO3T+2SO2T+02T+15H2O

解析：（1）研碎CuSO/xH?。等固体药品通常用研钵。做此实验时至少要加热2次直至两次

实脸数据相差不大或无差别时，才停止加热，故答案为：研钵；2；

（2）步骤②中当硫酸铜晶体完全变白时，把酒精灯往管口方向缓缓移动，继续加热的目的是

使冷凝在试管壁上的水全部逸出，减少实验误差，故答案为：使冷凝在试管壁上的水全部逸

出；

（3）步骤③中加热硫酸铜晶体后的残留固体应该在干燥器中冷却、降温，避免在空气中冷却

时部分吸水使残留固体质量偏大；因此步骤③中的一个致命错误是加热后的固体物质在空气

中冷却，故答案为：加热后的CuSO,没有放在干燥器中冷却。

2+

3.答案：（1）4Fe+8CO^+02+10H2O=4Fe（OH）31+8HCO-

2+

（2）Fe+2HCO3=FeCO;J+C02T+H20

（3）NH：水解产生H，，降低溶液pH,减少了副产物Fe（OH）2的产生；向0.gmol/LFeSO,溶

液中加入Na2so4固体至c（SOj）=l.6mol/L

（4）pH过低甘氨酸与氢离子反应导致甘氨酸亚铁产率下降，pH过高亚铁离子会与氢氧根离

子反应生成Fe（OH）2沉淀也会造成甘氨酸亚铁产率下降

（5）降低甘氨酸亚铁的溶解度，使其结晶析出完全

（6）75%

解析：（1）根据题中所给信息，Fe?•被氧化，氧化剂是氧气，碳酸根水解产生OH-与Fe"

形成氢氧化铁沉淀，根据电荷守恒及电子得失守恒配平可以得到离子方程式为

2+

4Fe+8C0；+。2+10H2O=4Fe（OH）3J+8HCO3；

（2）实验H中碳酸氢根电离产生的碳酸根和Fe?+产生FeCO,,同时碳酸根沉淀进一步促进

碳酸氢根电离，故离子方程式为Fe2++2HCO；:=FeC03；+C02T+H20；

（3）对比实验II、IIKIV,当溶液p"4时，生成碳酸亚铁较好，无氢氧化铁生成，故甲

同学得出结论：NH：水解产生H+,降低溶液pH,减少了副产物Fe（OH）2的产生；乙同学认

为该实验方案不够严谨，因为由于加入了硫酸，硫酸根浓度也可能是造成影响的原因，在已

知Na♦对实验无影响的前提下，应补充的对比实验操作是：向