2020高考总复习课件_化学（人教版）_培优训练_定量分析类综合实验

1、培优训练12：定量分析类综合实验1.PCl3是磷的常见氯化物，可用于半导体生产的外延、扩散工序。有关物质的部分性质如下：熔点/沸点/密度/ gmL1其他黄磷44.1280.51.822P3Cl2(少量)2PCl3；2P5Cl2(过量)2PCl5PCl311275.51.574遇水生成H3PO3和HCl，遇O2生成POCl3(一)制备如图是实验室制备PCl3的装置(部分仪器已省略)。(1)仪器乙的名称是_；其中，与自来水进水管连接的接口编号是_。(填“a”或“b”)(2)实验室制备Cl2的离子方程式_。实验过程中，为减少PCl5的生成，应控制_。(3)碱石灰的作用：一是防止空气中的水蒸气进入而使

2、PCl3水解，影响产品的纯度；二是_。(4)向仪器甲中通入干燥Cl2之前，应先通入一段时间CO2排尽装置中的空气，其目的是_。(二)分析测定产品中PCl3纯度的方法如下：迅速称取4.100 g产品，水解完全后配成500 mL溶液，取出25.00 mL加入过量的0.100 0 molL1 20.00 mL碘溶液，充分反应后再用0.100 0 molL1 Na2S2O3溶液滴定过量的碘，终点时消耗12.00 mL Na2S2O3溶液。已知：H3PO3H2OI2=H3PO42HI；I22Na2S2O3=2NaINa2S4O6；假设测定过程中没有其他反应。(5)根据上述数据，该产品中PCl3(相对分子

3、质量为137.5)的质量分数为_。若滴定终点时俯视读数，则PCl3的质量分数_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(三)探究(6)设计实验证明PCl3具有还原性：_。(限选试剂有：蒸馏水、稀盐酸、碘水、淀粉)解析(1)仪器乙为冷凝管，用于冷凝蒸馏产物，为了使冷凝效果最好，进水口为b，故答案为：冷凝管；b；(2)实验室用二氧化锰和浓盐酸加热或高锰酸钾和浓盐酸制备氯气，方程式为：MnO24H2ClMn2Cl22H2O(或2MnO16H10Cl=2Mn25Cl28H2O)；实验过程中，为减少PCl5的生成，应控制氯气的通入速率；故答案为：MnO24H2ClMn2Cl22H2O(或2MnO16 H10

4、Cl=2Mn25Cl28H2O)；氯气的通入速率；(3)氯气有毒，污染空气，碱石灰吸收多余氯气防止污染空气，防止空气中的水蒸气进入影响产品纯度，故答案为：碱石灰吸收多余氯气，防止污染空气；(4)由于PCl3遇O2会生成POCl3，遇水生成H3PO3和HCl，通入一段时间的CO2可以排尽装置中的空气，防止生成的PCl3与空气中的O2和水反应；通入二氧化碳赶净空气，避免水和氧气与三氯化磷发生反应，故答案为：排净装置中的空气，防止空气中的水分和氧气与PCl3反应；(5)0.100 0 molL1碘溶液20.00 mL中含有碘单质的物质的量为：0.100 0 molL10.020 L0.002 mol

5、，根据反应I22Na2S2O3=2NaINa2S4O6可知，与磷酸反应消耗的碘单质的物质的量为：0.002 mol0.100 0 molL10.012 L1/20.001 4 mol，再由H3PO3H2OI2=H3PO42HI可知，25 mL三氯化磷水解后的溶液中含有的H3PO3的物质的量为：n(H3PO3)n(I2)0.001 4 mol，500 mL该溶液中含有H3PO3的物质的量为：0.001 4 mol500 mL/25 mL0.028 mol，所以4.100 g产品中含有的三氯化磷的物质的量为0.028 mol，该产品中PCl3的质量分数为：100%93.9%；若滴定终点时俯视读数，

6、读出的标准液硫代硫酸钠溶液体积偏小，计算出的H3PO3消耗的碘单质的物质的量偏大，三氯化磷的物质的量偏大，三氯化磷的质量分数偏大，故答案为：93.9%；偏大；(6)设计实验证明PCl3具有还原性的方案为：向碘水中加入PCl3，碘水褪色；故答案为：向碘水中加入PCl3，碘水褪色。答案(1)冷凝管(或冷凝器)b(2)MnO24H2ClMn2Cl22H2O(或2MnO16H10Cl=2Mn25Cl28H2O)氯气通入的速率(或流量)(3)吸收多余的Cl2，防止污染环境(4)排净装置中的空气，防止O2和水与PCl3反应(5)93.9%偏大(6)向碘水中加入PCl3，碘水褪色2.(2018山西省实验中学

7、高三质量检测，19)在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0。查阅资料知SO3的熔点为16.83 ，沸点是44.8 。某化学学习小组欲通过实验测定上述反应中SO2的转化率，他们设计了如下实验。请根据要求回答问题：(1)各装置接口的连接顺序是a_。(2)装置烧杯中盛放冰水的作用是_。(3)装置所用硫酸，一般选用浓度为70%80%的硫酸，原因是_。(4)当装置中反应结束时，要打开止水夹继续通入O2一段时间，继续通入O2的目的是_。(5)称量a g Na2SO3粉末与足量硫酸反应，实验结束后称得装置增重b g，列式表示该实验中SO2的转化率_。解析(1)是

8、制备二氧化硫，是氧化二氧化硫，是收集三氧化硫，是吸收尾气，为测定SO2转化为SO3的转化率，仪器的连接顺序是ahibcfgde。(2)由于SO3的熔点为16.83 ，沸点是44.8 ，所以装置烧杯中盛放冰水的作用是使SO3冷凝以便从气相中分离出来；(3)由于硫酸浓度过大时主要以分子形式存在，反应较慢；硫酸浓度过小时生成的SO2会部分溶解在稀硫酸中，故制备二氧化硫气体时一般选用浓度为70%80%的硫酸与亚硫酸钠固体加热反应； (4)当装置中反应结束时，继续通入O2一段时间，目的是将装置中的SO2全部转移到装置中发生反应，将SO3全部转移到装置中冷凝为固体，提高测量SO2转化率的准确性；(5)称量

9、a g Na2SO3粉末与足量硫酸反应，实验结束后称得装置增重b g，由硫元素守恒可知，SO2的转化率b g80 g/mol(a g126 g/mol)100%。答案(1)hibcfgde(2)使SO3冷凝以便从气相中分离出来(3)硫酸浓度过大时主要以分子形式存在，反应较慢；硫酸浓度过小时生成的SO2会部分溶解在稀硫酸中(4)将装置中的SO2全部赶入装置中发生反应，将SO3 全部赶入装置中冷凝为固体，提高测量SO2转化率的准确性(5)100%3.(2018河南洛阳二模，26)为测定某氟化稀土样品中氟元素的质量分数，某化学兴趣小组进行了如下实验。利用高氯酸(高沸点酸)将样品中的氟元素转化为氟化氢

10、(低沸点酸)蒸出，再滴定测量。实验装置如图所示。(1)a的作用是_，仪器d的名称是_。(2)检查装置气密性：_(填操作)，关闭k，微热c，导管e末端有气泡冒出；停止加热，导管e内有一段稳定的水柱，说明装置气密性良好。(3)c中加入一定体积高氯酸和m g氟化稀土样品，f中盛有滴加酚酞的NaOH溶液。加热b、c，使b中产生的水蒸气进入c。下列物质可代替高氯酸的是_(填序号)。A.硝酸 B.盐酸C.硫酸 D.磷酸实验中除有HF气体外，可能还有少量SiF4(易水解)气体生成。若有SiF4生成，实验结果将_(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。若观察到f中溶液红色褪去，需要向f中及时补加NaOH溶液，否

11、则会使实验结果偏低，原因是_。(4)向馏出液中加入V1 mL c1 molL1La(NO3)3溶液，得到LaF3沉淀，再用c2 molL1 EDTA标准溶液滴定剩余 La3(La3与EDTA按11配合)，消耗EDTA标准溶液V2 mL，则氟化稀土样品中氟的质量分数为_。(5)用样品进行实验前，需要用0.084 g氟化钠代替样品进行实验，改变条件(高氯酸用量、反应温度、蒸馏时间)，测量并计算出氟元素质量，重复多次。该操作的目的是_。解析(1)a的作用是平衡压强，防止圆底烧瓶中压强过大，引起爆炸。仪器d的名称是直形冷凝管。(2)检查装置气密性时在b和f中加水，使水浸没a和e的末端，从而形成密闭体系

12、。(3)此实验是利用高氯酸(高沸点酸)将样品中的氟元素转化为HF(低沸点酸)蒸出。硝酸和盐酸易挥发，A、B项错误；硫酸和磷酸沸点高，难挥发，C、D项正确。实验中除有HF气体外，可能还有少量SiF4(易水解)气体生成，若有SiF4生成，SiF4易水解，与NaOH溶液反应也生成NaF，不影响实验结果。若观察到f中溶液红色褪去，需要向f中及时补加NaOH溶液，否则会使实验结果偏低，原因是充分吸收HF气体，防止其挥发损失。(5)用样品进行实验前，需要用0.084 g氟化钠代替样品进行实验，改变条件(高氯酸的用量、反应温度、蒸馏时间)，测量并计算出氟元素质量，重复多次，该操作的目的是通过做对比实验，寻找

13、最佳的实验条件。答案(1)平衡压强直形冷凝管(2)在b和f中加水，水浸没导管a和e末端(3)CD不受影响充分吸收HF气体，防止其挥发损失(4)%(5)寻找最佳实验条件4.(2019平度一中高三阶段性质量检测，28)Cu2SO3CuSO32H2O是一种深红色固体(以下用M表示)。某学习小组拟测定胆矾样品的纯度，并以其为原料制备M。已知：M不溶于水和乙醇，100时发生分解反应；M可由胆矾和SO2为原料制备，反应原理为3Cu26H2O3SO2Cu2SO3CuSO32H2O8HSO。.测定胆矾样品的纯度。(1)取w g胆矾样品溶于蒸馏水配制成250 mL溶液，从中取25.00 mL于锥形瓶中，加入指示

14、剂，用c molL1EDTA(简写成Na4Y)标准溶液滴定至终点(滴定原理：Cu2Y4=CuY2)，测得消耗了V mL EDTA标准溶液。则该胆矾样品的纯度为_%(用含c、V、w的代数式表示)。如果滴定管装液前没有用EDTA标准溶液润洗，测得的结果会_ (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。.制备M实验装置如下图所示：(2)实验室用70%硫酸与亚硫酸钠粉末在常温下制备SO2。上图A处的气体发生装置可从下图装置中选择，最合适的是_(填字母)。(3)装置D中的试剂是_。装置B中水浴加热的优点是_。(4)实验完毕冷却至室温后，从锥形瓶中分离产品的操作包括：_、水洗、乙醇洗、常温干燥，得产品Cu2SO3

15、CuSO32H2O。检验产品已水洗完全的操作是_。解析(1)Cu2Y4，故胆矾样品的纯度100%。如果滴定管装液前没有用EDTA标准溶液润洗，EDTA标准溶液在滴定管中会被稀释，使滴定消耗的EDTA标准溶液体积偏大，结果偏高。(2)70%硫酸与亚硫酸钠粉末在常温下反应生成SO2，应选择固液不加热制气装置，即装置a。(3)装置D用于吸收未反应的SO2，其中盛装的试剂可以是NaOH溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液或Na2SO3溶液等。装置B中水浴加热的优点是受热均匀，容易控制温度范围，可防止温度过高导致产品分解。(4)用过滤的方法分离固体和溶液。水洗的目的是除去产品表面的可溶性杂质，通过检

16、验洗涤液中是否存在SO或H来判断水洗是否完全。答案(1)偏高(2)a(3)NaOH溶液(其他合理答案也可)受热均匀，容易控制温度范围，可防止温度过高导致产品分解(4)过滤取最后一次洗涤液少许于试管中，加入盐酸酸化的BaCl2溶液，若无沉淀生成，则产品已水洗完全(也可检验最后一次洗涤液中的H)5.黄铜矿是工业炼铜的主要原料，主要成分为CuFeS2，含少量脉石。为测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验：现用电子天平称取研细的黄铜矿样品1.150 g，在空气存在下进行煅烧，生成Cu、Fe3O4和SO2气体，实验后取d中溶液的置于锥形瓶中，用0.05 molL1标准碘溶液进行滴定，消耗标准碘溶液20

17、.00 mL。请回答下列问题：(1)将样品研细后再进行反应，其目的是_，标准碘溶液应盛放在_(填“碱式”或“酸式”)滴定管中。(2)装置a的作用是_。A.除去空气中的二氧化碳B.除去空气中的水蒸气C.有利于气体混合D.有利于观察、控制空气流速(3)若去掉c装置，会使测定结果_(填“偏低”“偏高”或“无影响”)，写出影响测定结果的化学方程式_。(4)上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，其目的是_。(5)通过计算可知，该黄铜矿的纯度为_。(6)假设实验操作均正确，测得的黄铜矿纯度仍然偏低，可能的原因主要有_。解析(1)将样品研细的目的是与O2充分接触，使之燃烧充分，加快燃烧速率。因碘溶液腐蚀橡胶

18、，故应放入酸式滴定管中。(2)a中浓H2SO4能吸水，且可通过a装置观察气泡，控制空气流速。(3)铜网的作用是除去过量的O2，防止O2将SO2氧化。同时O2也有可能将I氧化成I2，I2继续氧化SO2，故去掉c消耗碘溶液会小于20.00 mL，使测定结果偏低。(4)空气能将反应生成的SO2全部赶入d中，使测定结果准确。(5)令黄铜矿的纯度为x，由SO2I22H2O=H2SO42HI和硫元素守恒得：CuFeS22SO22I2184 g 2 mol1.150x g 0.05 molL120.00103 L10x80%。(6)若滴定时消耗的I2少，则滴定的SO2少，测得纯度较低，原因可能是反应速率快，

19、SO2未被水完全吸收，或H2SO3被过量O2氧化等。答案(1)增大与空气的接触面积，加快反应速率，且充分燃烧酸式(2)BD(3)偏低2SO2O22H2O=2H2SO4、O24I4H=2I22H2O(4)使反应生成的SO2全部进入d中，使测定结果准确(5)80%(6)反应速率快，用水吸收SO2不充分，H2SO3被过量的O2氧化6.(2018南昌NCS项目三模，26)磷化铝(AlP)通常可作为一种广谱性熏蒸杀虫剂，吸水后会立即产生高毒性PH3气体(沸点为87.7 ，还原性强)。某化学兴趣小组的同学用下述方法测定粮食中残留的磷化物的含量，实验装置如图所示。在C中加入100 g原粮，E中加入20.00

20、 mL 1.50103 molL1 KMnO4溶液(H2SO4酸化)，往C中加入足量的水，充分反应后，用亚硫酸钠标准溶液滴定E中过量的KMnO4溶液。回答下列问题：(1)仪器D的名称是_。(2)AlP与水反应的化学方程式为_。(3)装置A中盛装酸性KMnO4溶液的作用是除去空气中的还原性气体，装置B中盛有焦性没食子酸的碱性溶液，其作用是_。(4)通入空气的作用是_。(5)装置E中PH3被氧化成磷酸，则装置E中发生反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为_。(6)收集装置E中的吸收液，加水稀释至250 mL，取25.00 mL于锥形瓶中，用4.0104 molL1的Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液，消耗Na2SO3标准溶液15.00 mL，Na2SO3与KMnO4溶液反应的离子方程式为_，则该原粮中磷化物(以PH3计)的含量为_mgkg1(写计算表达式和计算结果)。解析(1)仪器D为直形冷凝管。(2)AlP与H2O反应生成PH3和Al(OH)3。