1、高考资源网（） 您身边的高考专家第6课时定量分析型综合实验课时集训测控导航表知识点题号物质含量的测定1,2,4物质组成的确定3,5,6非选择题1.摩尔盐的成分为(NH4)2Fe(SO4)26H2O(M=392 g mol -1),常作氧化还原滴定剂。学校购买了一批摩尔盐样品(假设杂质不参与反应),某学习小组拟设计实验方案测定其纯度:方案1:沉淀法。甲同学准确称量一定质量样品溶于适量的蒸馏水,滴加适量BaCl2溶液至S完全沉淀,经过滤、洗涤、干燥,称得BaSO4质量。(1)检验S是否完全沉淀的操作是 。方案2:滴定法。乙同学准确称取m g摩尔盐样品溶于蒸馏水配制成250 mL溶液,量取25.00
2、 mL所配制溶液于锥形瓶中,滴加适量的稀硫酸,用c molL -1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液的体积为V mL。(2)用KMnO4溶液滴定时应选用(填“酸式”或“碱式”)滴定管,写出滴定反应的离子方程式: 。(3)该样品的纯度为 。(4)若用待测液润洗锥形瓶,测得结果(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。方案3:量气法。丙同学准确称量4.0 g样品按如图所示装置进行实验。(5)橡胶管L的作用是。B中液体可以是(填字母)。a.饱和食盐水b.四氯化碳c.煤油 d.饱和氯化铵溶液当A中样品完全反应后,待装置冷却至室温,测得NH3的体积为448 mL(已折合成标准状况)。根据上述数据计算
3、,该产品的纯度为 。解析:(1)检验S是否完全沉淀的操作:静置后,在上层清液中继续滴加氯化钡溶液,若无沉淀产生,证明S已经完全沉淀;反之,则未完全沉淀。(2)高锰酸钾为强氧化性物质,不能使用碱式滴定管,会腐蚀橡胶管,应使用酸式滴定管,滴定时发生反应的离子方程式为Mn+5Fe2+8H+Mn2+5Fe3+4H2O。(3)依题取25.00 mL溶液消耗的高锰酸钾的物质的量为 mol,依据方程式可知,铁元素的物质的量为 mol,原250 mL溶液中含有铁元素的物质的量为 mol,即摩尔盐的物质的量也为 mol,其质量为 g,纯度为100%=%。(4)若用待测液润洗锥形瓶,消耗标准液的体积会变大。(5)
4、橡胶管L可以平衡压强,使分液漏斗中溶液顺利滴下,同时也可以减少因滴入液体排出气体体积对实验结果的影响。该实验中滴入烧碱产生的气体为氨气,故所选用液体不能与氨气反应,也不能溶解氨气。标准状况下NH3的体积为448 mL,物质的量为 0.02 mol,依据原子守恒可知摩尔盐为0.01 mol,其质量为3.92 g,纯度为100%=98%。答案:(1)静置后,在上层清液中继续滴加氯化钡溶液,若无沉淀产生,证明S已经完全沉淀;反之,则未完全沉淀(2)酸式Mn+5Fe2+8H+Mn2+5Fe3+4H2O(3)%(4)偏高(5)平衡压强,使分液漏斗中溶液顺利滴下,同时减少因滴入液体排出气体体积对实验结果的
5、影响bc98%2.磷化铝(AlP)是一种常用于粮食仓储的广谱性熏蒸杀虫剂,遇水立即产生高毒性气体PH3(沸点-89.7 ,还原性强)。国家卫计委规定粮食中磷化物(以PH3计)的残留量不超过0.05 mg/kg时为质量合格,反之不合格。某化学兴趣小组的同学用下述方法测定某粮食样品中残留磷化物的质量以判断是否合格。在C中加入100 g原粮,E中加入20.00 mL 2.5010-4 mol/L KMnO4溶液(H2SO4酸化),往C中加入足量水,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)PH3的电子式为 ;仪器D的名称是。(2)通入空气的作用是。(3)装置
6、B中盛装焦性没食子酸的碱性溶液,其作用是吸收空气中的O2。若去掉该装置,对实验的影响为。(4)装置E中PH3被氧化成磷酸,则装置E中发生反应的离子方程式为。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4.010-5 mol/L的Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液,消耗Na2SO3标准溶液20.00 mL,Na2SO3与KMnO4溶液反应的离子方程式为S+Mn+H+S+Mn2+H2O(未配平),则该原粮样品中磷化物(以PH3计)的质量为mg,该原粮样品(填“合格”或“不合格”)。解析:(1)PH3的电子式是H;由示意图可知,仪器D是分液漏斗。(2)A
7、lP与水发生反应产生Al(OH)3和PH3,PH3是气体,会有一部分滞留在三颈烧瓶上部空间内,若通入空气,就可以将三颈烧瓶中的PH3全部赶到E内,被装置E中的酸性KMnO4溶液吸收,以减小实验误差。(3)在装置B中盛装焦性没食子酸的碱性溶液,可以吸收空气中的O2。若去掉该装置,空气中的氧气就会氧化PH3气体,使实验结果偏低。(4)在装置E中PH3被酸性KMnO4溶液氧化成磷酸,KMnO4被还原为MnSO4,同时产生水,根据电荷守恒、电子守恒及原子守恒,可得该反应的离子方程式为5PH3+8Mn+24H+5H3PO4+8Mn2+12H2O;根据题意可知,KMnO4得到电子的物质的量与PH3、Na2
8、SO3失去电子的物质的量相等,2n(Na2SO3)+8n(PH3)=5n(KMnO4),代入数值:2104.010-5 mol/L0.02 L+8n(PH3)=52.501 mol/L0.02 L,解得 n(PH3)=1.12510-6 mol,m(PH3)=1.12510-6 mol34 g/mol=3.82510-5 g0.038 mg;则 1 000 g 该粮食中含有PH3的质量是0.38 mg,大于国家卫计委规定粮食中磷化物(以PH3计)的残留量不超过0.05 mg/kg的规定,所以该原粮样品不合格。答案:(1)H分液漏斗(2)排出装置中空气,保证生成的PH3全部被装置E中的酸性KMn
9、O4溶液吸收(3)造成测定结果偏低(磷化物质量偏低)(4)5PH3+8Mn+24H+5H3PO4+8Mn2+12H2O(5)0.038不合格3.某研究学习小组要制备一种在水中溶解度很小的黄色化合物Fex(C2O4)yzH2O,并用滴定法测定其组成。已知H2C2O4在温度高于90 时易发生分解。实验操作如下:步骤一:将图甲分液漏斗中的草酸溶液滴入锥形瓶内,可生成黄色沉淀;步骤二:称取黄色产物0.844 g于锥形瓶中,加入足量的硫酸并水浴加热至7085 。待固体全部溶解后,用胶头滴管吸岀一滴溶液点在点滴板上,用铁氰化钾溶液检验,无蓝色沉淀产生;步骤三:用0.080 0 mol/L KMnO4标准液
10、滴定步骤二所得的溶液;步骤四:向步骤三滴定后的溶液中加足量的Zn粉和硫酸溶液,几分钟后用胶头滴管吸岀一滴点在点滴板上,用KSCN溶液检验,若不显红色,过滤除去Zn粉,并用稀硫酸洗涤Zn粉,将洗涤液与滤液合并,用0.080 0 mol/L KMnO4标准液滴定,用去高锰酸钾标准液10.00 mL。(1)步骤一中将沉淀从反应混合物中分离出来的操作名称是。(2)步骤二中水浴加热并控制温度7085 的理由是 ,加铁氰化钾溶液无蓝色沉淀产生,此操作的目的是 。(3)步骤三盛装KMnO4标准液的滴定管在滴定前后的液面如图乙所示,则消耗KMnO4标准液的体积为 ,该滴定管为(填“酸式”或“碱式”)滴定管。(
11、4)步骤四中滴定时发生反应的离子方程式为 。若不合并洗涤液,则消耗KMnO4标准液的体积将 (填“增大”“减小”或“不变”)。由以上数据计算黄色化合物的化学式为。解析:(1)分离固体和液体的操作是过滤。(2)由于H2C2O4在温度高于90 时易发生分解,所以需要水浴加热并控制温度7085 ,同时加快固体溶解;用铁氰化钾检验Fe2+是否存在,防止Fe2+干扰草酸的测定。(3)从图乙中读出,消耗高锰酸钾的体积为25.80 mL-0.80 mL=25.00 mL;滴定液是高锰酸钾标准溶液,该溶液有强氧化性,只能选用酸式滴定管。(4)步骤四是高锰酸钾滴定Fe2+,离子方程式为Mn+5Fe2+8H+Mn
12、2+5Fe3+4H2O;洗涤液中残留少许Fe2+,若不合并洗涤液,则消耗KMnO4标准液的体积将减少;根据离子方程式Mn+5Fe2+8H+Mn2+5Fe3+4H2O,可知关系Mn5Fe2+,其中n(Mn)=0.080 0 mol/L0.01 L=0.000 8 mol,即n(Fe2+)=0.000 8 mol5=0.004 0 mol,则样品中 n(Fe)=0.004 0 mol,步骤三中,根据方程式2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO42MnSO4+K2SO4+10CO2+8H2O可得到转化关系:2KMnO45H2C2O4,即 n(H2C2O4)=n(KMnO4)=0.080 0 mol
13、/L0.025 L=0.005 mol,则样品中含草酸根离子的物质的量为 0.005 mol。根据质量守恒定律可知,0.844 g样品中结晶水的物质的量为=0.01 mol,则n(Fe)n(C2)n(H2O)=4510,故黄色物质化学式为Fe4(C2O4)510H2O。答案:(1)过滤(2)加快固体溶解,同时防止草酸分解用铁氰化钾检验是否存在Fe2+,防止Fe2+干扰草酸的测定(3)25.00 mL酸式(4)Mn+5Fe2+8H+Mn2+5Fe3+4H2O减小Fe4(C2O4)510H2O4.辉铜矿与铜蓝矿都是天然含硫铜矿,在地壳中两者常伴生存在。现取一份该伴生矿样品,经检测后确定仅含Cu2S
14、、CuS和惰性杂质。为进一步确定其中Cu2S、CuS的含量,某同学进行了如下实验:取2.6 g样品,加入200.0 mL 0.200 0 molL -1酸性KMnO4溶液,加热(硫元素全部转化为S),滤去不溶杂质;收集滤液至250 mL容量瓶中,定容;取25.00 mL溶液,用0.100 0 molL -1FeSO4溶液滴定,消耗20.00 mL;加入适量NH4HF2溶液(掩蔽Fe3+和Mn2+,使其不再参与其他反应),再加入过量KI固体,轻摇使之溶解并发生反应:2Cu2+4I-2CuI+I2;加入2滴淀粉溶液,用0.100 0 molL-1Na2S2O3溶液滴定,消耗30.00 mL(已知:
15、2S2+I2S4+2I-)。回答下列问题:(1)写出Cu2S溶于酸性KMnO4溶液的离子方程式: 。(2)配制0.100 0 molL -1FeSO4溶液时要用煮沸过的稀硫酸,原因是,配制过程中所需玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、容量瓶外还有。(3)中取25.00 mL待测溶液所用的仪器是 。(4)中滴定至终点时的现象为 。(5)混合样品中Cu2S和CuS的含量分别为%、%(结果均保留1位小数)。解析:(1)据题意,样品中的Cu、S元素被酸性KMnO4溶液分别氧化成Cu2+、S,则Cu2S与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为Cu2S+2Mn+8H+2Cu2+S+2Mn2+4H2O。(2)配制0.1
16、00 0 molL -1FeSO4溶液所用稀硫酸要煮沸,目的是除去水中溶解的氧气,防止Fe2+被氧化;配制过程中所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。(3)步骤中取25.00 mL待测溶液(有未反应的酸性KMnO4溶液),所用仪器的精度应为0.01 mL,故选酸式滴定管或移液管。(4)步骤用标准Na2S2O3溶液滴定反应生成的I2,使用淀粉作指示剂,终点时溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色。(5)设2.6 g样品中,Cu2S和CuS的物质的量分别为x、y,据5Fe2+Mn(5Fe2+Mn+8H+5Fe3+Mn2+4H2O),样品反应后剩余n(Mn)=0.100 0 molL -1
17、20.0010-3 L=4.00010-3 mol,样品消耗n(Mn)=0.200 0 molL-1200.010-3 L-4.00010-3 mol=0.036 00 mol,由Cu2S2Mn和5CuS8Mn(5CuS+8Mn+24H+5Cu2+5S+8Mn2+12H2O),得2x+y=0.036 00 mol,又根据2Cu2+I22S2,得2x+y=0.100 0 molL -130.0010-3 L=3.00010-2 mol,解得x=y=0.01 mol,故w(Cu2S)=100%61.5%,w(CuS)=100%36.9%。答案:(1)Cu2S+2Mn+8H+2Cu2+S+2Mn2+
18、4H2O(2)除去水中溶解的氧气,防止Fe2+被氧化胶头滴管(3)(酸式)滴定管(或移液管)(4)溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复原色(5)61.536.95.某探究性实验小组的同学将打磨过的镁条投入滴有酚酞的饱和NaHCO3溶液中,发现反应迅速,产生大量气泡和白色不溶物,溶液的浅红色加深。该小组同学对白色不溶物的成分进行了探究和确定。.提出假设:甲同学:可能只是MgCO3;乙同学:可能只是Mg(OH)2;丙同学:可能是xMgCO3yMg(OH)2。.定性实验探究:(1)取沉淀物少许于试管中,加入稀盐酸时固体溶解,产生大量气泡,则(填“甲”“乙”或“丙”)同学假设错误。.定量实验探究:取一定
19、量已干燥过的沉淀样品,利用下列装置测定其组成(部分固定夹持类装置未画出),经实验前后对比各装置的质量变化来分析沉淀的组成,得出丙同学的假设是正确的。请回答下列问题:(2)实验中合理的连接顺序为:egh(各装置只使用一次)。(3)实验一段时间后,当B装置中(填实验现象),停止加热,说明固体已分解完全;打开f处的活塞,缓缓通入空气数分钟的目的是。(4)指导老师认为在上述实验装置中末端还需再连接一个D装置,若无此装置,会使测出的xy的值(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(5)若改进实验后,最终装置B质量增加m g,装置D质量增加了n g,则xy=(用含m、n的代数式表示)。解析:(1)取沉淀物少许
20、于试管中,加入稀盐酸时固体溶解,产生大量气泡,则乙同学假设错误。(2)浓硫酸吸收分解产生的水蒸气,碱石灰吸收分解产生的CO2,利用空气排尽装置中产生的气体,实验中合理的连接顺序为efabdcgh或efbadcgh。(3)实验一段时间后,当B装置中无气泡冒出时,停止加热,说明固体已分解完全;根据以上分析可知,打开f处的活塞,缓缓通入空气数分钟的目的是排出装置中的CO2和水蒸气。(4)指导老师认为在上述实验装置中末端还需再连接一个D装置,若无此装置,空气中的水蒸气和CO2也被碱石灰吸收,导致生成的CO2质量增加,因此会使测出的 xy的值偏大。(5)若改进实验后,最终装置B质量增加m g,即产生水是
21、 mol,装置D质量增加了n g,CO2的物质的量是 mol,则根据原子守恒可知xy=。答案:(1)乙(2)fabdc(或fbadc)(3)无气泡冒出排出装置中的CO2和水蒸气(4)偏大(5)6.目前流行的关于生命起源假设的理论认为,生命起源于约40亿年前的古洋底的热液环境,这种环境系统中普遍存在铁硫簇结构,如Fe2S2、Fe4S4、Fe8S7等,这些铁硫簇结构参与了生命起源的相关反应。某化学兴趣小组在研究某铁硫簇结构的组成时,设计了下列实验。实验 确定硫的质量:按图连接装置,检查好装置的气密性后,在硬质玻璃管A中放入1.0 g铁硫簇结构(含有部分不反应的杂质),在试管B中加入50 mL 0.
22、100 molL-1的酸性KMnO4溶液,在试管C中加入品红溶液。通入空气并加热,发现固体逐渐转变为红棕色。待固体完全转化后,将B中溶液转移至250 mL容量瓶,洗涤试管B后定容。取25.00 mL该溶液用0.01 molL-1的草酸(H2C2O4)溶液滴定剩余的KMnO4。记录数据如下:滴定次数待测溶液体积/ mL草酸溶液体积/ mL滴定前刻度滴定后刻度125.001.5023.70225.001.0226.03325.000.0024.99相关反应:2Mn+2H2O+5SO22Mn2+5S+4H+;2Mn+6H+5H2C2O42Mn2+10CO2+8H2O。实验 确定铁的质量:将实验硬质玻
23、璃管A中的残留固体加入稀盐酸中,充分搅拌后过滤,在滤液中加入足量的NaOH溶液,过滤后取滤渣,经充分灼烧得0.6 g固体。试回答下列问题:(1)判断滴定终点的方法或现象是 。(2)试管C中品红溶液的作用是 。有同学提出,撤去C装置对实验没有影响,你的看法是(填“同意”或“不同意”),理由是 。(3)根据实验和实验中的数据可确定该铁硫簇结构的化学式为。问题探究 滴定过程中,细心的同学发现该KMnO4溶液颜色褪去的速率较平常滴定时要快得多。为研究速率加快的原因,该同学继续进行了下列实验,实验数据如表:编号温度/酸化的H2C2O4溶液/mLKMnO4溶液/mL溶液褪色时间/s1255.02.0402
24、255.0(另加少量可溶于水的MnSO4粉末)2.043605.02.025(4)分析上述数据,滴定过程中反应速率加快的一种可能原因是 。解析:(1)KMnO4溶液本身为紫色,而反应后的Mn2+为无色,所以当溶液由紫红色变为无色且半分钟内不变色时,标志达到了滴定终点。(2)确认SO2是否除净;由于KMnO4溶液本身有颜色,所以颜色不发生变化,也可表明SO2被完全吸收。(3)三次实验所耗草酸溶液分别为22.20 mL、25.01 mL、24.99 mL,第一组实验数据偏差过大舍去;则平均耗草酸溶液25.00 mL,则过量KMnO4物质的量为210=1.010-3 mol,与SO2反应的KMnO4
25、物质的量为0.05 L0.100 molL-1-1.010-3 mol=410-3 mol,则生成SO2物质的量为410-3 mol=0.01 mol。根据实验,n(Fe2O3)=0.003 75 mol,则xy=(0.003 75 mol2)0.01 mol=34,所以FexSy的化学式为Fe3S4。答案:(1)当滴入最后一滴草酸溶液时,锥形瓶中溶液由紫红色变为无色,且半分钟内不变色(2)验证SO2是否被酸性KMnO4溶液完全吸收同意当B中溶液颜色不变化,即可证明SO2已被酸性KMnO4溶液完全吸收(3)Fe3S4(4)Mn2+对反应起到催化作用(或反应放热使温度升高),加快反应速率- 16 - 版权所有高考资源网
