1、专题七化学综合实验第33讲化学实验设计目 标 导 航复习目标1.在解决化学问题的过程中，运用化学原理和科学方法，能设计合理方案，初步实践科学探究。2.设计实验方案，正确选用实验装置，掌握控制实验条件的方法。3.预测或描述实验现象，分析或处理实验数据，得出合理结论。4.评价或改进实验方案。5.以上各部分知识与技能的综合应用。知识体系课前思考问题 1：探究影响反应速率的因素(如浓度、温度、压强、催化剂、颗粒物的规格等)时，应该注意哪些问题？问题 2：实验探究和验证的关系是什么？答案 要控制其他的因素完全相同，只有一种因素不同；如探究温度对反应速率的影响，要控制浓度、压强、催化剂、颗粒物的规格等完全
2、相同，只有温度不同。答案 实验探究过程包括提出问题和猜想、设计实验验证、观察分析现象、得出结论等；验证实验是探究实验的方向之一，主要是验证物质的化学性质。课前8min 栏目导航考点透视质量验收课前8min 1.(2018广东佛山综合测试)某校同学在实验室中对一氧化碳与硫酸钙反应进行了探究。回答下列问题：(1)甲组同学利用 CaSO42H2O 在 400500 脱水制取无水 CaSO4。实验中需用到的加热装置中的硅酸盐质仪器除玻璃棒外，还有_。(2)乙组同学利用 H2C2O42H2O 在浓硫酸作用下脱水生成 CO、CO2并制备纯净的 CO 气体，实验装置如下：坩埚、泥三角和酒精灯B、C 中盛放的
3、试剂依次为_、_。浓NaOH溶液浓硫酸(3)丙组同学利用甲组制得的无水 CaSO4 和乙组制得的 CO 并利用下列装置验证反应并检验气态产物中有 SO2和 CO2产生。D E F GH上述装置(部分装置可重复使用)的连接顺序为C_。GDEDFH若 E 溶液褪色，则发生反应的离子方程式为_。能证明有 CO2生成的实验依据是_。若 G 中产物为 CaO，则 G 中发生反应的化学方程式为_。5SO22MnO4 2H2O=2Mn25SO24 4H后一个 D 中品红溶液不褪色，F 中澄清石灰水变浑浊CaSO4CO=高温 CaOSO2CO2(4)丁组同学取丙组实验后 G 装置中的固体产物加入试管中，然后加
4、入足量稀盐酸，固体完全溶解且产生少量气体，通入CuSO4溶液有黑色沉淀。可证明CO与CaSO4在高温下还发生了一个副反应，该反应为_(用化学方程式表示)。CaSO44CO=高温 CaS4CO2解析(2)H2C2O42H2O 在浓硫酸作用下脱水生成 CO、CO2，B 中加浓 NaOH溶液除去 CO2，C 中加浓硫酸干燥 CO。(3)因无水 CaSO4和 CO 反应产生 SO2和CO2，检验 SO2和 CO2的顺序为检验 SO2除去 SO2验证 SO2是否除尽检验 CO2。因为 SO2也能使石灰水变浑浊，所以要先除去 SO2并验证其已除尽，再检验 CO2。(4)产生的少量气体为 H2S，所以固体物
5、质中含有硫化物，故 CO 与 CaSO4在高温下发生的副反应为 CaSO44CO=高温 CaS4CO2。2.(2019江西宜春五校联考)某同学对 Cu 的常见化合物的性质进行实验探究，研究的问题和过程如下：(1)为探究 Cu(OH)2 是否和 Al(OH)3 一样具有两性，除选择 Cu(OH)2 外，必须选用的试剂为_(填字母)。a.氨水 b.氢氧化钠溶液 c.稀硫酸 d.冰醋酸(2)为探究不同价态铜的稳定性，进行如下实验：将 CuO 粉末加热至 1 000 以上完全分解成红色的 Cu2O 粉末。向 Cu2O 中加适量稀硫酸，得到蓝色溶液和一种红色固体，该反应的离子方程式为_。bcCu2O2H
6、=Cu2CuH2O(3)为了探究氨气能否和氢气一样还原 CuO，他根据所提供的下列装置进行实验(夹持装置未画)。装置 A 产生氨气，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a_h。gfbcde实验结束后，装置 B 中固体由黑色变为红色，装置 E 中收集到无色无味的气体，在空气中无颜色变化，点燃的镁条可以在其中燃烧，则 B 装置中发生反应的化学方程式为_。装置 C 中的球形装置的作用是_。3CuO2NH3=3Cu N23H2O防倒吸解析(1)要想证明 Cu(OH)2 呈两性，必须选强酸和强碱溶液。(2)向 Cu2O中加适量稀硫酸，得到蓝色溶液和一种红色固体，说明氧化亚铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和单质铜。(
7、3)A 装置制备氨气，生成的氨气中混有水蒸气，需要通过 D 装置干燥，又因为氨气极易溶于水，氨气在进行尾气处理时需要防止倒吸，所以正确的连接顺序为 agfbcdeh。实验结束后，装置 B 中固体由黑色变为红色，说明有单质铜生成，装置 E 中收集到无色无味的气体，在空气中无颜色变化，点燃的镁条可以在其中燃烧，该气体应该是氮气，所以 B 装置中发生反应的化学方程式为 3CuO2NH3=3CuN23H2O。考点透视基 础 梳 理1.仪器的连接顺序化学综合实验常以给定的实验仪器，考查仪器连接的顺序。仪器连接成实验装置的要求：“从下往上，从左往右”。(1)如涉及气体的制取和处理，对这类实验的操作程序及装
8、置的连接顺序大体可概括为：发生除杂干燥主体实验尾气处理。(2)仪器间连接细节问题是否正确。如洗气时“进气管长、出气管短”等。命题点装置图解题指导如何检查装置的气密性？含分液漏斗的装置实验开始前，止水夹，分液漏斗活塞向锥形瓶中，若一段时间后水，则气密性良好(或关闭分液漏斗活塞，打开止水夹，将导管口置于水槽中液面下，微热锥形瓶，若导管口有气泡产生，停止加热一段时间后，管口倒吸形成，则气密性良好)关闭打开滴加水不能滴下一段水柱如何检查装置的气密性？含长颈漏斗的装置实验开始前，止水夹，由长颈漏斗向广口瓶中加水至长颈漏斗中的液面高于广口瓶中的液面，一段时间后，则气密性良好关闭液面差不变(2)防止倒吸命题
9、点装置图解题指导如何“防倒吸”？常见的装置(可以起到防倒吸作用)：NO2 与水反应生成 HNO3 和 NO，造成气体减少、压强减小，从而产生倒吸。若将混合气体通入 CCl4中，则不会产生倒吸不需要防倒吸的情况：(1)氯气尾气用氢氧化钠溶液吸收(2)需处理或吸收的二氧化硫气体中如含有难溶于水的气体(如氧气)，虽然二氧化硫与氢氧化钠溶液反应，但是氧气难溶于水，不会使气体的气压迅速降低，不易发生倒吸现象(3)除去装置中的空气命题点方法与装置解题指导如何除去装置中的空气？利用载气，排除装置中的空气；利用实验本身产生的气体(如氢气)来排除装置中的空气，以防止在物质制备的过程中，制备的物质被氧气氧化。如制
10、备氢氧化亚铁(上图)根据装置的封闭性，让反应生成的气体将反应后生成的溶液顺利压入另一反应器中再反应。如：铁与稀盐酸生成氯化亚铁和氢气，将装置形成一定的特定封闭体系后，氢气可将生成的氯化亚铁溶液压入另一个含氢氧化钠溶液的反应容器内(4)控制载气的流速不要过快：实验常用其他稳定的气体(如氮气)作，为了充分吸收某种需分析或测定的气体，要控制载气的流速不要过快。(5)实验过程是否安全，污染处理是否得当。净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止倒吸。防氧化、防爆炸(如 H2还原 CuO 应先通 H2，气体点燃前先验纯)等。载气(6)控制“实验温度”的目的控温手段控温目的加热加快化学反应速率或使化学平衡向某方向
11、移动降温防止某物质在高温时分解或使化学平衡向某方向移动控制温度在一定范围若温度过低，则反应速率(或溶解速率)较慢；若温度过高，则某物质(如 H2O2、草酸、浓硝酸、铵盐等)会分解或挥发水浴加热受热均匀，温度可控，且温度不超过 100 冰水浴冷却防止某物质分解或挥发趁热过滤保持过滤温度，防止温度降低后某物质析出减压蒸发减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止某物质分解或失去结晶水(如题目要求制备结晶水合物产品)举 题 悟 法(2018山东济宁期末)直接排放含 SO2的废气会形成酸雨，危害环境。某化学实验小组用如下装置进行有关 SO2性质的探究活动。(1)装置 A 中反应的离子方程式为_。CaSO32H=
12、Ca2SO2H2O(2)选用以上装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱：甲同学认为按照ACF尾气处理顺序连接装置可以证明，乙同学认为该方案不合理，其理由是_。正确的连接顺序是AC_尾气处理(填字母)。证明亚硫酸的酸性强于次氯酸的酸性的实验现象是_。二氧化硫通入次氯酸钙溶液中发生氧化还原反应，不能用强酸制备弱酸的原理证明H2SO3和 HClO 的酸性强弱BEDF装置B中有气泡，装置D中品红溶液不褪色，F中出现白色沉淀(3)将二氧化硫通入以下装置可以制备Na2S2O3。装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收效率，B中试剂是_。写出装置A中发生反应的化学方程式：_。品红溶液2Na2SNa2CO34S
13、O2=3Na2S2O3CO2Na2S2O3溶液是定量实验中的常用试剂，测定其浓度的过程如下：第一步：准确称取a g KIO3(相对分子质量：214)固体配成溶液；第二步：加入过量KI固体和H2SO4溶液，滴加指示剂；第三步：用Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液的体积为V mL。则c(Na2S2O3)_molL1。(已知：IO3 5I6H=3I23H2O,2S2O23 I2=S4O26 2I)3 000a107V解析(2)根据强酸制取弱酸，探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱，需要把二氧化硫中含有的杂质氯化氢除去，再把二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中制取二氧化碳，通过酸性 KMnO4溶液除二
14、氧化硫，通过品红溶液验证二氧化硫已除尽，最后把二氧化碳通入漂白粉溶液中生成碳酸钙沉淀，从而证明酸性：亚硫酸碳酸次氯酸。(3)KIO33I26S2O23214 g 6 mola g V103 Lc(Na2S2O3)c(Na2S2O3)3 000a107V molL1考点 2 实验探究与定量计算基 础 梳 理一、化学实验探究1.探究的分类(1)探究物质的性质。如酸性、氧化性或还原性的强弱等。(2)探究反应所生成的物质、测定某成分的含量等。(3)探究化学实验中的反常现象或探究化学反应机理。(4)探究对经典问题的质疑。(5)探究化学反应的规律。2.实验探究的基本程序(1)提出问题：质疑的提出就是发现新
15、问题的开始。(2)提出猜想：对质疑的问题提出几种可能的情况。(3)设计探究方案：提出猜想后，设计实验方案，进行科学探究。注意探究实验中试剂的选择和试剂用量、条件的控制。(4)观察实验现象，得出结论：观察现象，做好记录，数据计算，分析推理，得出结论。3.探究角度(1)物质性质的探究在探究过程中往往可以利用对比实验，即设置几组平行实验来进行对照和比较，从而研究和揭示某种规律，解释某种现象形成的原因或证明某种反应机理。无机物、有机物性质的探究，必须在牢牢掌握元素化合物知识的基础上，大胆猜想，细心论证。脱离元素化合物知识，独立看待实验问题是不科学的，只有灵活运用已有的元素化合物知识，才能变探究型实验为
16、验证型实验，使复杂问题简单化。(2)对未知产物的探究通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质，对这些物质如何逐一进行检验，并确定含量的有关计算。虽然探究性实验主要考查学生的探究能力，但所设置的问题中又必须包含对实验基础知识的考查。(3)规律探究与变量控制在对未知的反应机理或规律的研究中，如果有多个影响因素(如浓度、温度、压强、催化剂、颗粒物规格等)，通常采用控制变量法。人为控制其他因素完全相同，只有要探究的因素不同，通过研究每个因素变化时的反应机理或规律，从而得出正确的反应机理或规律与多个影响因素之间的关系。这是高考中经常考查的类型。物质性质的递变规律。通过实验现象分析、比较得出结论。二、化学定量
17、计算1.从定量实验的目的来分类“应用角度”(1)获得实验数据，进行确定物质组成化学式的计算(如：滴定法、热重法)。(2)获得实验数据，进行混合物中物质含量的计算(如：关系式法、守恒法)。2.从考查的能力来分类“计算方法”(1)关系式法其本质就是根据化学反应方程式的定量关系进行计算。从滴定分析的种类分类有：中和滴定、沉淀滴定、氧化还原滴定、配位滴定等计算。从滴定分析的过程分类有：直接滴定、返滴定、间接滴定、连续滴定等计算。(2)守恒法质量守恒法：本质是化学方程式的计算。电子得失守恒法：本质是氧化还原反应方程式的计算。溶液中离子电荷守恒法：溶液中阴、阳离子的物质的量定量关系计算。(3)方程组法利用
18、“关系式法”和“守恒法”，建立二元化学未知数方程组，来求解化学定量关系的计算方法。常见滴定分析法的定量关系定量关系原理凯氏定氮法n(N)n(HCl)NH3H3BO3HCl=NH4ClH3BO3K2CrO4与 AgNO3n(Ag)2n(K2CrO4)2AgCrO24=Ag2CrO4(砖红色)KMnO4与 Na2C2O45n(KMnO4)2n(Na2C2O4)2MnO4 5C2O24 16H=2Mn210CO28H2O KMnO4与 H2O25n(KMnO4)2n(H2O2)2MnO4 5H2O26H=2Mn25O2 8H2OK2Cr2O7与 Fe26n(K2Cr2O7)n(Fe2)6Fe2Cr2
19、O27 14H=6Fe32Cr37H2O KIO3与 I5n(KIO3)n(I)5IIO36H=3I23H2OI2与 SO23n(I2)n(SO23)I2SO23 H2O=2ISO24 2HI2与 S2O232n(I2)n(S2O23)2S2O23 I2=S4O26 2IEDTA 与金属离子n(Y4)n(Mn)MnY4=MYn4举 题 悟 法类型 1 物质性质的探究(2018广东清远模拟)某学校化学兴趣小组做探究实验。(一)为了探究一氧化氮能否被 Na2O2完全吸收，设计了如下实验。装置如下图(加热装置省略)。查阅资料所知：2NONa2O2=2NaNO2；酸性条件下，NO 或 NO2 都能与
20、KMnO4溶液反应生成 NO3。(1)仪器 a 的名称为_。(2)B 瓶内装的物质是_。(3)若 NO 能被 Na2O2完全吸收，E 装置中的现象为_。(4)三颈烧瓶 A 中反应的化学方程式为_。(5)C 装置的作用是_。分液漏斗水酸性高锰酸钾溶液不褪色C4HNO3(浓)=CO24NO22H2O干燥NO，除去二氧化碳(二)实验室常用 Na2SO3固体与浓硫酸反应制取 SO2。(6)现有已制得 SO2的饱和溶液，请设计一个简单实验，比较 SO2与 Fe2还原性的强弱。要求简要写出实验步骤、现象和结论可供选择的试剂有：SO2的饱和溶液、FeCl2溶液、氯水、FeCl3溶液、KSCN 溶液、Ba(N
21、O3)2溶液、BaCl2溶液：_。取约 2 mL SO2饱和溶液于试管中，滴加 35 滴(或少量)氯化铁溶液，摇匀，滴加 23 滴 KSCN 溶液，溶液不变红，再滴加几滴 BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明还原性 SO2Fe2(7)某同学测定部分变质的 Na2SO3 样品中 Na2SO3 的含量(已知在酸性条件下IO3 能将 SO23 氧化为 SO24，自身还原为 I)：用电子天平称取 16.00 g Na2SO3固体配成 100 mL 溶液，取 25.00 mL 于锥形瓶中，并加入几滴淀粉溶液。用 0.100 0 mol L1酸性 KIO3溶液(硫酸酸化)滴定，三次平行实验测得标准液的 体
22、积 为24.00 mL。则 滴 定 终 点 时 锥 形 瓶 中 产 生 的 现 象 为_，写出与产生终点现象有关反应的离子方程式：_，样品中 Na2SO3的质量分数为_(计算结果保留四位有效数字)。溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不变色5IIO3 6H=3I23H2O22.68%解析(2)通过二氧化氮与水反应转化为 NO，因此 B 瓶内装的物质是水。(6)要比较 SO2 与 Fe2还原性的强弱，可以根据氧化还原反应的规律设计一个反应，让SO2作还原剂、Fe2为还原产物。(7)由电子转移守恒得到关系式 6e3Na2SO3KIO3，所以 n(Na2SO3)3n(KIO3)324.00103 L0.1
23、00 0 molL17.200 103 mol，样品中 Na2SO3 的质量分数为7.200103 mol126.0 gmol116.00 g25.00 mL100 mL100%22.68%。类型 2 未知物的探究(2018山东聊城二模)硫酸亚铁在工农业生产中具有广泛的应用。该物质不稳定，受热易分解产生氧化物，具有较强的还原性。.某学习小组利用如下装置来探究 FeSO4受热分解的产物。A B C D(1)甲组同学利用“A 接 B 接 C”的装置来验证产物中含有 SO2气体。连接好装置后，接下来的操作是_。仪器 a 的名称是_；其作用是_。(2)乙组同学查阅资料得：硫酸亚铁分解的气体产物中除 S
24、O2外还有 SO3；SO3的熔点为 16.8，沸点是 46.8，溶于水放出大量的热，易形成酸雾。为此设计了“A 接 D 接 C”的装置验证产物中含有 SO3。检验装置的气密性长颈漏斗平衡装置中的压强装置 D 中的现象是_，BaCl2溶液不能用Ba(NO3)2溶液代替的原因是_。装置 A 中固体变为红棕色，结合两组同学的实验，写出硫酸亚铁分解的化学方程式：_。产生白色沉淀，在液面上有酸雾形成SO2通入 BaCl2溶液中无现象，SO2通入 Ba(NO3)2溶液中会产生白色的 BaSO4沉淀，干扰 SO3的检验2FeSO4=Fe2O3SO3SO2取硫酸亚铁样品 18.20 g，加热分解至恒重时测得固
25、体质量为 11.00 g(假设杂质不反应)，该硫酸亚铁样品的纯度为_%(保留小数点后两位，下同)，样品中铁元素的质量分数为_。83.5230.77%.用硫酸亚铁碱性试纸可检验食品中是否含有 CN，方案如下：已知蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下：(3)若试纸变蓝则证明食品中含有 CN，基于普鲁士蓝的合成原理，请解释检测时试纸变蓝的原因：_。Fe2和 CN反应生成Fe(CN)64，同时 Fe2被空气中的 O2氧化生成 Fe3，Fe3与Fe(CN)64反应生成蓝色沉淀 Fe4Fe(CN)63解析(2)SO3 溶于水生成硫酸，形成酸雾；硫酸与 BaCl2 溶液产生 BaSO4白色沉淀；酸性条件下 NO3
26、 具有强氧化性，SO2与 Ba(NO3)2溶液也产生 BaSO4白色沉淀。由硫酸亚铁分解的化学方程式可知，2 mol FeSO4分解固体质量减轻 144 g，现固体质量减少 18.20 g11.00 g7.2 g，所以分解的 FeSO4的物质的量为 0.1 mol，FeSO4的质量为 15.2 g，样品中 FeSO4的纯度为 15.2 g18.20 g100%83.52%；FeSO4物质的量为 0.1 mol，样品中铁元素的物质的量为 0.1 mol(5.6 g)，铁元素质量分数为5.6 g18.20 g100%30.77%。类型 3 探究反应条件对反应的影响(2017郑州三模)资料显示：O2
27、的氧化性随溶液 pH 的增大逐渐减弱。室温下，某学习小组利用下图装置探究不同条件下 KI 与 O2的反应，实验记录如下：装置烧杯中的液体5 min 后现象2 mL 1 molL1KI 溶液5 滴淀粉无明显变化2 mL 1 molL1KI 溶液5 滴淀粉2 mL 0.2 molL1 HCl 溶液溶液变蓝2 mL 1 molL1KI 溶液5 滴淀粉2 mL 0.2 molL1 KCl 溶液无明显变化2 mL 1 molL1 KI 溶液5 滴淀粉2 mL 0.2 molL1 CH3COOH 溶液溶液变蓝，颜色较浅回答下列问题：(1)实验的目的是_。(2)实验中发生反应的离子方程式是_。(3)实验比实
28、验溶液颜色深的原因是_。为进一步探究 KI 与 O2的反应，用上述装置继续进行实验：烧杯中的液体5 h 后现象2 mL 混有 KOH 的 pH8.5 的 1 molL1 KI 溶液5 滴淀粉 溶液略变蓝2 mL 混有 KOH 的 pH10 的 1 molL1KI 溶液5 滴淀粉无明显变化验证 Cl是否影响 KI 与 O2的反应4IO24H=2I22H2O其他条件相同时，HCl 是强电解质，溶液中 c(H)较醋酸大，O2的氧化性较强对于实验的现象，甲同学猜想“pH10时O2不能氧化I”，他设计了上图装置进行实验以验证猜想。(4)烧杯a中的溶液为_。(5)实验结果表明此猜想不成立。支持该结论的实验
29、现象是：通入O2后，_。pH10 的 KOH 溶液电流表指针偏转，烧杯 b 中的溶液逐渐变蓝色(6)乙同学向 pH10 的 KOH 淀粉溶液中滴加碘水，溶液先变蓝后迅速褪色，经 检 测 褪 色 后 的 溶 液 中 含 有 IO3，用 离 子 方 程 式 表 示 褪 色 的 原 因：_。(7)该小组同学对实验过程进行了整体反思，推测实验和实验的现象产生的原因分别可能是_。3I26OH=IO3 5I3H2O中性条件下，O2的氧化性比较弱，短时间内难以生成足量碘单质使溶液颜色发生变化；pH10 的 KOH 溶液中，I被氧化生成 I2，I2又迅速发生歧化反应生成IO3 和 I类型4 定量分析酸碱中和滴
30、定(2017全国卷)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如下图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。已知：NH3H3BO3=NH3H3BO3，NH3H3BO3HCl=NH4ClH3BO3。回答下列问题：(1)a 的作用是_。(2)b 中放入少量碎瓷片的目的是_。f 的名称是_。(3)清洗仪器：g 中加蒸馏水；打开 k1，关闭 k2、k3，加热 b，蒸气充满管路；停止加热，关闭 k1，g 中蒸馏水倒吸进入 c，原因是_；打开 k2放掉水，重复操作 23 次。避免b中压强过大防止暴沸直形冷凝管c中温度下降，管路中形成负压(4)仪器清洗
31、后，g 中加入硼酸(H3BO3)和指示剂。铵盐试样由 d 注入 e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗 d，关闭 k3，d 中保留少量水。打开 k1，加热 b，使水蒸气进入 e。d 中保留少量水的目的是_。e 中主要反应的离子方程式为_，e 采用中空双层玻璃瓶的作用是_。液封，防止氨气逸出NH4 OH=NH3H2O保温使氨气完全蒸出(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品 m g 进行测定，滴定 g 中吸收液时消耗浓度为 cmolL 1 的盐酸 V mL，则样品中氮的质量分数为_%，样品的纯度_%。1.4cVm7.5cVm解析(1)a 的作用是平衡气压，以免关闭 k1后圆底烧瓶内气压过大。(3)
32、g 中蒸馏水倒吸进入 c，原因是 c、e 及其所连接的管道内水蒸气冷凝为水后，气压远小于外界大气压，在大气压的作用下，锥形瓶内的蒸馏水被倒吸入 c 中。(5)根据反应NH3H3BO3=NH3 H3BO3，NH3H3BO3HCl=NH4Cl H3BO3，可以求出样品中 n(N)n(HCl)c molL1V103L0.001cV mol，则样品中氮的质量分数为0.001cV14 gm g100%1.4cVm%，样品中甘氨酸的质量0.001cV75 g，所以样品的纯度7.5cVm%。类型 5 沉淀滴定法(2017天津卷)用沉淀滴定法快速测定 NaI 等碘化物溶液中 c(I)，实验过程包括准备标准溶液
33、和滴定待测溶液。.准备标准溶液a.准确称取 AgNO3基准物 4.246 8 g(0.025 0 mol)后，配制成 250 mL 标准溶液，放在棕色试剂瓶中避光保存，备用。b.配制并标定 100 mL 0.100 0 molL1 NH4SCN 标准溶液，备用。.滴定的主要步骤a.取待测 NaI 溶液 25.00 mL 于锥形瓶中。b.加入 25.00 mL 0.100 0 molL1 AgNO3溶液(过量)，使 I完全转化为 AgI 沉淀。c.加入 NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。d.用 0.100 0 molL1NH4SCN 溶液滴定过量的 Ag，使其恰好完全转化为AgSCN 沉淀后，
34、体系出现淡红色，停止滴定。e.重复上述操作两次。三次测定数据如下表：实验序号123消耗 NH4SCN 标准溶液体积/mL 10.24 10.02 9.98f.数据处理。回答下列问题：(1)将称得的 AgNO3配制成标准溶液，所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有_。250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管(2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是_。(3)滴定应在 pH0.5 的条件下进行，其原因是_。(4)b 和 c 两步操作是否可以颠倒？_(填“是”或“否”)，说明理由：_。(5)所消耗的 NH4SCN 标准溶液平均体积为_mL，测得 c(I)_ molL1。(6)在滴定管中装入 NH
35、4SCN 标准溶液的前一步，应进行的操作为_。避免 AgNO3见光分解防止因 Fe3的水解而影响滴定终点的判断(或抑制 Fe3的水解)否若颠倒，Fe3与 I反应，指示剂耗尽，无法判断滴定终点10.000.060 0用 NH4SCN 标准溶液进行润洗(7)判断下列操作对 c(I)测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。若在配制 AgNO3标准溶液时，烧杯中的溶液有少量溅出，则测定结果_。若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，则测定结果_。偏高偏高解析(5)根据所提供的三组数据，第 1 组数据误差较大，舍去，第 2、3 两组数据取平均值即可，所以消耗的 NH4SCN 标准溶液平均
36、体积为 10.00 mL；加入的 AgNO3物质的量：n(AgNO3)0.100 0 molL125.00103 L，根据 AgSCN=AgSCN，反应后剩余的 AgNO3物质的量：n(AgNO3)n(NH4SCN)0.100 0 molL110.00 103 L，则与NaI反应的AgNO3物质的量：n(AgNO3)0.100 0 molL115.00103 L，根据 AgI=AgI，则 n(I)0.100 0 molL 115.0010 3 L，c(I)0.100 0 molL115.00103 L25.00103 L0.060 0 molL1。(7)若在配制AgNO3标准溶液时，烧杯中的溶
37、液有少量溅出，所配制的AgNO3标准溶液浓度偏低，滴定时消耗NH4SCN标准溶液体积偏小，根据反应原理知，n(Ag)(剩余)偏小，n(I)0.100 0 molL125.00103 Ln(Ag)(剩余)，故n(I)偏大，c(I)测定结果偏高。若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，造成读数偏小，滴定时消耗NH4SCN标准溶液体积偏小，根据反应原理知，n(Ag)(剩余)偏小，n(I)0.100 0 molL125.00103 Ln(Ag)(剩余)，故n(I)偏大，c(I)测定结果偏高。类型 6 氧化还原滴定(2018黄山一模)硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(
38、Na2S2O35H2O)。.查阅资料(1)Na2S2O35H2O 是无色透明晶体，易溶于水。其稀溶液与 BaCl2溶液混合无沉淀生成。(2)向 Na2CO3和 Na2S 混合液中通入 SO2可制得 Na2S2O3，所得产品中常含有少量 Na2SO3和 Na2SO4。(3)Na2SO3易被氧化；BaSO3难溶于水，可溶于稀盐酸。(4)硫代硫酸钠与碘反应的离子方程式为 2S2O23 I2=S4O26 2I。.制备产品实验装置如下图所示(省略夹持装置)。实验步骤：(1)按如图所示组装好装置后，应先_(填操作名称)，再按图示加入试剂。仪器B和D的作用是_；E中的试剂是_(填字母)。A.稀硫酸 B.Na
39、OH溶液 C.饱和NaHSO3溶液检查装置的气密性安全瓶(或防止倒吸)B(2)先向烧瓶 C 中加入 Na2S 和 Na2CO3混合溶液，再向烧瓶 A 中滴加浓硫酸。C中反应生成Na2S2O3和CO2，化学方程式为_。(3)待 Na2S 和 Na2CO3完全消耗后，结束反应。过滤 C 中混合液，滤液经蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品。2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2.探究与反思(1)为验证产品中含有 Na2SO3和 Na2SO4，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整(所需试剂从稀硝酸、稀硫酸、稀盐酸、蒸馏水中选择)：取适量产品配成稀溶液，滴加足量 BaCl2溶液
40、，有白色沉淀生成，_，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有 Na2SO3和 Na2SO4。沉淀中加入足量的稀盐酸过滤、用蒸馏水洗涤沉淀，再向(2)用 I2的标准溶液测定产品的纯度取 10.0 g 产品，配制成 100 mL 溶液，配制溶液的蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用，其目的是杀菌、除_及二氧化碳。取 10.00 mL 溶液，以_溶液为指示剂，用浓度为 0.10 molL1I2的标准溶液进行滴定，相关数据记录如下表所示。编号123溶液的体积/mL10.00 10.00 10.00消耗 I2标准溶液的体积/mL 19.95 17.10 20.05滴定时，达到滴定终
41、点的现象是_。Na2S2O35H2O 在产品中的质量分数是_(用百分数表示，且保留 1 位小数)。水中溶解的氧气淀粉溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色99.2%解析.(1)SO2易溶于水，实验中要防止倒吸；E 中的试剂是氢氧化钠溶液，吸收 SO2。.(2)设 10.00 mL 溶液中含 Na2S2O35H2O x g，第二次实验数值偏离正常值，舍去，第一次、第三次实验消耗碘的标准溶液的平均体积为 20.00 mL，2(Na2S2O35H2O)I2496 g 1 molx g 0.10 molL10.02 Lx0.992；100 mL 溶液中含 Na2S2O35H2O 9.92 g，则 Na2
42、S2O35H2O 在产品中的质量分数是9.92 g10.0 g100%99.2%。类型7 配位滴定法(2018江苏卷)通过测定碱式硫酸铝(1x)Al2(SO4)3xAl(OH)3溶液中相关离子的浓度确定x的值，测定方法如下：(1)取碱式硫酸铝溶液25.00 mL，加入盐酸酸化的过量BaCl2溶液充分反应，静置后过滤、洗涤，干燥至恒重，得固体2.330 0 g。(2)取碱式硫酸铝溶液2.50 mL，稀释至25 mL，加入0.100 0 molL1 EDTA标准溶液25.00 mL，调节溶液pH约为4.2，煮沸，冷却后用0.080 00 molL1 CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点，消耗
43、CuSO4标准溶液20.00 mL(已知Al3、Cu2与EDTA反应的化学计量比均为11)。计算(1x)Al2(SO4)3xAl(OH)3中的x值(写出计算过程)。答案 25 mL 溶液中：n(SO24)n(BaSO4)2.330 0 g233 gmol10.010 0 mol25 mL 溶液中：n(Al3)n(EDTA)n(Cu2)0.100 0 molL125.00 mL 103 LmL10.080 00 molL120.00 mL103LmL19.000104 mol25 mL 溶液中：n(Al3)9.000103 mol1 mol(1x)Al2(SO4)3xAl(OH)3中 n(Al3
44、)(2x)mol，n(SO24)3(1x)molnAl3nSO24 2x31x9.000103 mol0.010 0 mol，x0.41 有关返滴定法的计算(1)试题特点 第一步：样品待测液先与已知量(过量)的标准液A反应；第二步：反应后剩余的标准液A，再与另一种标准液B反应，并达到终点。(2)解题方法 计算标准液A的总量；根据第二步反应的定量关系，由标准液B的量求算出标准液A过量的量；第一步参加反应的标准液A的量标准液A的总量标准液A过量的量；根据第一步反应的定量关系，由第一步参加反应的标准液A的量求算出待测液的量。(3)分析过程：质量验收1.(2018山东泰安模拟)某学习小组为探究 MnO
45、2与 FeCl36H2O 的反应，设计了下列装置：查阅文献有如下信息：FeCl3的熔点为 282，沸点为 315。FeCl36H2O 的熔点为 37，沸点为 285。3Fe22Fe(CN)63=Fe3Fe(CN)62(蓝色)实验过程记录如下：操作步骤现象1.检查装置气密性，加入相应药品，点燃酒精灯，加热试管 A2.打开 a，关闭 b、c，用湿润的蓝色石蕊试纸贴近 a 口A 中出现白雾，蓝色石蕊试纸变红3.打开 b，关闭 a、cA 中逐渐产生黄色气体，试管及导管壁内附有黄色液滴，B 中溶液变红4.打开 c，关闭 a、bC 中溶液变棕黄色5.停止加热回答下列问题：(1)管壁内形成黄色液滴，可能的原
46、因是_。(2)B 中溶液变红，请用离子方程式解释其原因：_。(3)对 C 中溶液变棕黄色，小组展开进一步实验(如下图所示)，则 C 中溶液变棕黄色的原因是_。FeCl36H2O 受热汽化，在管壁遇冷所致Fe33SCN=Fe(SCN)3Fe3和 I2共同导致(4)对 A 中残留物进行分离，其中得到一种不溶于水的红棕色固体，写出 A 中生成该固体的化学方程式：_。(5)在 A 中，MnO2发生反应的化学方程式为_。2(FeCl36H2O)=Fe2O36HCl9H2OMnO24HCl=Cl2MnCl22H2O解析(1)FeCl36H2O 的熔点为 37，沸点为 285，受热时汽化，在试管壁上冷却转化
47、为液体，所以看到黄色液滴。(2)FeCl36H2O 受热转化为气体，进入试管B 中，电离出铁离子，和硫氰根离子反应生成硫氰化铁，溶液显红色。(3)C 中溶液滴加硫氰化钾溶液显红色，说明含有铁离子；滴加 CCl4分层，下层显紫红色，说明C 溶液中含有单质碘；滴加铁氰化钾，未见蓝色沉淀，说明不存在亚铁离子。所以 C中溶液显黄色是 Fe3和 I2共同导致。(4)这种不溶于水的红棕色固体为 Fe2O3，应该是 FeCl36H2O 受热促进水解，得到氢氧化铁，氢氧化铁受热分解得到氧化铁，总反应为 2(FeCl36H2O)=Fe2O36HCl9H2O。(5)A 中 MnO2是和 FeCl36H2O受热生成
48、的 HCl 发生氧化还原反应得到 Cl2。2.(2017全国卷)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如下图所示。回答下列问题：(1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是_，还可使用_代替硝酸。将样品中可能存在的 Fe2氧化为 Fe3H2O2(2)沉淀 A 的主要成分是_，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为_。(3)加氨水过程中加热的目的是_。沉淀 B 的主要成分为_、_(填化学式)。(4)草酸钙沉淀经稀硫酸处理后，用 KMnO4标准
49、溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为 MnO4 HH2C2O4Mn2CO2H2O(未配平)。实验中称取 0.400 g 水泥样品，滴定时消耗了 0.050 0 molL1KMnO4溶液 36.00 mL，则该水泥样品中钙的质量分数为_。SiO2SiO24HF=SiF42H2O防止水解生成胶体，难以沉淀分离Fe(OH)3Al(OH)345.0%解析(1)加入硝酸的作用是将样品中可能含有的 Fe2氧化为 Fe3，铁离子更易沉淀从而除去；H2O2 也可将 Fe2氧化为 Fe3，且不引入新的杂质。(3)加热的目的是促进铁离子和铝离子水解生成 Fe(OH)3 和 Al(OH)3 沉淀除去，而 Mg2沉淀所需 pH较大，pH45 时 Mg2不沉淀。(4)配平反应的离子方程式为 6H2MnO4 5H2C2O4=2Mn210CO28H2O，则有 5Ca25H2C2O42KMnO4n(KMnO4)0.050 0 molL136.00103 L1.80103moln(Ca2)4.50103 mol水泥中钙的质量分数为4.50103mol40 gmol10.400 g100%45.0%。Thank you for watching
