1、微考点79 定量实验一物质的组 成和产率的计算1(2019潍坊质检)某种含有少量FeCl2杂质的FeCl3样品,现要测定其中铁元素的含量。实验采用以下步骤进行:准确称量mg样品(23g);向样品中加入10mL5molL1的盐酸,再加入蒸馏水,配制成250mL溶液;量取25mL操作中配得的溶液,加入3mL溴水,加热使之完全反应;趁热迅速加入浓度为10%的氨水至过量,充分搅拌,使之完全沉淀;过滤,将沉淀洗涤、灼烧、冷却称量,反复操作至恒重。请根据上面的叙述回答:(1)若称量前,托盘天平的指针偏向标尺左方;称量读数时,指针刚好在标尺的中间,则所得样品的质量_(填字母)。A比mg多B比mg少C恰好为m
2、g(2)溶解样品时要加入盐酸,原因是_。(3)配制250mL溶液时,除需250mL的容量瓶、烧杯外,还需用到的玻璃仪器是_。(4)加入溴水时发生反应的离子方程式是_。(5)若坩埚质量为W1g,坩埚与灼烧后固体的总质量是W2g,则样品中铁元素的质量分数是_。(6)若在配制250mL溶液时,所用的容量瓶没有洗干净。当含有下列物质时,最终会使铁元素的测定含量(填“偏高”“偏低”或“不变”)。NaCl_;Fe2(SO4)3_。2(2019周口联考)葡萄酒中抗氧化剂的残留量是以游离SO2的含量计算,我国国家标准(GB27602014)规定葡萄酒中SO2的残留量0.25gL1。某兴趣小组设计实验方案对葡萄
3、酒中SO2进行测定。定量实验方案如下(部分装置和操作略):(1)A中加入100.0mL葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与B中H2O2完全反应,其化学方程式为:_。(2)除去B中过量的H2O2,然后再用NaOH标准溶液进行滴定,除去H2O2的方法是_。(3)步骤X滴定至终点时,消耗NaOH溶液30.00mL,该葡萄酒中SO2的含量为_gL1。该测定结果比实际值偏高,分析原因:_。3(1)草酸晶体(H2C2O4xH2O)加热到170以上发生分解反应,从元素组成和碳元素的化合价分析,可能生成三种氧化物,写出反应的化学方程式:_;也可能生成两种氧化物和一种酸,则该酸的化学式为:_。事实表明,草
4、酸晶体加热到170以上分解生成三种氧化物。某同学欲按照如图所示的装置进行实验,检验草酸晶体的分解产物中除H2O之外的氧化物。其中装置B的主要作用是_。你认为该装置是否存在不足之处,如无,请回答“不存在”。如有,请指出不足之处;_。(2)碳元素的稳定价态为4价,所以草酸具有还原性。用酸性高锰酸钾溶液通过滴定方法来测定草酸溶液的物质的量浓度,酸性高锰酸钾溶液应盛放在_(填“酸式”或“碱式”)滴定管里,滴定终点的现象为_。取某草酸溶液25.00mL,用amolL1酸性高锰酸钾溶液滴定,滴定终点时消耗酸性高锰酸钾溶液VmL,则该草酸溶液的物质的量浓度为_molL1。4(2017全国卷,26)凯氏定氮法
5、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。(4)仪器清洗后,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
6、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_。(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为cmolL1的盐酸VmL,则样品中氮的质量分数为_%,样品的纯度_%。5(2016天津理综,9)水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标,通常用每升水中溶解氧分子的质量表示,单位mgL1,我国地表水环境质量标准规定,生活饮用水源的DO不能低于5mgL1。某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略),测定某河水的DO。.测定原理:碱性条件下,O2将Mn2氧化为MnO(OH)2:2Mn2O24
7、OH=2MnO(OH)2酸性条件下,MnO(OH)2将I氧化为I2:MnO(OH)2IHMn2I2H2O(未配平)用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2:2S2OI2=S4O2I。.测定步骤:a安装装置,检验气密性,充N2排尽空气后,停止充N2。b向烧瓶中加入200mL水样。c向烧瓶中依次迅速加入1mLMnSO4无氧溶液(过量)、2mL碱性KI无氧溶液(过量),开启搅拌器,至反应完全。d搅拌并向烧瓶中加入2mLH2SO4无氧溶液,至反应完全,溶液为中性或弱酸性。e从烧瓶中取出40.00mL溶液,以淀粉作指示剂,用0.01000molL1Na2S2O3溶液进行滴定,记录数据。fg处理数据(忽略氧
8、气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。回答下列问题:(1)配制以上无氧溶液时,除去所用溶剂水中氧的简单操作为_。(2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器为_。滴定管注射器量筒(3)搅拌的作用是_。(4)配平反应的方程式,其化学计量数依次为_。(5)步骤f为_。(6)步骤e中达到滴定终点的标志为_。若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50mL,水样的DO_mgL1(保留一位小数)。作为饮用水源,此次测得DO是否达标:_(填“是”或“否”)。(7)步骤d中加入H2SO4溶液反应后,若溶液pH过低,滴定时会产生明显的误差,写出产生此误差的原因(用离子方程式表示,至少写出2个)_。答案
9、精析1(1)B(2)抑制Fe2、Fe3的水解(3)玻璃棒、胶头滴管(4)2Fe2Br2=2Fe32Br(5)%(6)不变偏高2(1)SO2H2O2=H2SO4(2)加入二氧化锰并振荡(答案合理即可)(3)0.384盐酸挥发造成的干扰解析(1)SO2与双氧水发生氧化还原反应生成硫酸,反应的方程式为SO2H2O2=H2SO4。(2)双氧水在二氧化锰作催化剂的条件下发生分解反应生成水和氧气,所以除去H2O2的方法是加入二氧化锰并振荡。(3)根据2NaOHH2SO4SO2可知SO2的质量为(0.0400molL10.030L)64gmol10.0384g,该葡萄酒中的SO2含量为0.384gL1;由于
10、盐酸易挥发,有部分氯化氯会挥发到B装置中,所以会使氢氧化钠的用量偏多,导致测定结果比实际值偏高。3(1)H2C2O4xH2OCOCO2(1x)H2OHCOOH冷凝草酸蒸气,避免其与澄清石灰水反应产生白色沉淀,干扰CO2的检验一是F、G之间缺少一个验证CO2已经被完全除去的D装置,二是缺少对尾气中CO吸收处理的装置(2)酸式当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液后,锥形瓶中的溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色(或0.1aV)解析(1)草酸中碳元素为3价,且仅含C、H、O三种元素,所以分解生成三种氧化物时,只能是CO、CO2和H2O;如果生成两种氧化物和一种酸,反应的化学方程式为H2C2O4xH2OC
11、O2HCOOHxH2O,则该酸为HCOOH。已知草酸钙为白色沉淀,所以检验CO2时应该先除去草酸,又因为草酸的沸点为150,则可以冷凝除之。(2)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,应盛放在酸式滴定管中。滴定终点时,草酸完全反应,再滴入酸性高锰酸钾溶液,锥形瓶中的溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色。通过价态分析,H2C2O4与KMnO4按物质的量之比为52进行反应,由此可求得该草酸溶液的物质的量浓度。4(1)避免b中压强过大(2)防止暴沸直形冷凝管(3)c中温度下降,管路中形成负压(4)液封,防止氨气逸出NHOHNH3H2O保温使氨完全蒸出(5)解析(1)a管作用是平衡气压,防止b中压强过大。(2
12、)碎瓷片可防止液体加热时暴沸。f为直形冷凝管。(3)停止加热,管路中气体温度下降,水蒸气冷凝为液态水,形成负压,g中蒸馏水倒吸入c中。(4)d中保留少量水,起液封作用,防止NH3逸出。e中NH与OH加热反应放出NH3。因为加热水蒸气充满管路,双层玻璃瓶中也充满水蒸气,起保温作用,有利于NH3完全逸出。(5)C2H5NO2NH3NH3H3BO3HCl,样品中氮的质量分数为100%。样品的纯度100%。5(1)将溶剂水煮沸后冷却(2)(3)使溶液混合均匀,快速完成反应(4)1,2,4,1,1,3(5)重复步骤e的操作23次(6)溶液蓝色褪去且半分钟内不恢复原色9.0是(7)2HS2O=SSO2H2
13、O,SO2I22H2O=4HSO2I,4H4IO2=2I22H2O(任写其中2个)解析(1)气体在水中的溶解度随着温度升高而减小,将溶剂水煮沸可以除去所用溶剂水中氧气。(2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂,应选择注射器。(3)搅拌可以使溶液混合均匀,加快反应速率。(4)Mn元素的化合价由4价降低到2价,碘元素的化合价由1价升高到0价,根据化合价升降总数相等,反应配平后的化学方程式为MnO(OH)22I4H=Mn2I23H2O,故其化学计量数依次为1,2,4,1,1,3。(5)为了减小实验的误差,滴定操作一般需要重复操作23次,因此步骤f为重复步骤e的操作23次。(6)I被氧化为I2后,再用Na2S2O3溶液滴定,将I2还原为I,因此滴定结束时,溶液的蓝色消失且半分钟内不恢复原色;n(Na2S2O3)0.01000molL10.0045L4.5105mol,根据反应有O22MnO(OH)22I24S2O,n(O2)n(Na2S2O3)1.125105mol,该河水的DOmgL19.0mgL15mgL1,此次测得的DO达标。(7)Na2S2O3在酸性条件下发生歧化反应,生成的SO2也能够被生成的I2氧化,同时空气中的O2也能够将I氧化,反应的离子方程式有2HS2O=SSO2H2O,SO2I22H2O=4HSO2I,4H4IO2=2I22H2O。