大一輪及課時分組練第十章 第3講 定量實驗分析型實驗題含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第3講定量實驗分析型實驗題熱點一定量測定數(shù)據(jù)的方法和過程分析數(shù)據(jù)的測定方法1．沉淀法先將某種成分轉(zhuǎn)化為沉淀,然后稱量純凈、干燥的沉淀的質(zhì)量，再進行相關(guān)計算。2．測氣體體積法對于產(chǎn)生氣體的反應(yīng),可以通過測定氣體體積的方法測定樣品純度。3．測氣體質(zhì)量法將生成的氣體通入足量的吸收劑中,通過稱量實驗前后吸收劑的質(zhì)量，求得所吸收氣體的質(zhì)量，然后進行相關(guān)計算。4．滴定法即利用滴定操作原理，通過酸堿中和滴定、沉淀滴定和氧化還原反應(yīng)滴定等獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)后再進行相關(guān)計算?！镜淅?】(2011·北京理綜，11改編)下列實驗方案中，不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是 （）①取a克混合物充分加熱，減重b克②取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng),加熱、蒸干、灼燒,得b克固體③取a克混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng)，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克④取a克混合物與足量Ba(OH）2溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、烘干，得b克固體⑤取a克混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng),用排水法將產(chǎn)生的氣體收集在量筒中，讀數(shù)為b升⑥取a克混合物于錐形瓶中加適量水溶解,酚酞作指示劑，用cmol·L－1的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定至終點時,消耗鹽酸b升A．②③ B．④⑤⑥ C．③⑤ D．全部解析取a克混合物充分加熱,減重b克，根據(jù)差量法可求出NaHCO3的質(zhì)量，從而求出Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，故①正確；取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，加熱、蒸干、灼燒，得b克固體氯化鈉，列方程組即可求出,②正確；③中,取a克混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng)，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克，由于逸出氣體中含有H2O,故無法求解；④中由于二者都能與Ba(OH）2溶液反應(yīng)生成BaCO3沉淀，由Na2CO3→BaCO3、NaHCO3→BaCO3的轉(zhuǎn)化關(guān)系，列方程組即可求出混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),④正確；⑤中由于少量CO2溶于水，無法測定Na2CO3、NaHCO3產(chǎn)生CO2的總體積，⑤不正確；⑥中用酚酞作指示劑，達到滴定終點時，Na2CO3恰好轉(zhuǎn)化為NaHCO3,NaHCO3與鹽酸未反應(yīng),根據(jù)Na2CO3＋HCl=NaCl＋NaHCO3可計算出Na2CO3的質(zhì)量，⑥正確.答案C【典例2】（2011·福建理綜，25）化學(xué)興趣小組對某品牌牙膏中磨擦劑成分及其含量進行以下探究:查得資料：該牙膏磨擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成；牙膏中其他成分遇到鹽酸時無氣體產(chǎn)生。Ⅰ.磨擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗取適量牙膏樣品，加水充分?jǐn)嚢?、過濾。(1）往濾渣中加入過量NaOH溶液，過濾.氫氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式是____________________________________________________________________。（2)往（1）所得濾液中先通入過量二氧化碳,再加入過量稀鹽酸.觀察到的現(xiàn)象是_____________________________________________________________________。Ⅱ.牙膏樣品中碳酸鈣的定量測定利用下圖所示裝置（圖中夾持儀器略去）進行實驗,充分反應(yīng)后，測定C中生成BaCO3沉淀的質(zhì)量，以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。依據(jù)實驗過程回答下列問題：（3）實驗過程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝狻Ｆ渥饔贸丝蓴嚢鐱、C中的反應(yīng)物外，還有________。(4)C中反應(yīng)生成BaCO3的化學(xué)方程式是__________________________________。(5）下列各項措施中,不能提高測定準(zhǔn)確度的是________（填標(biāo)號)。a．在加入鹽酸之前，應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO2氣體b．滴加鹽酸不宜過快c．在A～B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置d．在B～C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置（6）實驗中準(zhǔn)確稱取8。00g樣品三份,進行三次測定,測得BaCO3的平均質(zhì)量為3。94（7）在人認為不必測定C中生成的BaCO3質(zhì)量,只要測定裝置C在吸收CO2前后的質(zhì)量差，一樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實驗證明按此方法測定的結(jié)果明顯偏高,原因是________________________________________________________________。解析(1）該反應(yīng)為Al（OH）3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O或Al（OH）3＋NaOH=Na[Al（OH）4］.(2)由于上面得到的溶液是NaAlO2溶液，在先通入過量CO2，再加入過量稀鹽酸時，發(fā)生反應(yīng)：NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al（OH)3↓＋NaHCO3；Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O；NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑，所以現(xiàn)象為通入CO2時有白色沉淀產(chǎn)生，加入稀鹽酸后，沉淀溶解，且有無色氣體產(chǎn)生。（3）持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝獾哪康氖菍⑸傻腃O2盡量全部排出,同時起攪拌作用.(4）C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2＋Ba（OH）2=BaCO3↓＋H2O。(5)通空氣的目的是排出CO2，空氣是否干燥不影響實驗結(jié)果,c不正確。由于HCl與NaHCO3也可反應(yīng)產(chǎn)生CO2，故增添盛有飽和碳酸氫鈉的洗氣瓶會影響實驗結(jié)果，d也不正確。(6）n（BaCO3)＝3.94g/197g·mol－1＝0。02mol，由C原子守恒得m（CaCO3）為0.02mol×100g·mol(7)由于B中的水蒸氣和HCl等易揮發(fā)進入C中，所以裝置C的質(zhì)量會偏大。答案Ⅰ.(1)Al（OH）3＋OH－=AlOeq\o\al（－，2)＋2H2O(或Al（OH）3＋OH－=[Al（OH）4］－)（2)通入CO2氣體有白色沉淀生成；加入鹽酸有氣體產(chǎn)生且沉淀溶解Ⅱ.(3)把生成的CO2全部排入C中，使之完全被Ba(OH)2溶液吸收(4)Ba（OH)2＋CO2=BaCO3↓＋H2O(5)cd(6）25%(7）B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中（或其他合理答案）1．為測試一鐵片中鐵元素的含量，某課外活動小組提出下面兩種方案并進行了實驗（以下數(shù)據(jù)為多次平行實驗測定結(jié)果的平均值)：方案一:將ag鐵片完全溶解于過量稀硫酸中，測得生成氫氣的體積為580mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況);方案二：將eq\f（a,10)g鐵片完全溶解于過量稀硫酸中，將反應(yīng)后得到的溶液用0。02000mol·L－1的KMnO4溶液滴定，達到終點時消耗了25.00mLKMnO4溶液。請回答下列問題：（1）配平下面的化學(xué)方程式：eq\x(）KMnO4＋eq\x()FeSO4＋eq\x（)H2SO4=eq\x（)Fe2(SO4）3＋eq\x（)MnSO4＋eq\x（）K2SO4＋eq\x（）H2O（2）在滴定實驗中不能選擇________式滴定管，理由是________________________________________________________________________________________________；(3)根據(jù)方案一和方案二測定的結(jié)果計算，鐵片中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)依次為________和________；（4）若排除實驗儀器和操作的影響因素，試對上述兩種方案測定結(jié)果的準(zhǔn)確性做出判斷和分析。①方案一________（填“準(zhǔn)確”、“不準(zhǔn)確”或“不一定準(zhǔn)確”）,理由是______________________________________________________________；②方案二________（填“準(zhǔn)確"、“不準(zhǔn)確”或“不一定準(zhǔn)確”)，理由是______________________________________________________________________。答案（1）21085218（2)堿KMnO4是強氧化劑，它會腐蝕膠管（3）eq\f（1。45,a）eq\f（1.40，a)(4)①不一定準(zhǔn)確如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)并能生成氫氣的其他金屬,會導(dǎo)致結(jié)果偏高；如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解、但不產(chǎn)生氫氣的鐵的氧化物，會導(dǎo)致結(jié)果偏低；如果上述情況均不存在，則結(jié)果準(zhǔn)確②不一定準(zhǔn)確如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解的其他金屬，生成的金屬離子在酸性溶液中能被高錳酸鉀氧化，會導(dǎo)致結(jié)果偏高；如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解的鐵的氧化物，生成的Fe3＋在酸性溶液中不能被高錳酸鉀氧化,會導(dǎo)致結(jié)果偏低；如果上述情況均不存在，則結(jié)果準(zhǔn)確解析(1)分析該氧化還原反應(yīng)的化合價,找出化合價發(fā)生變化的各元素,利用化合價的升降相等，配平化學(xué)方程式:eq\o（KMnO4,\s\up6(＋7））→eq\o（Mn,\s\up6(＋2）)SO4eq\o(Fe，\s\up6（＋2）)SO4→eq\o(Fe2,\s\up6(＋3))（SO4）3（2)由于酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性,能腐蝕堿式滴定管的膠管，因此不能選擇堿式滴定管.(3)根據(jù)方案一中的測量結(jié)果計算:n(Fe)＝n（H2）＝eq\f(0。58L，22.4L·mol－1）因此m(Fe)＝eq\f(0。58,22.4)mol×56g·mol－1＝1.45故鐵片中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f（1.45,a）根據(jù)方案二中的測定結(jié)果計算：根據(jù)（1)中反應(yīng)方程式：2KMnO4～10FeSO4~10Fen(Fe）＝5n(KMnO4）＝5×0。02mol·L－1×0.025＝0.0025mol鐵片中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f（0.0025mol×56g·mol－1，\f(a,10)g)＝eq\f(1.40，a）（4)①方案一不一定準(zhǔn)確，因為不能確定Fe片中是否含有和稀硫酸反應(yīng)放出H2的雜質(zhì)，若有則測定結(jié)果偏高。②方案二是利用Fe2＋消耗KMnO4的物質(zhì)的量的多少,求出Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，而鐵片中是否含有和酸性KMnO4溶液反應(yīng)的雜質(zhì)也不能確定，另外鐵片中若有＋3價的Fe的雜質(zhì)，用KMnO4也測定不出來。因此方案二也不一定準(zhǔn)確.2．鋁鎂合金是飛機制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)，為測定某含鎂3%~5%的鋁鎂合金（不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計了下列兩種不同實驗方案進行探究。填寫下列空白：［方案一］[實驗方案］將鋁鎂合金與足量NaOH溶液反應(yīng)，測定剩余固體質(zhì)量。實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________。［實驗步驟](1）稱取10.8g鋁鎂合金粉末樣品，溶于體積為V、物質(zhì)的量濃度為4。0mol·L－1NaOH溶液中,充分反應(yīng).則NaOH溶液的體積V（2）過濾、洗滌、干燥、稱量固體。該步驟中若未洗滌固體,測得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將________(填“偏高"、“偏低”或“無影響"）.[方案二］[實驗方案]將鋁鎂合金與足量稀硫酸溶液反應(yīng),測定生成氣體的體積。［實驗步驟](1）同學(xué)們擬選用下列實驗裝置完成實驗：你認為最簡易的裝置其連接順序是A接()(）接()（）接（）（填接口字母,可不填滿)。（2)仔細分析實驗裝置后，同學(xué)們經(jīng)討論認為以下兩點會引起較大誤差：稀硫酸滴入錐形瓶中,即使不生成氫氣,也會將瓶內(nèi)空氣排出，使所測氫氣體積偏大；實驗結(jié)束時，連接廣口瓶和量筒的導(dǎo)管中有少量水存在，使所測氫氣體積偏小。于是他們設(shè)計了如圖所示的實驗裝置.①裝置中導(dǎo)管a的作用是_____________________________。②實驗前后量氣管中液面讀數(shù)分別為V1mL、V2mL，則產(chǎn)生氫氣的體積為__________mL。③若需確定產(chǎn)生氫氣的量,還需測定的數(shù)據(jù)是____________。答案方案一：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑(1）97（2)偏高方案二：（1）EDG（2)①使分液漏斗內(nèi)氣體壓強與錐形瓶內(nèi)氣體壓強相等,打開分液漏斗活塞時稀硫酸能順利滴下；滴入錐形瓶的稀硫酸的體積等于進入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差②（V1－V2)③實驗時的溫度和壓強解析方案一:將鋁鎂合金與足量NaOH溶液反應(yīng)，鎂不和NaOH溶液反應(yīng),鋁發(fā)生反應(yīng)：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑。(1)假設(shè)合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最少為3%，則10.8g鋁鎂合金粉末樣品中含有鋁10.476g，其物質(zhì)的量是0.388mol，根據(jù)反應(yīng)2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑知,需要n(NaOH）＝n（Al)＝0。388mol，V（NaOH)＝0.388mol/4。0mol·L（2)過濾后,金屬鎂的表面會沾有其他離子，如果沒有洗滌,稱量后的固體的質(zhì)量將大于鎂的實際質(zhì)量，所測得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏高。方案二:(1）很明顯，該同學(xué)采用排水法來測量產(chǎn)生氫氣的體積,故A應(yīng)連接E，D連接G。（最后讀數(shù)時要調(diào)節(jié)廣口瓶和量筒中的液面高度，F(xiàn)接口的導(dǎo)管太短）。用導(dǎo)管a連接后，滴入錐形瓶的稀硫酸的體積等于進入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差.②量氣管的0刻度在上，故產(chǎn)生氫氣的體積為（V1－V2）mL.③若需確定產(chǎn)生氫氣的量，還需知道實驗時的溫度和壓強.熱點二實驗數(shù)據(jù)的處理分析實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計與整理的一般方法1．?dāng)?shù)據(jù)的表格化項目實驗編號項目1項目2項目3項目4…123（1）根據(jù)實驗原理確定應(yīng)記錄的項目:所測的物理量。（2)應(yīng)注意數(shù)據(jù)的有效數(shù)字及單位和必要的注釋。(3）設(shè)計的表格要便于數(shù)據(jù)的查找、比較，便于數(shù)據(jù)的計算和進一步處理,便于反映數(shù)據(jù)間的聯(lián)系。2．?dāng)?shù)據(jù)的圖像化圖像化是用直線圖或曲線圖對化學(xué)實驗結(jié)果加以處理的一種簡明化形式。它適用于一個量的變化引起另一個量的變化的情況。圖像化的最大特點是鮮明、直觀、簡單、明了?！镜淅縖2012·廣東理綜,31（1)(2)（3)]碘在科研與生活中有重要應(yīng)用.某興趣小組用0.50mol·L－1KI、0.2％淀粉溶液、0.20mol·L－1K2S2O8、0。10mol·L－1Na2S2O3等試劑,探究反應(yīng)條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。已知：S2Oeq\o\al（2－，8)＋2I－=2SOeq\o\al(2－,4)＋I2(慢)I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al（2－，6）（快)（1）向KI、Na2S2O3與淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，當(dāng)溶液中的________耗盡后,溶液顏色將由無色變?yōu)樗{色.為確保能觀察到藍色，S2Oeq\o\al（2－,3)與S2Oeq\o\al(2－,8）初始的物質(zhì)的量需滿足的關(guān)系為n（S2Oeq\o\al(2－，3））∶n（S2Oeq\o\al(2－，8）)__________。(2)為探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，設(shè)計的實驗方案如下表：實驗序號體積V/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液①10.00.04。04。02。0②9.01。04。04。02.0③8。0Vx4.04.02。0表中Vx＝______________,理由是_____________________________________.（3)已知某條件下，濃度c(S2Oeq\o\al(2－,8））～反應(yīng)時間t的變化曲線如圖所示，若保持其他條件不變，請在坐標(biāo)圖中,分別畫出降低反應(yīng)溫度和加入催化劑時c(S2Oeq\o\al(2－，8)）～t的變化曲線示意圖（進行相應(yīng)的標(biāo)注）。解析解答本題時，要圍繞實驗?zāi)康?探究反應(yīng)條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響）進行分析與處理。（1)淀粉溶液遇I2顯藍色,溶液由無色變?yōu)樗{色時，溶液中有I2,說明Na2S2O3消耗盡.為確保能觀察到藍色,溶液中Na2S2O3要耗盡.由題給離子反應(yīng)可得關(guān)系式：S2Oeq\o\al（2－，8)～I2～2S2Oeq\o\al（2－,3)，則有n(S2Oeq\o\al（2－，3）)∶n（S2Oeq\o\al（2－，8)）〈2∶1時，能觀察到藍色。（2）實驗的目的是探究K2S2O8溶液的濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，故應(yīng)保證每組實驗中其他物質(zhì)的濃度相等，即溶液的總體積相等（即為20.0mL）,從而可知Vx＝2.0.(3)降低溫度時，化學(xué)反應(yīng)速率減慢，c（S2Oeq\o\al（2－,8)）變化減慢。加入催化劑時，化學(xué)反應(yīng)速率加快，c（S2Oeq\o\al(2－,8)）變化加快，c(S2Oeq\o\al(2－，8）)～t的變化曲線如圖所示.答案（1）Na2S2O3〈2(2）2。0保證反應(yīng)物K2S2O8的濃度改變，而其他物質(zhì)的濃度不變(3）如圖所示題組一實驗數(shù)據(jù)的篩選與取舍1．某樣品是由碳酸鈉與氯化鈉組成的固體混合物,現(xiàn)欲測定樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。某同學(xué)稱取10.00g樣品，配成1000mL溶液，用______（填儀器名稱)量取25.00mL放入錐形瓶中，加入甲基橙作指示劑，用0.1500mol·L－1標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定至終點,平行測定三次，有關(guān)實驗數(shù)據(jù)記錄如下表，標(biāo)準(zhǔn)液體積(mL)實驗編號待測液體積(mL)滴定前讀數(shù)終點時讀數(shù)125.000。0030。02225。000.2033.80325.001.4031。38答案堿式滴定管（或25mL移液管)95.40%解析碳酸鈉溶液呈堿性,應(yīng)選用堿式滴定管（或25mL移液管)。第2組測定體積為離群值,應(yīng)舍去,用1、3組求體積的平均值。eq\x\to（V)＝eq\f(30。02mL＋31.38－1.40mL,2）＝30。00mL，依據(jù)方程式：Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O,n（Na2CO3)＝eq\f(1000，25)×eq\f（1,2)×0。1500mol·L－1×30×10－3L＝0.09mol，所以w（Na2CO3)＝eq\f(0。09mol×106g·mol－1，10g）×100％＝95。40%。2．［2011·新課標(biāo)全國卷，26（1）（2)］0。80gCuSO4·5H2O樣品受熱脫水過程的熱重曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線）請回答下列問題：（1)試確定200℃（要求寫出推斷過程)。（2)取270℃所得樣品,于570℃灼燒得到的主要產(chǎn)物是黑色粉末和一種氧化性氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________；把該黑色粉末溶解于稀硫酸中，經(jīng)濃縮、冷卻，有晶體析出，答案（1）CuSO4·H2OCuSO4·5H2Oeq\o(=,\s\up7（200℃))CuSO4·（5－n)H2O＋nH2O25018n0．80g 0。80g可列式：eq\f(250,0。80g）＝eq\f（18n,0.23g)，求得n≈4，200℃時產(chǎn)物為CuSO4·H2O晶體.（2）CuSO4eq\o（=，\s\up7(570℃）)CuO＋SO3↑CuSO4·5H2O102℃解析(1）分析CuSO4·5H2O受熱脫水過程的熱重曲線可知，200℃時和113℃時的產(chǎn)物相同，可根據(jù)113℃時樣品質(zhì)量確定脫水產(chǎn)物，設(shè)113℃時產(chǎn)物為CuSO4CuSO4·5H2Oeq\o(=,\s\up7（200℃）)CuSO4·（5－n）H2O＋nH2O25018n0．80g 0。80g可列式：eq\f（250，0。80g）＝eq\f（18n，0。23g),求得n≈4，200℃時產(chǎn)物為CuSO4·H2O晶體.(2)根據(jù)灼燒產(chǎn)物是黑色粉末可知分解生成CuO,則具有氧化性的另一產(chǎn)物為SO3，所以灼燒時反應(yīng)方程式為CuSO4eq\o（=,\s\up7(570℃）)CuO＋SO3↑，CuO溶于稀硫酸得CuSO4溶液，結(jié)晶時又生成CuSO4·5H2O,由脫水過程的熱重曲線可知其存在的最高溫度為102℃。題組二實驗數(shù)據(jù)的合理組合3．現(xiàn)有一份CuO和Cu2O的混合物，用H2還原法測定其中的CuO質(zhì)量xg，實驗中可以測定以下數(shù)據(jù)：①W:混合物的質(zhì)量（g)、②W(H2O）：生成水的質(zhì)量(g）、③W（Cu）：生成Cu的質(zhì)量（g)、④V(H2):標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗H2的體積(L).(已知摩爾質(zhì)量：Cu：64g·mol－1、CuO：80g·mol－1、Cu2O：144g·mol－1、g·mol－1）（1)為了計算x至少需要測定上述4個數(shù)據(jù)中的________個，這幾個數(shù)據(jù)的組合共有________種。請將這些組合一一填入下列空格中。說明:①選用W、W（H2O)、W(Cu）、V(H2)表示，不必列出具體算式.②每個空格中填一種組合,有幾種組合就填幾種，不必填滿.（2)從上述組合中選出一個含W的求x的計算式：_____________________________。（3)以上數(shù)據(jù)組合中易于取得的一組是________________________。答案(1）25W、W(H2O)W、W（Cu)W、V（H2)W(H2O）、W(Cu)W（Cu）、V（H2）（2)可從以下三組中任選一組①eq\f（x，80)＋eq\f(2W－x，144）＝eq\f（WCu，64)②eq\f（x,80）＋eq\f（W－x,144）＝eq\f（WH2O，18)③eq\f（x,80)＋eq\f（W－x,144）＝eq\f（VH2，22。4)（3)W和W(Cu)解析本題是考查學(xué)生根據(jù)實驗試題的要求，設(shè)計實驗方案的能力及數(shù)據(jù)處理能力，而且本題是數(shù)學(xué)知識與化學(xué)結(jié)合的一個題目。本題想解決的是CuO和Cu2O二元混合物的質(zhì)量組成，要通過列二元一次方程組的方法求解，所以需要獲得兩個數(shù)據(jù)。將題中所給數(shù)據(jù)進行排列組合，有下列6種組合.W、W(H2O)W、W（Cu)W、V(H2)W（H2O)、W(Cu)W（H2O）、V（H2）W(Cu)、V(H2)在6種組合中不難看出V(H2）、W（H2O)一組不能成立,因為這一組僅與氧元素有關(guān)而與銅元素?zé)o關(guān)，不能形成兩個有效的二元一次方程，無法求出CuO和Cu2O的量，所以實際只有5組數(shù)據(jù)組合是合理的。但在這5種組合中,結(jié)合氫氣要過量的特點,W(H2)這一數(shù)據(jù)在獲得上有一定的困難.測W（H2O)易受空氣中的水及CO2的干擾，并且裝置復(fù)雜，數(shù)據(jù)合理，但不簡易.W及W（Cu)在獲取上是最容易且可靠的。4．在0℃、1.01×105Pa時進行下列實驗：甲、乙、丙三位同學(xué)各取30.0mL同濃度的鹽酸,加入等量同組成鎂鋁合金粉末，測定產(chǎn)生氣體的體積，實驗序號甲乙丙合金質(zhì)量（mg)510765918氣體體積（mL）560672672試求：(1)鹽酸的物質(zhì)的量濃度是多少？(2）合金中各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。答案（1）2。0mol·L－1（2)Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)47。1%，Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)52。9％解析依據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，甲同學(xué)實驗鹽酸過量。乙、丙實驗中合金過量，鹽酸完全反應(yīng)。（1)按乙、丙中產(chǎn)生氫氣的體積計算n（HCl)2HCl～H2n(HCl)＝2×eq\f（0。672L,22。4L·mol－1)＝0.06molc(HCl）＝eq\f(0。06mol，0。03L）＝2。0mol·L－1(2）甲中鹽酸過量，合金完全反應(yīng)用甲組數(shù)據(jù)計算：n(H2）＝eq\f(0.56L，22。4L·mol－1）＝0.025mol設(shè)合金中Mg、Al的物質(zhì)的量分別為x、yMg～H2Al～eq\f（3,2）H2x x y eq\f（3,2）yeq\b\lc\｛\rc\（\a\vs4\al\co1(24x＋27y＝0。51g，x＋\f（3,2）y＝0.025mol）)，解得eq\b\lc\｛\rc\(\a\vs4\al\co1(x＝0。01mol,y＝0.01mol））w(Mg)＝eq\f（0.01mol×24g·mol－1,0。51g）×100％＝47。1％w(Al)＝eq\f（0.01mol×27g·mol－1，0.51g)×100%＝52.9％題組三實驗數(shù)據(jù)的綜合分析5．（2010·江蘇，21B）對硝基甲苯是醫(yī)藥、染料等工業(yè)的一種重要有機中間體,它常以濃硝酸為硝化劑，濃硫酸為催化劑,通過甲苯的硝化反應(yīng)制備。一種新的制備對硝基甲苯的實驗方法：以發(fā)煙硝酸為硝化劑，固體NaHSO4為催化劑（可循環(huán)使用),在CCl4溶液中加入乙酸酐(有脫水作用)，45℃反應(yīng)1h.反應(yīng)結(jié)束后，過濾，濾液分別用5％NaHCO3溶液、水洗至中性，(1)上述實驗中過濾的目的是__________________。（2)濾液在分液漏斗中洗滌靜置后，有機層處于__________層(填“上”或“下"）;放液時，若發(fā)現(xiàn)液體流不下來，其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外，還有________。（3)下表給出了催化劑種類及用量對甲苯硝化反應(yīng)影響的實驗結(jié)果。催化劑eq\f（n催化劑,n甲苯）硝化產(chǎn)物中各種異構(gòu)體質(zhì)量分?jǐn)?shù)（％）總產(chǎn)率(%)對硝基甲苯鄰硝基甲苯間硝基甲苯濃H2SO41.035.660。24。298.01.236。559。54.099.8NaHSO40。1544。655。10.398。90。2546。352。80。999.90.3247.951.80。399.90.3645。254。20.699。9①NaHSO4催化制備對硝基甲苯時,催化劑與甲苯的最佳物質(zhì)的量之比為____________。②由甲苯硝化得到的各種產(chǎn)物的含量可知，甲苯硝化反應(yīng)的特點是_______________________________________________________________________。③與濃硫酸催化甲苯硝化相比，NaHSO4催化甲苯硝化的優(yōu)點有________________、__________________。答案(1)回收NaHSO4（2）下分液漏斗上口塞子未打開（或塞上的凹槽或小孔未對準(zhǔn)漏斗口上的小孔)（3)①0.32②甲苯硝化主要得到對硝基甲苯和鄰硝基甲苯③在硝化產(chǎn)物中對硝基甲苯比例提高催化劑用量少且能循環(huán)使用解析本題主要考察的是物質(zhì)的性質(zhì)和制備,同時考查了數(shù)據(jù)的處理與分析能力，能夠迅速在表中提取到有用信息,利用信息解決有關(guān)問題的能力。（1）NaHSO4在該反應(yīng)中作為催化劑，因此反應(yīng)后過濾的目的是為了回收NaHSO4。(2)該反應(yīng)是以CCl4作為有機溶劑，CCl4的密度比水大，故有機層在下層；分液漏斗里的液體放不下來，除了分液漏斗堵塞外，還有可能是分液漏斗上口活塞未打開或塞上的凹槽或小孔未對準(zhǔn)漏斗口上的小孔。(3)①從題給數(shù)據(jù)分析,當(dāng)催化劑與甲苯的比例為0.32時,總產(chǎn)率最高且對硝基甲苯的含量最高；②從題給數(shù)據(jù)可以看出，無論以何種比例反應(yīng)，產(chǎn)物中的主要成分主要是對硝基甲苯和鄰硝基甲苯；③用NaHSO4作催化劑的優(yōu)點是在硝化物中對硝基甲苯的比例提高,同時催化劑用量少且能循環(huán)使用。6．某合作小組同學(xué)將銅片加入稀硝酸，發(fā)現(xiàn)開始時反應(yīng)非常慢,一段時間后反應(yīng)速率明顯加快。該小組通過實驗探究其原因.(1）該反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________________。（2）提出合理假設(shè)，該實驗中反應(yīng)速率明顯加快的原因可能是________。A．反應(yīng)放熱導(dǎo)致溫度升高B．壓強增大C．生成物的催化作用D．反應(yīng)物接觸面積增大(3）初步探究,測定反應(yīng)過程中不同時間溶液的溫度,結(jié)果如下表：時間/min05101520253550607080溫度/℃25262626262626。527272727結(jié)合實驗?zāi)康暮捅碇袛?shù)據(jù)，你得出的結(jié)論是__________________________________。(4）進一步探究：查閱文獻了解到化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物(含中間產(chǎn)物）可能對反應(yīng)有催化作用。請完成以下實驗設(shè)計表并將實驗?zāi)康难a充完整:實驗編號銅片質(zhì)量/g0.1mol·L－1的硝酸體積/mL硝酸銅晶體/g亞硝酸鈉晶體/g實驗?zāi)康蘑?20實驗①和②探究________的影響;實驗①和③探究NOeq\o\al(－,2）的影響。②0.5③0.5答案(1)3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O(2）AC(3)溫度不是導(dǎo)致反應(yīng)速率明顯加快的主要原因（4）實驗編號銅片質(zhì)量/g0.1mol·L－1的硝酸體積/mL硝酸銅晶體/g亞硝酸鈉晶體/g實驗?zāi)康蘑?0②5200③5200Cu2＋解析(1)稀硝酸氧化銅時，本身的還原產(chǎn)物為NO.(2)銅與稀硝酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)液的溫度不斷升高，溫度可能是影響反應(yīng)速率的因素；反應(yīng)生成的Cu2＋也可能對反應(yīng)起催化作用。（3)表中數(shù)據(jù)說明，隨著反應(yīng)的進行，溶液的溫度變化不明顯,所以溫度不是導(dǎo)致反應(yīng)速率明顯加快的主要原因。(4）實驗②加入了硝酸銅晶體,對比實驗①可知實驗?zāi)康氖翘骄緾u2＋對反應(yīng)速率的影響。實驗①和實驗③是探究亞硝酸根離子對反應(yīng)速率的影響，則兩個實驗中加入銅和硝酸的量應(yīng)該相同,不同之處是實驗①不加亞硝酸鈉，實驗③中加入亞硝酸鈉。定量化學(xué)實驗數(shù)據(jù)的加工處理策略實驗所得的數(shù)據(jù)，可分為有用、有效數(shù)據(jù)，正確、合理數(shù)據(jù)，錯誤、無效數(shù)據(jù)，及無用、多余數(shù)據(jù)等。能從大量的實驗數(shù)據(jù)中找出有用、有效、正確、合理的數(shù)據(jù)是實驗數(shù)據(jù)分析處理題的一個重要能力考查點，也是近年來命題變化的一個重要方向。對實驗數(shù)據(jù)篩選的一般方法和思路為“五看"：一看數(shù)據(jù)是否符合測量儀器的精度特點，如用托盤天平測得的質(zhì)量的精度為0。1(1)表格型題的解題要點在于通過審題，獲取有用信息,然后對表格中數(shù)據(jù)進行比較分析，依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)、變化規(guī)律進行解答.（2)直角坐標(biāo)系題的解題要點在于解題時要求學(xué)生首先弄清楚自變量和因變量到底是什么，注意理解起點、終點、轉(zhuǎn)折點的含義.然后根據(jù)所學(xué)知識分析概念、圖像、數(shù)值三者之間的關(guān)系。1．三草酸合鐵酸鉀晶體（K3［Fe（C2O4）3］·xH2O)是一種光敏材料，在110℃可完全失去結(jié)晶水。為測定該晶體中鐵的含量和結(jié)晶水的含量，(1)鐵含量的測定步驟一：稱量5。00g三草酸合鐵酸鉀晶體,配制成250步驟二:取所配溶液25.00mL于錐形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳，同時，MnOeq\o\al(－,4）被還原成Mn2＋.向反應(yīng)后的溶液中加入一小匙鋅粉,加熱至黃色剛好消失,過濾，洗滌,將過濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中,此時，溶液仍呈酸性。步驟三:用0.010mol·L－1KMnO4溶液滴定步驟二所得溶液至終點，消耗KMnO4溶液20。02mL,滴定中MnOeq\o\al(－，4）被還原成Mn2＋。重復(fù)步驟二、步驟三操作，滴定消耗0。010mol·L－1KMnO4溶液19.98mL。請回答下列問題：①配制三草酸合鐵酸鉀溶液的操作步驟依次是稱量、______、轉(zhuǎn)移、洗滌并轉(zhuǎn)移、________、搖勻。②步驟二中加入鋅粉的目的是________________。③寫出步驟三中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：____________.④實驗測得該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。(2)結(jié)晶水的測定將坩堝洗凈，烘干至恒重,記錄質(zhì)量;在坩堝中加入研細的三草酸合鐵酸鉀晶體，稱量并記錄質(zhì)量；加熱至110℃，恒溫一段時間,置于空氣中冷卻，稱量并記錄質(zhì)量；計算結(jié)晶水含量。請糾正實驗過程中的兩處錯誤：________；答案（1)①溶解定容②將Fe3＋還原成Fe2＋，使Fe2＋在步驟三中與KMnO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)③5Fe2＋＋MnOeq\o\al（－，4）＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O④11.2%（2）將固體置于干燥器中冷卻應(yīng)將兩次加熱后固體質(zhì)量的稱量結(jié)果不超過0。1g后解析(1）①配制一定濃度溶液的步驟為稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容、搖勻。②從信息中看出，Zn與Fe3＋發(fā)生反應(yīng)：Zn＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Zn2＋，且生成的Fe2＋具有還原性，能與MnOeq\o\al(－，4)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而Fe3＋不能與MnOeq\o\al（－,4）反應(yīng)，無法達到實驗?zāi)康?③Fe2＋氧化成Fe3＋，MnOeq\o\al（－，4)還原成Mn2＋，且溶液呈酸性,可書寫離子方程式為5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－，4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O.④KMnO4溶液體積為eq\f(20。02mL＋19.98mL,2)＝20.00mL，則5.00g樣品中Fe消耗的KMnO4溶液體積為20.00mL×10＝200。0mL，根據(jù)關(guān)系式:5Fe2＋～MnOeq\o\al（－,4）5mol1molx0.010mol·L－1×0.2可得x＝0。01mol，則鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(0.01mol×56g·mol－1,5。00g)×100%＝11.2％。(2）借用硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量的測定方法,可知其中明顯的兩處錯誤為熱固體須在干燥器中冷卻，以防止固體吸收空氣中的水蒸氣；稱量固體時應(yīng)兩次加熱稱量的固體質(zhì)量不超過0.12．某課外活動小組設(shè)計了以下實驗方案驗證Ag與濃HNO3反應(yīng)的過程中可能產(chǎn)生NO。其實驗流程圖如下：(1）測定硝酸的物質(zhì)的量反應(yīng)結(jié)束后，從如圖B裝置中所得100mL溶液中取出25。00mL溶液，用0.1mol·L－1的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示劑，滴定前后的滴定管中液面的位置如右上圖所示。在B容器中生成硝酸的物質(zhì)的量為__________，則Ag與濃硝酸反應(yīng)過程中生成的NO2的物質(zhì)的量為____________。(2)測定NO的體積①從上圖所示的裝置中，你認為應(yīng)選用________裝置進行Ag與濃硝酸反應(yīng)實驗，選用的理由是______________________________________________________。②選用上圖所示儀器組合一套可用來測定生成NO體積的裝置，其合理的連接順序是__________________（填各導(dǎo)管口編號)。③在讀取量筒內(nèi)液體體積之前，應(yīng)進行的操作____________________________.（3）氣體成分分析若實驗測得NO的體積為112.0mL（已折算到標(biāo)準(zhǔn)狀況），則Ag與濃硝酸反應(yīng)的過程中________(填“有"或“沒有”)NO產(chǎn)生,作此判斷的依據(jù)是________________。答案（1)0。008mol0。012mol（2）①A因為A裝置可以通入N2將裝置中的空氣排盡，防止NO被空氣中O2氧化②123547③等液體冷卻到室溫,并使集氣瓶和量筒內(nèi)液面相平（3）有因為NO2與水反應(yīng)生成的NO的體積小于收集到的NO的體積(89。6〈112。0）解析本題根據(jù)Ag和濃HNO3反應(yīng)原理,考查了酸堿中和滴定及氣體成分的分析方法。(1）根據(jù)圖示消耗NaOH溶液的體積為20。00mL，n(HNO3)＝20。00×10－3L×0。1mol·L－1×4＝0。008mol。n（NO2）＝eq\f（0。008mol,2）×3＝0.012mol。(2）裝置A可以利用N2排盡裝置內(nèi)的氣體,防止NO被氧化，所以選用裝置A。其裝置順序為A→B→C→E，為了減少誤差,在讀取NO體積時，一是要冷卻到室溫;二是量筒內(nèi)液面應(yīng)和集氣瓶內(nèi)液面相平.（3）根據(jù)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO0．012mol 0。004molV（NO)＝0.004mol×22。4L·mol－1＝0。0896L〈0。112L，所以有NO產(chǎn)生。3．過氧化氫是重要的氧化劑和還原劑,常用于消毒、殺菌、漂白等。某化學(xué)興趣小組同學(xué)圍繞著過氧化氫開展了調(diào)查研究與實驗。Ⅰ。調(diào)查(1）通過查閱資料，發(fā)現(xiàn)過氧化氫的沸點為152。1℃,而相對分子質(zhì)量相同的硫化氫的沸點為－60.4（2）資料顯示，制備過氧化氫目前最常用的是乙基蒽醌法,其主要過程可以用下圖表示,寫出此過程的總反應(yīng)方程式__________________________________________。Ⅱ。不穩(wěn)定性實驗研究(3）為了探究溫度、催化劑等外界條件對H2O2的分解速率的影響,某興趣小組同學(xué)設(shè)計了如下三組實驗，部分實驗數(shù)據(jù)已經(jīng)填在下面表中。實驗編號T/℃H2O2初始濃度/mol·L－1FeCl3初始濃度/mol·L－1Ⅰ201。0Ⅱ501。00Ⅲ500。1①實驗Ⅰ、Ⅱ研究溫度對分解速率的影響，則實驗Ⅰ中FeCl3初始濃度應(yīng)為________mol·L－1，實驗Ⅱ，Ⅲ研究催化劑對分解速率的影響，則實驗Ⅲ中H2O2初始濃度應(yīng)為________mol·L－1。②三組實驗中分解速率最快的是____________(填編號）。Ⅲ.過氧化氫含量的實驗測定興趣小組同學(xué)用0。1000mol·L－1酸性高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定試樣中過氧化氫的含量,反應(yīng)原理為2MnOeq\o\al（－，4)＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋8H2O＋5O2.(4)滴定到達終點的現(xiàn)象是__________________________________________。(5）用移液管吸取25。00mL試樣置于錐形瓶中，重復(fù)滴定四次，每次消耗的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液體積如下表所示：第一次第二次第三次第四次體積(mL)17。1018.1018.0017。90計算試樣中過氧化氫的濃度為__________mol·L－1。（6)若滴定前尖嘴中有氣泡,滴定后消失，則測定結(jié)果__________（填“偏低”、“偏高”或“不變”）。答案(1)過氧化氫分子間可以形成分子間氫鍵,而H2S不能形成氫鍵(2)H2＋O2eq\o(=，\s\up7（催化劑）)H2O2(3）①01.0②Ⅲ(4)錐形瓶內(nèi)溶液顏色恰好由無色變?yōu)闇\紫色，且30秒內(nèi)溶液不褪色（5）0.1800(6）偏高解析(1)分子晶體熔沸點影響因素包括范德華力和氫鍵。（2）圖示中參與反應(yīng)的物質(zhì)是H2和O2,產(chǎn)物是H2O2。(3）實驗Ⅰ,Ⅱ研究溫度對分解速率的影響,所以FeCl3初始濃度要保持不變；實驗Ⅱ，Ⅲ研究催化劑對分解速率的影響，則H2O2初始濃度要一致，實驗Ⅲ中溫度高、有催化劑,所以反應(yīng)速率最快.(4）最初滴加時KMnO4和H2O2反應(yīng)，溶液為無色，當(dāng)H2O2恰好反應(yīng)完，再滴加KMnO4溶液將顯示KMnO4溶液的顏色，此時達到滴定終點。(5）第一次測量數(shù)據(jù)和其他幾次差別較大，為錯誤數(shù)據(jù),應(yīng)舍掉，故消耗KMnO4溶液的體積為18.00mL,c(H2O2）＝18。00mL×10－3×0.1000mol·L－1×5/2÷(25.00mL×10－3）＝0。1800mol·L－1。(6）滴定前尖嘴中有氣泡，滴定后消失,氣泡所占體積被KMnO4溶液填充，相當(dāng)于KMnO4溶液有損失，故測定結(jié)果偏高。4．某同學(xué)設(shè)計如圖所示裝置分別進行探究實驗（夾持裝置已略去）,請回答下列問題：實驗藥品制取氣體量氣管中液體ⅠCu、稀HNO3NOH2OⅡNaOH(s)、濃氨水NH3Ⅲ電石、飽和NaCl溶液C2H2