物質的制備和定量實驗-課件

第41課時物質的制備和定量試驗(2)1重要考點1氣體制取裝置的選擇【考點釋例1】化學實驗室制取氯化氫氣體的方法之一是將濃硫酸滴入濃鹽酸中。請從下圖中挑選所需儀器，在方框內畫出用該方法制備、收集干燥氯化氫氣體的裝置簡圖，并在圖中標明所用試劑。(儀器可重復使用，固定裝置不必畫出)2【解析】制取氯化氫氣體的方法是將濃硫酸滴入濃鹽酸中，屬于“液＋液→氣”，故選擇圓底燒瓶做反應容器，搭配分液漏斗；制得的HCl中含水蒸氣，故選擇濃硫酸做除水劑；再接一個試劑瓶收集HCl，由于HCl密度比空氣大，應選用“向下排氣法”，所以③中導管“長進短出”，最后用水吸收多余的HCl，因為HCl在水中的溶解度很大(1∶500)，所以選用了倒置的漏斗和燒杯組成防倒吸的除尾氣裝置。3【答案】見下圖4【溫馨提示】對于氣體發(fā)生裝置的選擇，應考慮反應物的狀態(tài)及反應條件，選擇合適的裝置。對于氣體的凈化、收集及尾氣處理裝置的選擇要注意所制備氣體的化學性質和及物理性質。5

1.根據硫化氫氣體的實驗室制法和性質完成下列填空。(1)若用啟普發(fā)生器制取硫化氫氣體，則制取氣體的原料可選用。a．稀硫酸與硫化亞鐵b．稀硝酸與硫化亞鐵c．稀硫酸與硫化鈉d．稀鹽酸與硫化亞鐵ad6(2)現(xiàn)要組裝一套可以控制硫化氫氣體產生速率的裝置，請在下圖中選擇合適的儀器(填編號)。②③④7(3)點燃不純的硫化氫氣體可能會發(fā)生爆炸，為了防止意外，可連接一個安全裝置。下圖的裝置能起到此作用的是。b8【解析】(1)若用啟普發(fā)生器制取氣體，所選試劑應為塊狀難溶固體和液體，且反應不需要加熱，故a、d正確，c錯誤。硝酸具有強氧化性，與硫化亞鐵反應得不到H2S，b項錯。(2)要控制硫化氫氣體產生速率必須選用分液漏斗。(3)a中增加的裝置起不到任何作用。b裝置可將啟普發(fā)生器內的H2S與點燃的H2S分隔開，能防止爆炸。c、d裝置中生成的H2S無法排出，故錯誤。9大家有疑問的，可以詢問和交流可以互相討論下，但要小聲點10

2.下圖為常見氣體制備、分離、干燥和性質驗證的部分儀器裝置(加熱設備及夾持固定裝置均略去，已知乙醇的沸點為78.5℃)，請根據要求完成下列問題(儀器裝置可任意選用，必要時可重復選擇，a、b為旋鈕)。11(1)若A中氣體入口通入CO和CO2的混合氣體，E內放置CuO，欲得到純凈干燥的CO，并驗證其還原性及氧化產物，所選裝置的連接順序為(填寫裝置代號)。能驗證CO氧化產物的實驗現(xiàn)象是。ACBECFAB之間的C裝置中溶液保持澄清，EF之間的C裝置中溶液變渾濁12(2)完成(1)實驗后，將A中a旋鈕關閉，并在E內放置Na2O2，按A→E→D→B→H裝置順序，制取純凈干燥的O2，并用O2氧化乙醇。①為獲得氧氣，關閉a旋鈕后，首先需進行的操作是。②為得到平穩(wěn)的乙醇蒸氣流，提高反應效率，可采取的措施是(用文字簡述或在原裝置圖的相應位置畫出簡圖)將試管K放入水溫78.5℃或略高于78.5℃的水浴中加熱(若用簡圖作答，答案見下圖虛框內)；m中發(fā)生反應的化學方程式是。打開旋鈕b2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O13③若想觀察到試管n中有紅色沉淀出現(xiàn)，還需要進行的操作是。取出試管n并用酒精燈加熱14重要考點2重要無機物的制備【考點釋例2】(2010·青島期末測試)Al(OH)3是治療胃酸過多的藥物胃舒平的主要成分。某課外興趣小組用鋁、稀硫酸、燒堿為原料，制備一定量的Al(OH)3。他們分別設計了兩種實驗方案：15(1)從節(jié)約藥品角度思考，你認為哪種方案好？___________________________________________。方案一和方案二共同存在的問題是____________________________________________。(2)請用相同的原料設計一個更為節(jié)約藥品的方案，并寫出有關反應的化學方程式：___________________________________________。16【解析】(1)設同樣制備1molAl(OH)3，根據所設計的方案中涉及的反應計算，方案一需1molAl、1.5molH2SO4、3molNaOH，方案二需1molAl、0.5molH2SO4、1molNaOH，故方案二比方案一節(jié)約藥品。但方案一中加入NaOH溶液和方案二加入H2SO4溶液時，均難以控制加入的量以確保Al元素全部轉化為沉淀。17(2)生成Al(OH)3的反應還有：Al3＋＋3AlO2-＋6H2O===4Al(OH)3↓，因而可按下圖，將1molAl分成兩部分去做，將所得溶液合并：1molAl1molAl(OH)3實驗中需要1molAl、0.375molH2SO4、0.75molNaOH，且Al元素會全部轉化為沉淀。答案：(1)方案二較好方案一在加入NaOH溶液和方案二在加入H2SO4溶液時，均難以控制加入的量，以確保Al元素全部轉化為沉淀18(2)實驗方案：將Al按1∶3分成兩份，第一份與適量硫酸溶液反應，使Al剛好溶解，第二份與適量溶液NaOH溶液反應，使Al剛好溶解，然后將所得溶液混合即可。有關反應的化學方程式為2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，Al2(SO4)3＋6NaAlO2＋12H2O===8Al(OH)3↓＋3Na2SO419【溫馨提示】物質制備時應注意的幾個問題：1．設計合理的實驗流程以提高原料的利用率，節(jié)約資源，防止污染環(huán)境。2．對于易氧化的物質，要防止空氣中氧氣與之反應，提供無氧環(huán)境。3．對于易水解的物質，要保證裝置的反應氣體干燥，防止空氣中的水蒸氣進入實驗裝置。20

1.近年來，冠以“綠色”的新概念不斷產生，如綠色食品、綠色材料、綠色能源、綠色化學等。這里的“綠色”是對人類社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的形象表述?！熬G色化學”要求從經濟、環(huán)保和技術上出發(fā)設計可行的化學反應。據此，由單質鎂制硝酸鎂的下列4個方案中，你認為可行并且符合“綠色化學”要求的方案是()C21

2.簡述用銅粉制取少量硫化銅的實驗步驟。(提示：直接加熱硫與銅的混合物得到的不是硫化銅，而是硫化亞銅)答案：(1)將少量銅粉放入盛有稀硝酸的燒杯中，振蕩，使銅粉全部溶解。(2)過濾，在濾液中滴入硫化鈉溶液，再過濾，用蒸餾水洗滌濾渣，最后將濾渣烘干就得硫化銅粉末。22重要考點3重要的定量實驗【考點釋例三】某學生欲用已知物質的量濃度的鹽酸來滴定未知物質的量濃度的氫氧化鈉溶液時，選擇酚酞作指示劑。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)用標準的鹽酸溶液滴定待測的氫氧化鈉溶液時，左手把握__________________，右手搖動____________，眼睛注視______________________________。直到因加入一滴鹽酸后，溶液________________，并________________________為止。23(2)下列操作中可能使所測氫氧化鈉溶液的濃度數值偏低的是__________。A．酸式滴定管未用標準鹽酸溶液潤洗就直接注入標準鹽酸溶液B．滴定前盛放氫氧化鈉溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥C．酸式滴定管在滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失D．讀取鹽酸體積時，滴定結束時俯視讀數24(3)若滴定開始和結束時，酸式滴定管中的液面如圖所示：則起始讀數為__________mL，終點讀數為__________mL。25(4)某學生根據三次實驗分別記錄有關數據如下：請選用其中合理的數據列式計算該氫氧化鈉溶液的物質的量濃度：c(NaOH)＝____________________。26【解析】(1)考查中和滴定的操作要點。(2)A會稀釋標準液，使消耗的酸體積增大，測得的c(NaOH)偏高；B無影響；C會使標準液的起點讀數偏高，測出來的標準液體積偏大，從而使c(NaOH)偏高；D滴定結束后俯視讀數，會使標準液的終點讀數偏高，測出來的標準液體積偏小，從而c(NaOH)偏低。27(3)注意讀數到小數點后第二位。(4)第二組數據偏差大，舍棄。用第一組和第三組溶液體積的平均值進行計算。答案：(1)酸式滴定管的活塞錐形瓶錐形瓶中溶液顏色變化及滴液速度由紅色變?yōu)闊o色半分鐘內不變色(2)D

(3)0.00

26.10

(4)c(NaOH)＝0.1000mol·L－1×(26.11＋26.09)×10－3L/(2×25.00×10－3L)＝0.1044mol·L－128【知識歸納】1．中和滴定實驗中的誤差分析(1)量器讀數的誤差①滴定管仰視液面，讀數偏大，俯視液面，讀數偏小。②溫度計、量筒、有刻度的移液管仰視液面讀數偏小，俯視液面讀數偏大。③容量瓶，移液管等定容量器，仰視刻度線時所盛溶液體積偏小，俯視刻度線所盛溶液體積偏大。29【知識歸納】1．中和滴定實驗中的誤差分析(1)量器讀數的誤差①滴定管仰視液面，讀數偏大，俯視液面，讀數偏小。②溫度計、量筒、有刻度的移液管仰視液面讀數偏小，俯視液面讀數偏大。③容量瓶，移液管等定容量器，仰視刻度線時所盛溶液體積偏小，俯視刻度線所盛溶液體積偏大。30(2)以標準鹽酸滴定NaOH溶液為例，判斷滴定誤差V(HCl)·c(HCl)＝V(NaOH)·c(NaOH)

c(NaOH)＝判斷的關鍵是分析c(HCl)是增大還是減小。313233

2.配制一定物質的量濃度的溶液時的誤差分析34

1.某工廠廢水中含有游離氯，通過下列實驗測定其濃度：①取水樣10.0mL于錐形瓶中，加入10.0mLKI溶液(足量)，滴入指示劑2～3滴；②取一滴定管依次用自來水、蒸餾水洗凈，然后注入0.01mol·L－1Na2S2O3溶液，調整液面記下讀數；③將錐形瓶置于滴定管下進行滴定，發(fā)生反應為I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6。35試回答下列問題：(1)步驟①加入的指示劑是。(2)步驟②應使用式滴定管。(3)步驟③中當待測液由藍色變?yōu)闊o色且半分鐘不再變化時達到終點，若消耗Na2S2O3溶液20.0mL，則廢水中Cl2的物質的量濃度為。(4)實際濃度比所測濃度應(填“偏大”、“偏小”或“相等”)，造成誤差的原因是。淀粉溶液堿0.01mol/L偏大

滴定管未用Na2S2O3溶液潤洗，造成Na2S2O3濃度偏低，消耗體積偏大，測出c(Cl2)偏大(若認為沒有誤差，此問不答)36

2.實驗室要配制2mol/L稀硫酸250mL。(1)需要量取質量分數為98%，密度為1.84g/mL的濃硫酸mL。(2)配制過程中需要下列儀器中的(填選項的標號)。A．托盤天平B．燒杯C．量筒D．燒瓶