2025屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習第11章化學(xué)綜合實驗第57講定量測定型綜合實驗課件

第57講定量測定型綜合實驗1．掌握物質(zhì)組成或含量測定的一般方法。2．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，能進行分析和推理，得出合理的結(jié)論。01考點梳理高效演練考點一物質(zhì)含量的測定

1．重量分析法(1)在重量分析中，一般首先采用適當?shù)姆椒?，使被測組分以單質(zhì)或化合物的形式從試樣中與其他組分分離。(2)重量分析法不需要指示劑，實驗的關(guān)鍵是準確判斷反應(yīng)是否完全，以及反應(yīng)前后固體(或液體)質(zhì)量的變化。(3)重量分析法的過程包括分離和稱量兩個過程。根據(jù)分離的方法不同，重量分析法又可分為沉淀法、揮發(fā)法、萃取法等。(4)計算方法采用重量分析法進行定量計算時，可根據(jù)實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式或原子守恒確定相關(guān)物質(zhì)之間的定量關(guān)系，再結(jié)合實驗數(shù)據(jù)列出關(guān)系式，并進行相關(guān)計算。2．滴定分析法(1)滴定分析法一般是將已知準確濃度的標準溶液，滴加到待測溶液中，直到所加的標準溶液與待測溶液按化學(xué)計量關(guān)系定量反應(yīng)完全為止，然后測量標準溶液消耗的體積，根據(jù)標準溶液的濃度和所消耗的體積，計算出待測物質(zhì)的含量。(2)實驗的關(guān)鍵是準確量取待測溶液，根據(jù)指示劑的顏色變化確定滴定終點。(3)根據(jù)標準溶液和待測溶液間反應(yīng)類型的不同，可將滴定分析法分為四大類：中和滴定、氧化還原滴定、絡(luò)合滴定和沉淀滴定。3．氣體體積法直接測量法將氣體通入帶有刻度的容器中，直接讀取氣體的體積。根據(jù)所用測量儀器的不同，有上圖中B、C、D三種方法間接測量法利用氣體將液體(通常為水)排出，通過測量所排出液體的體積從而得到氣體體積。如上圖中A，該裝置要保證“短進長出”1．某興趣小組對雞蛋殼中CaCO3的質(zhì)量分數(shù)進行了測定(假設(shè)蛋殼中的其他物質(zhì)不與鹽酸反應(yīng))。五個已知質(zhì)量的不同CaCO3樣品在相同的密封的剛性反應(yīng)容器中與過量的2.0mol·L－1HCl溶液反應(yīng)，所產(chǎn)生的氣體壓強用附在反應(yīng)容器上的壓力計測量。實驗數(shù)據(jù)被用來創(chuàng)建下圖的校準線：用蛋殼樣品重復(fù)實驗，實驗數(shù)據(jù)見下表。蛋殼樣品質(zhì)量0.20g反應(yīng)前壓強0.80atm反應(yīng)后壓強0.87atm(1)反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________。解析：碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，離子方程式為CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑。答案：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑(2)因為反應(yīng)是放熱的，所以在記錄壓強之前，反應(yīng)系統(tǒng)需_____________。解析：因為反應(yīng)是放熱的，且壓強受溫度影響，所以在記錄壓強之前，反應(yīng)系統(tǒng)需保持溫度不變。答案：保持溫度不變(3)實驗用到的定量儀器有壓力計和_______________________________。解析：固體稱量需要天平，所以實驗用到的定量儀器有壓力計和天平。答案：天平(4)蛋殼樣品中CaCO3的質(zhì)量分數(shù)最接近________(填字母，下同)。a．30%

b．45%

c．60%

d．75%答案：d

(5)另一個蛋殼樣品與4.0mL未知濃度的HCl溶液完全反應(yīng)。若反應(yīng)生成0.095atm的壓力，則HCl溶液的濃度至少為________mol·L－1。a．0.0020

b．0.050

c．0.50

d．1.0解析：若反應(yīng)生成0.095atm的壓力，根據(jù)題圖可知，消耗碳酸鈣的質(zhì)量是0.20g，物質(zhì)的量是0.002mol，消耗氯化氫的物質(zhì)的量是0.004mol，HCl溶液的濃度是0.004mol÷0.004L＝1.0mol·L－1。答案：d

(6)可提高該反應(yīng)速率的措施有________。a．用2.0mol·L－1CH3COOH溶液代替2.0mol·L－1HCl溶液

b．將HCl溶液冷卻到比原實驗更低的溫度c．選擇容積更小的反應(yīng)容器d．將蛋殼研磨成更細的粉末解析：a.用2.0mol·L－1CH3COOH溶液代替2.0mol·L－1HCl溶液，氫離子濃度減小，反應(yīng)速率減??；b.將HCl溶液冷卻到比原實驗更低的溫度，降低溫度，反應(yīng)速率減??；c.選擇容積更小的反應(yīng)容器，由于反應(yīng)物是固體和溶液，因此不影響反應(yīng)速率；d.將蛋殼研磨成更細的粉末，增大反應(yīng)物的接觸面積，反應(yīng)速率增大。答案：d(7)請你再設(shè)計一種測定雞蛋殼中CaCO3的質(zhì)量分數(shù)的實驗方法：________________________________________________________________。2．(2024·揭陽階段測試)銅鹽主要用于殺毒和驅(qū)蟲。實驗室采用滴定法測定硫酸銅樣品中銅的含量。實驗步驟如下：Ⅰ.銅鹽的溶解：準確稱取0.50g硫酸銅樣品于碘量瓶中，加入1mol/LH2SO4溶液和30mL水使之溶解。Ⅱ.滴定：向上述碘量瓶中加入5mL20%KI溶液，立即用0.1000mol/LNa2S2O3標準溶液滴定至淺黃色。然后加入1mL淀粉溶液，繼續(xù)滴定至溶液呈淺藍色。再加入5mL10%KSCN溶液，搖勻后溶液藍色轉(zhuǎn)深，再繼續(xù)滴定到終點，消耗Na2S2O3標準溶液的體積為

VmL?；卮鹣铝袉栴}：(1)利用濃硫酸配制250mL1mol/LH2SO4溶液需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、250mL容量瓶、__________________。解析：由濃硫酸配制1.0mol/LH2SO4溶液需要量取濃硫酸的體積，需要量筒，“定容”需要膠頭滴管。答案：量筒、膠頭滴管(2)溶解硫酸銅加入硫酸的目的是_______________________；不能將硫酸換為鹽酸的理由是__________________。解析：銅離子易水解，故溶解硫酸銅加入硫酸可抑制銅離子的水解；Cu2＋易與Cl－形成[CuCl4]2－，影響實驗結(jié)果。答案：抑制Cu2＋水解Cu2＋易與Cl－形成[CuCl4]2－，影響實驗結(jié)果(3)已知滴定過程加入5mL20%KI溶液，有白色沉淀(CuI)生成，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________。解析：根據(jù)得失電子守恒和質(zhì)量守恒即可配平反應(yīng)的離子方程式為2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2。答案：2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2

答案：偏小答案：當?shù)稳胱詈蟀氲瘟虼蛩徕c標準溶液時，溶液顏色由藍色變成無色，且30s內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色1.28V考點二物質(zhì)組成的測定

1．確定物質(zhì)組成的注意事項(1)測定實驗中要有消除干擾氣體的意識。如用惰性氣體將干擾氣體排出，或用溶液吸收干擾氣體等。(2)測定實驗中要有被測量氣體全部被測量的意識。如可采取反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)向裝置中通入惰性氣體以使被測量氣體全部被吸收劑吸收的方法。(3)測定實驗中要有數(shù)據(jù)的采集處理意識。①稱量固體質(zhì)量時，用托盤天平可估讀到0.1g，精確度要求高的實驗中可以用分析天平或電子天平。②測量液體體積時，一般實驗中選用適當規(guī)格的量筒，可估讀到0.1mL，準確度要求高的定量實驗如酸堿中和滴定中選用滴定管，可估讀到0.01mL。③氣體除了量取外，還可以稱量。稱量氣體的質(zhì)量時一般有兩種方法：一種方法是稱反應(yīng)裝置在放出氣體前后的質(zhì)量減小值；另一種方法是稱吸收裝置在吸收氣體前后的質(zhì)量增大值。④用pH試紙(測得整數(shù)值)或pH計(精確到0.01)直接測出溶液的pH，經(jīng)過計算可以得到溶液中H＋或OH－的物質(zhì)的量濃度。2．物質(zhì)組成計算的常用方法類型解題方法物質(zhì)含量計算根據(jù)關(guān)系式法、得失電子守恒法、滴定法等，求出混合物中某一成分的量，再除以樣品的總量，即可得出其含量確定物質(zhì)化學(xué)式的計算①根據(jù)題給信息，計算出有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量。②根據(jù)電荷守恒，確定出未知離子的物質(zhì)的量。③根據(jù)質(zhì)量守恒，確定出結(jié)晶水的物質(zhì)的量。④各粒子的物質(zhì)的量之比即為物質(zhì)化學(xué)式的下角標之比類型解題方法多步滴定計算復(fù)雜的滴定可分為兩類①連續(xù)滴定法：第一步滴定反應(yīng)生成的產(chǎn)物，還可以繼續(xù)參加第二步的滴定。根據(jù)第二步滴定的消耗量，可計算出第一步滴定的反應(yīng)物的量。②返滴定法：第一步用的滴定劑是過量的，第二步再用另一物質(zhì)返滴定過量的滴定劑。根據(jù)第一步加入的滴定劑減去第二步過量的滴定劑，即可得出第一步所求物質(zhì)的量1．(2021·高考全國甲卷)膽礬(CuSO4·5H2O)易溶于水，難溶于乙醇。某小組用工業(yè)廢銅焙燒得到的CuO(雜質(zhì)為氧化鐵及泥沙)為原料與稀硫酸反應(yīng)制備膽礬，并測定其結(jié)晶水的含量。回答下列問題。(1)制備膽礬時，用到的實驗儀器除量筒、酒精燈、玻璃棒、漏斗外，還必須使用的儀器有________(填標號)。A．燒杯 B．容量瓶

C．蒸發(fā)皿 D．移液管答案：AC

(2)將CuO加入適量的稀硫酸中，加熱，其主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________，與直接用廢銅和濃硫酸反應(yīng)相比，該方法的優(yōu)點是________________________________________________________________。(3)待CuO完全反應(yīng)后停止加熱，邊攪拌邊加入適量H2O2，冷卻后用NH3·H2O調(diào)pH為3.5～4，再煮沸10min，冷卻后過濾。濾液經(jīng)如下實驗操作：加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、__________、乙醇洗滌、________，得到膽礬。其中，控制溶液pH為3.5～4的目的是__________________________，煮沸10min的作用是__________________________________。答案：過濾干燥除盡鐵和抑制CuSO4水解破壞Fe(OH)3膠體易于過濾(4)結(jié)晶水測定：稱量干燥坩堝的質(zhì)量為m1，加入膽礬后總質(zhì)量為m2，將坩堝加熱至膽礬全部變?yōu)榘咨?，置于干燥器中冷卻至室溫后稱量，重復(fù)上述操作，最終總質(zhì)量恒定為m3。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，膽礬分子中結(jié)晶水的個數(shù)為______________________(寫表達式)。(5)下列操作中，會導(dǎo)致結(jié)晶水數(shù)目測定值偏高的是________(填標號)。①膽礬未充分干燥②坩堝未置于干燥器中冷卻③加熱時有少量膽礬迸濺出來解析：膽礬未充分干燥，會使測定的結(jié)晶水的質(zhì)量偏高，導(dǎo)致結(jié)晶水數(shù)目測定值偏高，①符合題意；坩堝未置于干燥器中冷卻，會使測定的結(jié)晶水的質(zhì)量偏低，導(dǎo)致結(jié)晶水數(shù)目測定值偏低，②不符合題意；加熱時有少量膽礬迸濺出來，會使測定的結(jié)晶水的質(zhì)量偏高，導(dǎo)致結(jié)晶水數(shù)目測定值偏高，③符合題意。答案：①③相關(guān)的實驗步驟如下：①準確稱取58.80g晶體X，加水溶解后，將溶液注入三頸燒瓶中；②準確量取50.00mL3.030mol·L－1H2SO4溶液于錐形瓶中；③向三頸燒瓶中加入足量NaOH溶液，通入氮氣，加熱，蒸氨結(jié)束后取下錐形瓶；④用0.120mol·L－1的NaOH標準溶液滴定錐形瓶中過量的硫酸，滴定終點時消耗25.00mLNaOH標準溶液。(1)儀器M的名稱為________。答案：分液漏斗(2)步驟③中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________，蒸氨結(jié)束后，為了減小實驗誤差，還需要對直形冷凝管進行“處理”，“處理”的操作方法是______________________________________。答案：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3用蒸餾水沖洗冷凝管內(nèi)通道2～3次，并將洗滌液注入錐形瓶中答案：偏大(4)步驟①中，判斷BaCl2溶液已過量的實驗操作和現(xiàn)象是_______________。答案：待濁液分層后，向上層清液中加入1～2滴BaCl2溶液，若無白色渾濁出現(xiàn)，則說明BaCl2溶液已過量(5)步驟②中，采用冷水洗滌沉淀，主要目的是____________________。答案：盡可能減少沉淀的溶解損失，減小實驗誤差(6)結(jié)合實驗Ⅰ、Ⅱ通過計算得出晶體X的化學(xué)式為___________________。答案：(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O02真題研做高考通關(guān)1．(2023·新高考重慶卷)煤的化學(xué)活性是評價煤氣化或燃燒性能的一項重要指標，可用與焦炭(由煤樣制得)反應(yīng)的CO2的轉(zhuǎn)化率α來表示。研究小組設(shè)計測定α的實驗裝置如下：(1)裝置Ⅰ中，儀器a的名稱是_________；b中除去的物質(zhì)是________(填化學(xué)式)。解析：稀鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)生成二氧化碳、氯化鈣和水，由于鹽酸易揮發(fā)，二氧化碳中含有氯化氫雜質(zhì)，先用碳酸氫鈉飽和溶液吸收氯化氫，再用濃硫酸干燥氣體，二氧化碳通入管式爐中與灼熱的焦炭反應(yīng)生成一氧化碳，將混合氣體X先通入足量氫氧化鋇溶液中吸收二氧化碳，再將一氧化碳通入足量銀氨溶液中反應(yīng)生成銀單質(zhì)。裝置Ⅰ中，儀器a的名稱是分液漏斗；由于二氧化碳中含有氯化氫氣體，因此b中除去的物質(zhì)是HCl。答案：分液漏斗HCl

(2)①將煤樣隔絕空氣在900℃加熱1小時得焦炭，該過程稱為________。②裝置Ⅱ中，高溫下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________。③裝置Ⅲ中，先通入適量的氣體X，再通入足量Ar氣。若氣體X被完全吸收，則可依據(jù)d和e中分別生成的固體質(zhì)量計算α。ⅰ.d中的現(xiàn)象是____________。ⅱ.e中生成的固體為Ag，反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。ⅲ.d和e的連接順序顛倒后將造成α________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。ⅳ.在工業(yè)上按照國家標準測定α：將干燥后的CO2(含雜質(zhì)N2的體積分數(shù)為n)以一定流量通入裝置Ⅱ反應(yīng)，用奧氏氣體分析儀測出反應(yīng)后某時段氣體中CO2的體積分數(shù)為m，此時α的表達式為__________。2．(2023·浙江6月選考)某研究小組用鋁土礦為原料制備絮凝劑聚合氯化鋁{[Al2(OH)aClb]m，a＝1～5}按如下流程開展實驗。請回答：(1)步驟Ⅰ所得濾液中主要溶質(zhì)的化學(xué)式是________。解析：鋁土礦的主要成分為Al2O3，含少量Fe2O3和SiO2，向鋁土礦中加入氫氧化鈉溶液，得到難溶性鋁硅酸鹽、四羥基合鋁酸鈉，氧化鐵不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，過濾，濾液中主要溶質(zhì)為四羥基合鋁酸鈉；向四羥基合鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳，過濾，得到氫氧化鋁沉淀；將Al(OH)3沉淀分成兩份，一份加入鹽酸得到氯化鋁溶液，將AlCl3溶液和另一份Al(OH)3沉淀混合得到聚合氯化鋁溶液，加熱得到聚合氯化鋁固體。步驟Ⅰ所得濾液中主要溶質(zhì)的化學(xué)式是Na[Al(OH)4]。答案：Na[Al(OH)4]

(2)下列說法不正確的是________。A．步驟Ⅰ，反應(yīng)須在密閉耐高壓容器中進行，以實現(xiàn)所需反應(yīng)溫度B．步驟Ⅱ，濾液濃度較大時通入過量CO2有利于減少Al(OH)3沉淀中的雜質(zhì)C．步驟Ⅲ，為減少Al(OH)3吸附的雜質(zhì)，洗滌時需對漏斗中的沉淀充分攪拌D．步驟Ⅳ中控制Al(OH)3和AlCl3的投料比可控制產(chǎn)品鹽基度解析：A．步驟Ⅰ，反應(yīng)所需溫度高于100℃，因此反應(yīng)須在密閉耐高壓容器中