定量实验练习题.docx

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定量实验练习题

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【基础达标】 

1．【四川省石室中学2015届高三一诊模拟化学试题】（本题共14分） 

　　易溶于水的三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体K3[Fe（C2O4）3]•3H2O可用于摄影和蓝色印刷。

以废旧铁屑（含少量CuO、Fe2O3等杂质）为原料的制备流程如下：

（1）操作3发生的氧化还原反应至少有______个．操作5中试剂H2O2的作用是______?

（2）滤液中主要含FeSO4，需加入少量的H2SO4酸化，目的是______．若要使含FeSO4溶液中得到绿矾晶体（FeSO4•7H2O）。

必须进行的实验操作是______（按顺序填写）。

　A．过滤洗涤　　　　B．蒸发浓缩 

　C．冷却结晶　　D．灼烧　　E．干燥 

（3）三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体在110℃可完全失去结晶水，继续升高温度可发生分解反应。

　　①分解得到的气体产物用如下装置进行实验 

装置检查气密性后，先通一段时间N2，其目的为______。

结束实验时先熄灭酒精灯再通入N2至常温，其目的为______．实验过程中观察到B、F中澄清石灰水都变浑浊。

E中有红色固体生成，则气体产物是______． 

　　②分解得到的固体产物含有K2CO3、FeO、Fe，加水溶解、过滤、洗涤、干燥，得到含铁样品。

学生甲、乙、丙分别设计了下列三种实验方案对该样品进行物质含量测定。

【甲】 

【乙】 

量气测得气体体积Vaml 

【丙】 

三次平均消耗0.1mol/L酸性KMnO4溶液 

你认为以上方案中，______方案无法确定样品的组成，理由是______． 

【答案】（14分） 

（1）3（2分），将Fe2+氧化为Fe3+ （或氧化剂）（1分）； 

（2）防止Fe2+水解（2分）；B、C、A、E；（2分） 

　　（3）①排除装置中的空气，防止干扰实验结果（1分），防止液体回流（或倒吸）（1分）CO2、CO（2分）；②丙方案（1分），使用盐酸溶解样品，氯离子也可被酸性MnO4-氧化（2分）。

【解析】 

（1）在废旧铁屑中含少量CuO、Fe2O3等杂质，首先加入热的纯碱除去表面的油脂，然后过滤洗涤，再加入稀硫酸，发生反应：

Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O；Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4；Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；所以发生的氧化还原反应有三个；操作5中试剂H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+； 

（2）滤液中主要含FeSO4，该盐是强酸弱碱盐，Fe2+容易发生水解反应，为了防止Fe2+水解需加入少量的H2SO4酸化，；若要使含FeSO4溶液中得到绿矾晶体（FeSO4•7H2O）。

必须进行的实验操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥所以编号是BCAE。

　　（3）①装置检查气密性后，先通一段时间N2，其目的排除装置中的空气，防止干扰实验结果,产生误差；结束实验时先熄灭酒精灯再通入N2至常温，其目的为防止液体回流（或防止产生倒吸现象）；实验过程中观察到B中澄清石灰水，证明有CO2；E中有红色固体生成，说明产生了CO，CO将CuO还原为Cu；F中澄清石灰水都变浑浊。

证明CO被氧化为CO2，则气体产物是CO2、CO；②甲方案中加入足量的稀硝酸溶液，溶解物质得到Fe（NO3）3，然后再加入足量的NaOH溶液，产生Fe（OH）3沉淀，然后过滤洗涤烘干并灼烧，发生分解反应2Fe（OH）3 Fe2O3+3H2O，产生Fe2O3，根据Fe2O3质量可确定铁元素的质量，进而可得到物质含量，正确；乙中加入足量的稀硫酸，发生反应产生Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，根据产生的氢气的体积可计算出Fe的质量，及FeO的质量，进而得到固体混合物中各组分的含量，正确；丙用盐酸溶解样品，Fe、FeO与元素反应产生FeCl2，当用酸性KMnO4溶液氧化时，Fe2+、Cl-都可以被氧化，因此不能根据消耗的酸性KMnO4溶液的体积确定Fe2+的多少，所以也就不能确定混合物中各组分的含量，错误。

因此在上述三个方案中丙不能确定样品的组成。

　　考点：

考查以废旧铁屑为原料制取三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体K3[Fe（C2O4）3]•3H2O的流程，主要包括反应原理的分类、化学操作的方法和步骤、混合物成分、测定及方案的评价的知识。

2.【北京市朝阳区2014～2015学年度高三年级第一学期期末统一考试】（10分）电解铝厂的实验室为测定铝土矿（主要成分是Al2O3，杂质是Fe2O3 、SiO2）样品中Al2O3的质量分数，操作如下：

Ⅰ.将铝土矿样品粉碎后加入足量稀H2SO4溶液，充分反应后过滤，得滤液a 

Ⅱ.向滤液a中加入足量NaOH溶液，充分反应后过滤，得滤液b 

Ⅲ.向滤液b中通入足量CO2，充分反应后过滤、洗涤，得Al（OH）3沉淀 

Ⅳ.…… 

（1）滤液a中阳离子有______（写离子符号）。

（2）操作Ⅱ中反应的离子方程式是______。

（3）操作Ⅳ是______。

（4）要测定铝土矿样品中Al2O3的质量分数，所需数据是______（质量数据用x、y…表示，单位是g）；铝土矿样品中Al2O3质量分数表达式是______（用含x、y…的式子表示）。

【答案】 

（1）H+、Al3+、Fe3+ （共2分，答对2个给1分） 

（2）H+ +OH- ＝H2O、Al3+ +4OH- ＝AlO2- +2H2O、Fe3+ +3OH-＝Fe（OH）3↓（各1分，共3分） 

　　（3）干燥Al（OH）3沉淀、称量（“干燥”1分，“称量”1分，共2分） 

　　（4）铝土矿样品质量xg、Al（OH）3质量yg； 

（第一空2分，第二空1分，共3分） 

【解析】 

（1）铝土矿中的氧化铝、氧化铁均与稀硫酸反应，而二氧化硅不反应，且硫酸过量，则滤液a中阳离子有H+、Al3+、Fe3+。

（2）向滤液a中加入足量NaOH溶液，则实现中和氢离子，然后再沉淀金属阳离子，最后溶解氢氧化铝，所以反应的离子方程式为H+ +OH- ＝H2O、Al3+ +4OH- ＝AlO2-+2H2O、Fe3++3OH-＝Fe（OH）3↓。

　　（3）从溶液中分离出沉淀的方法是过滤，然后洗涤、干燥后称量即可。

　　（4）要测定铝土矿样品中Al2O3的质量分数，则需要知道样品的质量（用x表示）、氢氧化铝的质量（用y表示）。

根据铝原子守恒可知铝土矿样品中Al2O3质量分数表达式是 

　　考点：

考查从铝土矿中提取氧化铝的有关分析与应用 

【能力提升】 

1．【2014届天津和平区期末】用含少量铁的氧化物的氧化铜制取氯化铜晶体（CuCl2 xH2O）。

有如下操作：

已知：

在pH为4～5时，Fe3＋几乎完全水解而沉淀，而此时Cu2＋却几乎不水解。

（1）溶液A中的金属离子有Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋。

检验溶液A中Fe2＋的最佳试剂为______（填编号，下同）。

　①KMnO4　　　　②（NH4）2S 

　③NaOH　　　　④KSCN 

（2）氧化剂可选用______。

①Cl2 ②KMnO4 ③HNO3 ④H2O2 

（3）要得到较纯的产品，试剂可选用______。

①NaOH②FeO③CuO④Cu2（OH）2CO3 

（4）从滤液经过结晶得到氯化铜晶体的方法是______（按实验先后顺序选填编号）。

　　①过滤　　②蒸发浓缩　　③蒸发至干　　④冷却 

（5）欲测定溶液A中的Fe2＋的浓度，实验前，首先要配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、药匙、胶头滴管外，还需______，下列滴定方式中，最合理的是____________（夹持部分略去）（填字母序号）。

（6）为了测定制得的氯化铜晶体（CuCl2 xH2O）中的x值，某学生设计了两种实验方案：

　　方案一：

称取mg晶体灼烧至质量不再减轻为止，冷却、称量所得无水CuCl2的质量为n1g 

　　方案二：

称取mg晶体溶于水，加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不再减轻为止，冷却，称量所得固体的质量为n2g。

　　试评价上述两种实验方案：

其中正确的方案是______，理由是______，据此计算得x＝______（用含m、n1或n2的代数式表示）。

【答案】（18分） 

（1）①（2分）

（2）①④（2分） 

　　（3）③④（2分）（4）②③①（2分） 

　　（5）250ml容量瓶（2分）；b（2分） 

　　（6）二（2分）；晶体灼烧时，结晶水失去时，会形成溶液，促进CuCl2水解（2分）；

（2分） 

【解析】 

（1）亚铁离子具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，可以用酸性高锰酸钾溶液检验亚铁离子，①正确。

（NH4）2S或NaOH与三种金属阳离子均反应不能检验亚铁离子，KSCN溶液只能检验铁离子，因此②③④均不正确，答案选①。

（2）由于在氧化亚铁离子时不能再引入新的杂质，氯气的还原产物是氯离子，双氧水的生成物是水，所以①④正确；氧化剂高锰酸钾会引入Mn2＋、K＋以及MnO4－，硝酸会引入NO3－，②③不正确，答案选①④。

　　（3）在调节pH值形成氢氧化铁沉淀时，仍然不能引入新的杂质。

氢氧化钠会引入钠离子，氧化亚铁会引入亚铁离子，氧化铜和碱式碳酸铜与酸反应生成铜离子、水、CO2不会引入杂质，因此答案选③④。

　　（4）氯化铜易溶于水，所以从滤液经过结晶得到氯化铜晶体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶然后过滤即可，因此答案选②③①。

　　（5）要配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，则除了需要天平、玻璃棒、烧杯、药匙、胶头滴管外，还需要250ml容量瓶。

酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性与酸性，应该放在酸式滴定管中，因此答案选b。

　　（6）由于氯化铜是强酸弱碱盐，铜离子易水解生成氢氧化铜与氯化氢，水解吸热，且生成的氯化氢具有挥发，所以晶体灼烧时，结晶水失去时，会形成溶液，促进CuCl2水解，因此方案一是错误的，方案二正确。

n2g固体是氧化铜，物质的量是

mol，则根据铜原子守恒可知氯化铜晶体的物质的量是

mol，则

mol×（135＋18x）g/mol＝mg，解得x＝

。

　　考点：

考查晶体制备、结晶水含量测定、离子检验、物质的分离与提纯、一定物质的量浓度的配制以及滴定实验 

2．【2014温州十校期末】（14分） 

　　草酸是一种重要的化工原料，广泛用于药物生产、高分子合成等工业，草酸晶体受热到100℃时失去结晶水，成为无水草酸。

某学习小组的同学拟以甘蔗渣为原料用水解—氧化—水解循环进行制取草酸。

请跟据以上信息回答下列问题：

（1）图示①②的氧化—水解过程是在上图1的装置中进行的，指出装置A的名称______。

（2）图示①②的氧化—水解过程中，在硝酸用量、反应的时间等条件均相同的情况下，改变反应温度以考察反应温度对草酸收率的影响，结果如上图2所示，请选择最佳的反应温度为______，为了达到图2所示的温度，选择图1的水浴加热，其优点是______。

（3）在图示③④中的操作涉及到抽滤，洗涤、干燥，下列有关说法正确的是______。

　A．在实验过程中，通过快速冷却草酸溶液，可以得到较大的晶体颗粒，便于抽滤 

　B．在洗涤沉淀时，应关小水龙头，使洗涤剂缓缓通过沉淀物 

　C．为了检验洗涤是否完全，应拔下吸滤瓶与安全瓶之间橡皮管，从吸滤瓶上口倒出少量滤液于试管中进行相关实验。

　D.为了得到干燥的晶体，可以选择在坩埚中直接加热，并在干燥器中冷却。

（4）要测定草酸晶体（H2C2O4•2H2O）的纯度，称取7.200g制备的草酸晶体溶于适量水配成250mL溶液，取25.00mL草酸溶液于锥形瓶中，用0.1000mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定 

（5H2C2O4+2MnO4－+6H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O）， 

　①取25.00mL草酸溶液的仪器是______。

　②在草酸纯度测定的实验过程中，下列说法正确的是：

。

　A．润洗滴定管时，应从滴定管上口加满所需的酸或碱液，使滴定管内壁充分润洗 

　B．移液管取草酸溶液时，需将尖嘴处的液体吹入锥形瓶，会使实验误差偏低 

　C．滴定时，左手轻轻向内扣住活塞，手心空握以免碰到活塞使其松动漏出溶液 

　D．滴定终点读取滴定管刻度时，仰视标准液液面，会使实验误差偏高 

　③判断滴定已经达到终点的方法是：

。

　④达到滴定终点时，消耗高锰酸钾溶液共20.00mL，则草酸晶体的纯度为。

【答案】（共14分） 

（1）三颈烧瓶（2分） 

（2）70℃（1分）；便于控制温度，使装置受热均匀（2分） 

　（3）BC（2分） 

　（4）①酸式滴定管（1分）②CD（2分）③向锥形瓶中滴入最后一滴高锰酸钾标准液，锥形瓶中溶液变成浅红色且半分钟后不变色（2分）④87.5%（2分）

【解析】 

（1）根据装置的结构特点可知，A应该是三颈烧瓶。

（2）根据图2可知，在温度为70℃时，醋酸的收率最高，所以选择的最佳反应温度是70℃。

由于温度不超过100℃，所以采用水浴加热，这是由于水浴加热时便于控制温度，且能使装置受热均匀。

　（3）A.在实验过程中，通过快速冷却草酸溶液，得不到较大的晶体颗粒，应该是自然冷却，A不正确； 

　　B.在洗涤沉淀时，应关小水龙头，使洗涤剂缓缓通过沉淀物，防止沉淀溶解而造成损失，B正确； 

　　C.由于装置中存在压强差，所以为了检验洗涤是否完全，应拔下吸滤瓶与安全瓶之间橡皮管，从吸滤瓶上口倒出少量滤液于试管中进行相关实验，C正确； 

　　D.在坩埚中直接加热，容易使草酸晶体分解，D不正确，答案选BC。

　（4）①草酸溶液显酸性，所以量取25.00mL草酸溶液的仪器是酸式滴定管。

　　②A、润洗滴定管时，应从滴定管上口加少量所需的酸或碱液，使滴定管内壁充分润洗，并不需要加满，A不正确；B、移液管取草酸溶液时，不能将尖嘴处的液体吹入锥形瓶，否则使实验误差偏高，B不正确；C、滴定时，左手轻轻向内扣住活塞，手心空握以免碰到活塞使其松动漏出溶液，C正确；D、滴定终点读取滴定管刻度时，仰视标准液液面，由于读数自上而下逐渐增大，所以读数偏大，会使实验误差偏高，D正确，答案选CD。

　　③由于酸性高锰酸钾溶液显紫红色，所以滴定终点的判断依据是向锥形瓶中滴入最后一滴高锰酸钾标准液，锥形瓶中溶液变成浅红色且半分钟后不变色。

　　④反应中消耗高锰酸钾的物质的量是0.02L×0.1000mol/L＝0.002000mol，所以根据方程式5H2C2O4+2MnO4－+6H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O可知，消耗草酸的物质的量是0.005000mol，因此原样品中草酸的物质的量是0.005000mol×250ml25ml＝0.05000mol/L，则质量＝0.05000mol/L×126g/mol＝6.3g，所以草酸的纯度是6.3g7.2g×100%＝87.5%。

　　考点：

考查仪器识别、物质制备的实验探究、滴定实验的有关判断和计算 

【终极闯关】 

1．【2015新课标Ⅱ卷理综化学】（15分） 

　　二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，回答下列问題：

（1）工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为______。

（2）实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO2：

　①电解时发生反应的化学方程式为______。

　②溶液X中大量存在的阴离子有______。

　③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是______（填标号）。

　a．水　　　　b．碱石灰 

　C．浓硫酸　　　　d．饱和食盐水 

（3）用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量：

Ⅰ．在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50mL水溶解后，再加入3mL稀硫酸：

Ⅱ．在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口； 

Ⅲ．将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收； 

Ⅳ．将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中：

Ⅴ．用0.1000mol•L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液 

（I2+2S2O32-＝2I－+S4O62-），指示剂显示终点时共用去20.00mL硫 

代硫酸钠溶液。

在此过程中：

　①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为______。

　②玻璃液封装置的作用是______。

　③V中加入的指示剂通常为______，滴定至终点的现象是______。

　④测得混合气中ClO2的质量为______g。

（4）用ClO2处理过的饮用水会含有一定最的亚氯酸盐。

若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是______（填标号）。

　a．明矾　　　　b．碘化钾 

　c．盐酸　　　　d．硫酸亚铁 

【答案】 

（1）2：

1 

（2）①NH4Cl＋2HCl

3H2↑＋NCl3 ②Cl—、OH— ③c 

（3）①2ClO2＋10I－＋8H＋＝2Cl－＋5I2＋4H2O②吸收残余的二氧化氯气体（避免碘的逸出） 

③淀粉溶液；溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变④0.02700 

（4）d 

【解析】 

（1）工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，在反应中氯元素的化合价从+5价降低到+4价，得到1个电子，氯酸钾是氧化剂。

S元素的化合价从+4价升高到+6价，失去2个电子，亚硫酸钠是还原剂，则根据电子得失守恒可知该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2：

1。

（2）①根据流程图可知电解时生成氢气和NCl3，则电解时发生反应的化学方程式为NH4Cl＋2HCl

3H2↑＋NCl3。

　　②NCl3与NaClO2反应生成ClO2、NH3和氯化钠、NaOH，反应的离子反应为NCl3+3H2O+6ClO2—＝6ClO2↑+3Cl-+3OH-+NH3↑，溶液中应该存在大量的氯离子和氢氧根离子。

　　③a、ClO2易溶于水，不能利用水吸收氨气，a错误；b、碱石灰不能吸收氨气，b错误；c、浓硫酸可以吸收氨气，且不影响ClO2，c正确；d、ClO2易溶于水，不能利用饱和食盐水吸收氨气，d错误，答案选c。

（3）①ClO2具有强氧化性，通入锥形瓶与酸性碘化钾溶液反应，氧化I—为I2，自身被还原为Cl—，同时生成水，反应离子方程式为2ClO2＋10I－＋8H＋＝2Cl－＋5I2＋4H2O。

　　②由于二氧化氯是气体，容易挥发到空气中，所以玻璃液封装置的作用是吸收残余的二氧化氯气体。

　　③由于碘遇淀粉显蓝色，则V中加入的指示剂通常为淀粉，滴定至终点的现象是溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色。

　　④根据方程式可知2ClO2～5I2～10S2O32-，则测得混合气中ClO2的质量为0.1mol/L×0.02L×67.5g/mol/5＝0.02700g。

（4）亚氯酸盐具有氧化性，明矾不能被氧化，碘化钾被氧化为碘，盐酸可能被氧化氯气，因此若要除去超标的亚氯酸盐，最适宜的是硫酸亚铁，且产生的氧化产物铁离子能净水。

2．【2015浙江理综化学】（15分）某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取。

实验

（一）碘含量的测定 

　　取0.0100mol•Lˉ1的AgNO3标准溶液装入滴定管，取100.00mL海带浸取原液至滴定池，用电势滴定法测定碘含量。

测得的电动势（E）反映溶液中c（Iˉ）的变化，部分数据如下表：

实验

（二）碘的制取 

另制海带浸取原液，甲、乙两种实验方案如下：

已知：

3I2＋6NaOH＝5NaI＋NaIO3＋3H2O。

请回答：

（1）实验

（一）中的仪器名称：

仪器A______，仪器B______。

（2）①根据表中数据绘制滴定曲线：

②该次滴定终点时用去AgNO3溶液的体积为______mL，计算得海带中碘的百分含量为______%。

（3）①分液漏斗使用前须检漏，检漏方法为______。

　②步骤X中，萃取后分液漏斗内观察到的现象是______。

　③下列有关步骤Y的说法，正确的是______。

　A．应控制NaOH溶液的浓度和体积 

　B．将碘转化成离子进入水层 

　C．主要是除去海带浸取原液中的有机杂质 

　D．NaOH溶液可以由乙醇代替 

　④实验

（二）中操作Z的名称是______。

（4）方案甲中采用蒸馏不合理，理由是______。

【答案】 

（1）坩埚；500mL容量瓶 

（2）① 

　　　　②20.00mL；0.635% 

　　（3）①向分液漏斗中加入少量水，检查旋塞处是否漏水；将漏斗倒转过来，检查玻璃塞是否漏水②液体分上下两层，下层呈紫红色③AB④过滤 

　　（4）主要由于碘易升华，会导致碘的损失 

【解析】 

（1）A、B两种仪器的名称分别为坩埚、500mL容量瓶（须注明容量瓶的容量）。

（2）①根据表中数据描出各点，然后连成光滑的曲线即可。

　　②从图像可知，有20.00mL附近滴定曲线发生突变，可判断滴定终点时用去AgNO3溶液的体积为20.00mL；根据关系式Ag+～I－可计算求得海带中碘的百分含量

。

　　（3）①分液漏斗的检漏方法为：

向分液漏斗中加入少量水，检查旋塞处是否漏水；将漏斗倒转过来，检查玻璃塞是否漏水。

　　②步骤X中，加入CCl4的作用是萃取碘水中的I2，萃取后I2溶解在CCl4中而呈紫色，由于CCl4的密度比水大，沉在下层，所以观察到的实验现象是：

液体分上下两层，下层呈紫红色。

　　③步骤Y加入NaOH的目的是把I2转化为离子（I－和IO3－）进入水层而与CCl4分离，并非浸取有机杂质，也不能用乙醇代替，但NaOH的用量要控制，用量过多会使后续酸化操作步骤消耗硫酸过多，故选AB。

④Z步骤为过滤操作。

　　（4）I2的CCl4溶液采用蒸馏的方法虽然可以把CCl4蒸馏出去，但同时碘易升华，导致碘的损失。