届高三化学二轮复习仿真冲刺专题专练非选择题专题练5定量测定型实验探究.docx

1、届高三化学二轮复习仿真冲刺专题专练非选择题专题练5定量测定型实验探究非选择题专项练（五）定量测定型实验探究 时间:45分钟 分值:85分1.(14分)下面是某校化学研究性学习小组探究足量的锌与浓硫酸反应的实验:.甲同学设计如下实验验证该反应产生的混合气体中含有SO2、H2、H2O。(1)若按气体从左到右的流向,气体流经的各装置连接顺序是(可重复使用)。(2)已知装置A中浓硫酸的质量分数为90%,密度=1.47 gmL-1,该硫酸的物质的量浓度为molL-1。(3)E中干燥管的作用是,装置B的作用是。(4)证明混合气体中含有H2的实验现象为。.乙同学设计如下实验步骤测定混合气体中SO2的含量。(

2、5)W溶液可以是下列溶液中的(填序号)。a.H2O2溶液b.酸性KMnO4溶液(硫酸酸化) c.溴水该混合气体中二氧化硫的含量(体积分数)为(用含V、m的代数式表示)。2.(14分)纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体,可与水以任意比混合,其水溶液俗称双氧水,为无色透明液体。实验室常用过氧化氢制取氧气,工业上过氧化氢是重要的氧化剂和还原剂,常用于消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组的同学围绕过氧化氢开展了调查研究与实验,请你参与其中一起完成下列学习任务:(1)写出过氧化氢的电子式:。(2)实验室中用过氧化氢制取氧气的化学方程式为,当生成标准状况下2.24 L O2时,转移电子为mol。(3)该兴趣小组的

3、同学查阅资料后发现H2O2为二元弱酸,其酸性比碳酸弱。请写出H2O2在水溶液中的电离方程式:。(4)同学们用0.100 0 molL-1的酸性高锰酸钾标准溶液滴定某试样中过氧化氢的含量,反应原理为2Mn+5H2O2+6H+ 2Mn2+8H2O+5O2。在该反应中,H2O2被(填“氧化”或“还原”)。滴定到达终点的现象是。用移液管吸取25.00 mL试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗酸性KMnO4标准溶液的体积如下表所示:第一次第二次第三次第四次体积(mL)17.1018.1018.0017.90则试样中过氧化氢的物质的量浓度为molL-1。若滴定前尖嘴中有气泡,滴定后消失,则测定结果(填

4、“偏低”“偏高”或“不变”)。(5)同学们发现向滴加了酚酞的NaOH溶液中加入H2O2后,溶液红色消失。关于褪色原因,甲同学认为H2O2是二元弱酸,消耗了OH-使红色消失;乙同学认为H2O2具有漂白性使溶液褪色。请设计一个简单的实验方案来判断甲、乙两位同学的说法是否正确:。3.(12分)化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行了以下探究:查得资料:该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;该牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生。实验内容:.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验取适量牙膏样品,加水充分搅拌、过滤,往滤渣中加入过量NaOH溶液。(1)该过程涉及主要反应的离子方程式是。.牙膏样品中碳酸钙的定量

5、测定利用如图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,充分反应后,测定C中生成的沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数。依据实验过程回答下列问题:(2)实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外,还有。(3)C中反应生成沉淀的化学方程式是。(4)下列各项措施中,能提高测定准确度的是(填标号)。a.滴加盐酸不宜过快b.在A、B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置c.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体d.在B、C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置(5)实验中准确称取10.00 g样品三份,进行三次测定,测得C中产生沉淀的平均质量为3.94 g。则样品中碳酸钙的质量分数为。(6)有人认

6、为只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,也可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高,原因是。4.(14分)茶叶中含有多种有益于人体健康的有机成分及钙、铁等微量金属元素,某化学研究性学习小组设计方案检验某品牌茶叶中存在铁元素并测定钙元素的质量分数(已知CaC2O4为白色沉淀)。首先取200 g茶叶样品进行下图所示的操作:图1已知:文献资料显示,某些金属离子的氢氧化物完全沉淀时的pH如下表所示。离子Ca2+Fe3+完全沉淀时的pH134.1(NH4)2C2O4溶液显酸性。请回答下列有关问题:(1)实验前要先将茶叶样品高温灼烧为灰粉,该步操作需要用到的实验仪器有:酒精灯、三脚架

7、、玻璃棒、。A.蒸发皿B.坩埚C.泥三角D.石棉网(2)从滤液A沉淀D的过程中需要加入的物质X可以选择。A.CaOB.Ca(OH)2C.NH3H2O(3)用KMnO4标准溶液滴定滤液C时发生的反应为:5C2+2Mn+16H+ 10CO2+2Mn2+8H2O。现将滤液C稀释至250 mL,再取其中的25.00 mL溶液,用硫酸酸化后,用0.10 molL-1的KMnO4标准溶液滴定,终点时消耗KMnO4溶液的体积如下表所示。编号终点时消耗KMnO4溶液的体积/mL119.98222.00320.02此步操作过程中需要用到下图中的(填写序号)。滴定达到终点时的现象是 。为保证实验精确度,沉淀D及E

8、需要分别洗涤,并将洗涤液转移回母液中,若不洗涤沉淀D,会使测定的钙元素的含量(填“偏低”“偏高”“无影响”,下同);若不洗涤沉淀E,会使测定的钙元素的含量。原茶叶中钙元素的质量分数为(用含a的代数式表示)。(4)设计最简单的实验检验茶叶中含有铁元素,相应的操作和现象是。5.(15分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一,是黄色晶体。实验室可利用二氧化硫与亚硫酸钠反应制备焦亚硫酸钠。某研究小组进行如下实验:实验一:焦亚硫酸钠的制取采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5,装置中有黄色晶体析出。(1)装置中产生气体的化学方程式为。(2)要从装置中获得已析出的晶体,

9、在实验室中需要用到的玻璃仪器是。(3)装置用于处理尾气,防止污染环境。下列装置(夹持仪器已略去)中,最合理的为(填序号)。实验二:焦亚硫酸钠的性质(4)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是。实验三:葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定(5)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:按上述方案进行实验,消耗标准I2溶液25.00 mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为g/L。在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测定结果(填“偏高”“偏低”或“不变”)。6.(16分)氮化铝(AlN)是一种性能优异的新型材

10、料,在许多领域有广泛应用,前景广阔。某化学小组模拟工业制氮化铝原理,欲在实验室制备氮化铝并检验其纯度。查阅资料:实验室用饱和NaNO2与NH4Cl溶液共热制N2:NaNO2+NH4Cl NaCl+N2+2H2O。工业制氮化铝:Al2O3+3C+N2 2AlN+3CO,氮化铝在高温下能水解。AlN与NaOH饱和溶液反应:AlN+NaOH+H2O NaAlO2+NH3。.氮化铝的制备(1)实验中使用的装置如上图所示,请按照氮气气流方向将各仪器接口连接:ecd(根据实验需要,上述装置可使用多次)。(2)B装置内的X液体可能是;E装置内氯化钯溶液的作用可能是。.氮化铝纯度的测定【方案】甲同学用下图装置

11、测定AlN的纯度(部分夹持装置已略去)。 (3)为准确测定生成气体的体积,量气装置(虚线框内)中的Y液体可以是。a.CCl4 b.H2Oc.NH4Cl饱和溶液 d.植物油(4)若装置中分液漏斗与导气管之间没有导管A连通,对所测AlN纯度的影响是 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。(5)用下列仪器也能组装一套量气装置,其中必选的仪器有。a.单孔塞b.双孔塞c.广口瓶d.容量瓶e.量筒f.烧杯【方案】乙同学按以下步骤测定样品中AlN的纯度。(6)步骤的操作是。(7)实验室里煅烧滤渣使其分解,除了必要的热源和三脚架以外,还需要的仪器有等。(8)样品中AlN的纯度是(用m1、m2、m3表示)。答案精解

12、精析1.答案(1)ADBCDE(2分)(2)13.5(2分)(3)防止空气中的水蒸气进入装置,干扰H2的检验(2分)检验SO2(2分)(4)后一个D中无水CuSO4不变蓝,E中黑色物质变为红色,且E中无水CuSO4变为蓝色(2分)(5)ac(2分)100%(2分)解析(1)三种气体的检验顺序为H2O、SO2、H2。各装置按气体流向从左至右的顺序为ADBCDE。(2)c(H2SO4)=13.5 molL-1。(5)因酸性KMnO4溶液中含有硫酸,故不可用于二氧化硫的氧化吸收。根据SO2BaSO4计算可得V(SO2)=22.4 Lmol-1,则该混合气体中二氧化硫的含量(体积分数)为100%。2.

13、答案(1) (1分)(2)2H2O2 2H2O+O2(1分)0.2(1分)(3)H2O2 H+H、H H+(各1分,共2分)(4)氧化(1分)溶液颜色恰好由无色变为浅紫色,且30秒内不褪色(2分)0.180 0(2分)偏高(2分)(5)向褪色后的溶液中加入NaOH溶液,若变红,甲正确;若不变红,乙正确(2分)解析(1)过氧化氢为共价化合物,分子中存在两个OH键和一个OO键,过氧化氢的电子式为。(2)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O2 2H2O+O2,当生成0.1 mol O2时,转移0.2 mol电子。(3)H2O2为二元弱酸,其酸性比碳酸弱,则H2O2分

14、两步电离,电离方程式为H2O2 H+H,H H+。(4)该反应中H2O2失电子被氧化;滴定到达终点时现象是滴入一滴酸性高锰酸钾溶液,溶液恰好由无色变为浅紫色,且30秒内不褪色;由于第一次实验的数据误差过大,故舍去,其他三组实验数据的平均值为18.00 mL,根据反应2Mn+5H2O2+6H+ 2Mn2+8H2O+5O2知2n(H2O2)=5n(Mn),c(H2O2)=molL-1=0.180 0 molL-1;滴定前尖嘴中有气泡,滴定后消失导致代入计算式中的标准溶液的体积偏大,测定结果偏高。(5)向褪色后的溶液中加入NaOH溶液,若溶液变红,甲正确;若溶液不变红,乙正确。3.答案(每空2分)(

15、1)Al(OH)3+OH- Al+2H2O(2)把生成的CO2全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收(3)Ba(OH)2+CO2 BaCO3+H2O(4)ac(5)20%(6)B中的水蒸气、HCl气体等进入装置C中(或其他合理答案)解析(1)CaCO3与NaOH溶液不反应,Al(OH)3与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2O,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH- Al+2H2O。(2)实验过程中持续通入空气,可把生成的CO2全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收。(4)滴加盐酸过快,产生CO2的速率快,则会使CO2与Ba(OH)2溶液反应不充分,所以滴加盐酸不宜过快;在

16、A、B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置,对实验准确度没有影响;在加入盐酸之前,若不排净装置内的CO2,会使BaCO3的质量偏大,从而使测定结果偏高;在B、C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置,则挥发出的HCl气体会与碳酸氢钠反应生成CO2,从而使测定结果偏高。综上所述,本题选a、c。(5)n(BaCO3)=0.02 mol,根据碳原子守恒知n(CaCO3)=0.02 mol,故碳酸钙的质量分数为100%=20%。(6)B中的水蒸气、HCl气体等进入装置C中,会造成装置C的增重量大于CO2的质量。4.答案(除标明外,其余每空2分)(1)BC(2)C(3)BCD滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液由无

17、色变为浅紫色,且半分钟内不恢复原色偏低(1分)偏高(1分)-0.01(4)取少量滤液A,加入KSCN溶液,溶液变为红色解析(1)高温灼烧固体需在坩埚中进行,坩埚应放在泥三角上,故本题选B、C。(2)该实验需要测定钙元素的质量分数,所以不能选择CaO和Ca(OH)2,故本题选C。(3)配制溶液需要用到一定规格的容量瓶;滴定时要用酸式滴定管盛装KMnO4溶液,用锥形瓶盛装待测液,故本题选B、C、D。当滴入最后一滴KMnO4溶液时,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不恢复原色,说明达到滴定终点。若不洗涤沉淀D,沉淀D上会残留钙元素,造成测定的钙元素的含量偏低;若不洗涤沉淀E,会导致与Ca2+反应的C2

18、的量偏多,从而使测定的钙元素的含量偏高。第2次实验消耗的KMnO4溶液的体积误差较大,应舍去,故消耗的KMnO4溶液的平均体积为20.00 mL,由5C22Mn可得与KMnO4反应的(NH4)2C2O4的物质的量为0.02 L0.10 molL-1=510-3mol,加入的(NH4)2C2O4的物质的量为 mol,故与Ca2+反应的(NH4)2C2O4的物质的量为(-510-3)mol=(-0.05)mol,故钙元素的质量分数为=-0.01。(4)取少量滤液A,加入KSCN溶液,若溶液变为红色,则证明含有铁元素。5.答案(1)Na2SO3+H2SO4(浓) Na2SO4+SO2+H2O或Na2

19、SO3+2H2SO4(浓) 2NaHSO4+SO2+H2O(2分)(2)玻璃棒、漏斗、烧杯(3分)(3)d(2分)(4)取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成(3分)(5)0.16(3分)偏低(2分)解析(1)装置中浓硫酸与亚硫酸钠反应生成硫酸钠(或硫酸氢钠)、二氧化硫气体和水。(2)装置中析出Na2S2O5晶体,经过滤操作可得到晶体,过滤需要用到的玻璃仪器为玻璃棒、漏斗、烧杯。(3)a装置瓶口封闭且导管未伸入液面以下,错误;b中食盐水不能吸收大量SO2,错误;c中漏斗口浸入了液体中,且浓硫酸不能吸收SO2,错误;d中氢氧化钠溶液可吸收S

20、O2,同时该装置能防止倒吸,正确;e中苯的密度比水小,在水的上层,错误。(4)若Na2S2O5晶体在空气中已被氧化,则会生成Na2SO4,检验样品溶液中是否含有S即可。(5)SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI,则n(SO2)=n(I2)=0.010 00 mol/L0.025 L=2.510-4mol,样品中抗氧化剂的残留量为=0.16 g/L。若有部分HI被空气氧化成I2,导致消耗标准I2溶液的体积偏小,则测定结果偏低。6.答案(除标注外,其余每空2分,共16分)(1)abf(g)g(f)a(c)b(d)i(2)浓硫酸(1分)吸收CO,防止污染(1分)(3)ad(4)偏大(5)bce

21、(6)通入过量CO2气体(7)坩埚、泥三角、坩埚钳(玻璃棒写与不写都对)(8)100%或%解析(1)C是制取氮气的装置,A、B是除杂装置(除去水蒸气),D是高温制备氮化铝的装置,E是尾气处理装置。(3)由于氨气是碱性气体,极易溶于水,所以量气装置中的Y液体可以是四氯化碳或植物油。(4)若装置中分液漏斗与导气管之间没有导管A连通,则会导致装置内排出的气体体积偏大,即所测氨气的体积偏大,故所测AlN纯度偏大。(5)用本题所提供的仪器可设计出如图所示的量气装置。(6)步骤的作用是将滤液中的偏铝酸钠转化为氢氧化铝,应通入过量CO2气体,其反应为Al+CO2+2H2O HC+Al(OH)3。(7)煅烧时从上往下仪器依次为坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯,取用坩埚时应用坩埚钳。(8)所得样品中的杂质为Al2O3和活性炭,其中活性炭的质量为m2 g,反应前后杂质Al2O3的质量不变,依据反应关系可得:2AlNAl2O3质量增加82 g 102 g 20 gm(AlN)m3 g-(m1-m2) gm(AlN)=g样品中AlN的纯度为100%=%。