高考化学复习知识点专题提升练习18 综合实验与滴定分析计算.docx
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高考化学复习知识点专题提升练习18综合实验与滴定分析计算
高考化学复习知识点专题提升练习专题18 综合实验与滴定分析计算
1.(2020·江苏卷)次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠(C3N3O3Cl2Na)都是常用的杀菌消毒剂。
NaClO可用于制备二氯异氰尿酸钠。
(1)NaClO溶液可由低温下将Cl2缓慢通入NaOH溶液中而制得。
制备NaClO的离子方程式:
____________________________;用于环境杀菌消毒的NaClO溶液须稀释并及时使用,若在空气中暴露时间过长且见光,将会导致消毒作用减弱,其原因是______________________________。
(2)二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于60%。
通过下列实验检测二氯异氰尿酸钠样品是否达到优质品标准。
实验检测原理:
C3N3O3Cl
+H++2H2O===C3H3N3O3+2HClO
HClO+2I-+H+===I2+Cl-+H2O
I2+2S2O
===S4O
+2I-
准确称取1.1200g样品,用容量瓶配成250.0mL溶液;取25.00mL上述溶液于碘量瓶中,加入适量稀硫酸和过量KI溶液,密封在暗处静置5min;用0.1000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色,加入淀粉指示剂继续滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液20.00mL。
①通过计算判断该样品是否为优质品________。
(写出计算过程,该样品的有效氯=
×100%)
②若在检测中加入稀硫酸的量过少,将导致样品的有效氯测定值________(填“偏高”或“偏低”)。
2.(2020·安徽宿州六模)硫酸四氨合铜晶体([Cu(NH3)4]SO4·H2O)常用作杀虫剂,媒染剂,在碱性镀铜中也常用作电镀液的主要成分,在工业上用途广泛。
常温下该物质溶于水,不溶于乙醇、乙醚,在空气中不稳定,受热时易发生分解。
某化学兴趣小组以Cu粉、3mol/L的硫酸、浓氨水、10%NaOH溶液、95%的乙醇溶液、0.500mol/L稀盐酸、0.500mol/L的NaOH溶液来合成硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度。
Ⅰ.CuSO4溶液的制备
①称取4g铜粉,在A仪器中灼烧10min并不断搅拌,放置冷却。
②在蒸发皿中加入30mL3mol/L的硫酸,将A中固体慢慢放入其中,加热并不断搅拌。
③趁热过滤得蓝色溶液。
(1)A仪器的名称为________________。
(2)某同学在实验中有1.5g的铜粉剩余,该同学将制得的CuSO4溶液倒入另一蒸发皿中加热浓缩至有晶膜出现,冷却析出的晶体中含有白色粉末,试解释其原因___________________________________。
Ⅱ.晶体的制备
将上述制备的CuSO4溶液按如图所示进行操作:
(3)已知浅蓝色沉淀的成分为Cu2(OH)2SO4,试写出生成此沉淀反应的离子方程式:
________________________________。
(4)析出晶体时采用加入乙醇的方法,而不是浓缩结晶的原因是___________________________________。
Ⅲ.氨含量的测定
精确称取mg晶体,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入VmL10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,并用蒸馏水冲洗导管内壁,用V1mLc1mol/L的盐酸标准溶液完全吸收。
取下接收瓶,用c2mol/LNaOH标准溶液滴定过剩的HCl(选用甲基橙作指示剂),到终点时消耗V2mLNaOH溶液。
(5)A装置中长玻璃管的作用____________,样品中氨的质量分数的表达式____________。
(6)下列实验操作可能使氨含量测定结果偏高的原因是____________。
A.滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管
B.读数时,滴定前平视,滴定后俯视
C.滴定过程中选用酚酞作指示剂
D.取下接收瓶前,未用蒸馏水冲洗插入接收瓶中的导管外壁
3.(2020·福建厦门3月检测)草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O,M=180g/mol)为淡黄色固体,难溶于水,可用作电池正极材料磷酸铁锂的原料。
回答下列问题:
实验1 探究纯草酸亚铁晶体热分解产物
(1)气体产物成分的探究,设计如下装置(可重复选用)进行实验:
①装置B的名称为____________。
②按照气流从左到右的方向,上述装置的连接顺序为a→____________→点燃(填仪器接口的字母编号)。
③为了排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸,实验前应进行的操作是______________________________。
④C处固体由黑变红,其后的澄清石灰水变浑浊,则证明气体产物中含有____________。
(2)固体产物成分的探究,待固体热分解充分后,A处残留黑色固体。
黑色固体可能是Fe或FeO,设计实验证明其成分为FeO的操作及现象为__________________________________。
(3)依据
(1)和
(2)结论,A处发生反应的化学方程式:
_______________________________。
实验2 草酸亚铁晶体样品纯度的测定
工业制得的草酸亚铁晶体中常含有FeSO4杂质,测定其纯度的流程如下图:
―→
―→
(4)草酸亚铁晶体溶解酸化用KMnO4溶液滴定至终点的离子方程式:
____________________________。
(5)草酸亚铁晶体样品的纯度为______________________(用代数式表示)。
若配制溶液时Fe2+被氧化,则测定结果将____________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
4.(2020·安师大附中)二氧化氯(ClO2)是黄绿色易溶于水的气体,熔点-59℃、沸点11℃,但其浓度过高时易发生分解。
因此常将其制成NaClO2固体便于运输和贮存。
回答下列问题:
(1)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电解时发生反应方程式:
______________________________。
②溶液X中大量存在的溶质有__________________(填化学式)。
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
(2)实验室中用过氧化氢法将ClO2制备成NaClO2固体,其实验装置如图所示。
①A中发生的反应:
2NaClO3+H2O2+H2SO4===2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O,仪器A的名称是____________。
②写出制备NaClO2固体的化学方程式:
_______________________。
冰水浴冷却的目的是________________________________。
③空气流速过快或过慢,均会降低NaClO2的产率,其原因是______________________________。
④为了测定NaClO2粗品的纯度,取上述粗产品10.0g溶于水配成1L溶液,取出10mL溶液于锥形瓶中,再加入足量酸化的KI溶液,充分反应(NaClO2被还原为Cl-,杂质不参加反应),加入2~3滴淀粉溶液,用0.20mol/LNa2S2O3标准液滴定,达到滴定终点时用去标准液20.00mL,试计算NaClO2粗品的纯度____________(已知:
2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI)。
5.(2020·厦门4月)过氧乙酸(CH3COOOH)是一种常用的消毒剂,易溶于水、易挥发、见光或受热易分解。
其制备原理:
H2O2+CH3COOH
CH3COOOH+H2O ΔH<0,同时利用乙酸丁酯与水形成共沸物(沸点90.7℃)及时分离出水,以提高产率。
实验装置如图。
(1)过氧乙酸保存时应注意____________(填标号)。
A.避光 B.低温 C.密闭 D.隔绝空气
(2)仪器a的名称为____________,其中盛放的试剂为____________(填“乙酸”或“双氧水”)。
(3)为减少反应瓶中乙酸丁酯的损耗,反应开始前,在油水分离器中应进行的操作是_______________________。
(4)反应体系采用减压的目的是________________________________。
(5)过氧乙酸(含有少量H2O2杂质)的含量测定流程如图所示:
①判断H2O2恰好除尽的实验现象是_____________________________。
②过氧乙酸被Fe2+还原,还原产物之一为乙酸,其离子方程式:
___________
③若样品体积为V0mL,加入c1mol/LFeSO4溶液V1mL,消耗c2mol/LK2Cr2O7溶液V2mL。
则过氧乙酸含量为____________g/L。
6.(2020·福建厦门五月)次硫酸氢钠甲醛(aNaHSO2·bHCHO·cH2O)在印染、医药以及原子能工业中应用广泛。
以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下:
步骤1:
在如图所示装置的烧瓶中加入一定量Na2SO3和水,搅拌溶解,缓慢通入SO2,至溶液pH约为4,制得NaHSO3溶液。
步骤2:
将装置A中导气管换成橡皮塞。
向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液,在80~90℃下,反应约3h,冷却至室温,抽滤。
步骤3:
将滤液真空蒸发浓缩,冷却结晶。
(1)装置B的烧杯中应加入的溶液是____________。
(2)步骤2中加入锌粉时有NaHSO2和Zn(OH)2生成。
①写出加入锌粉时发生反应的化学方程式:
________________________。
②生成的Zn(OH)2会覆盖在锌粉表面阻止反应进行,防止该现象发生的措施是____________。
(3)冷凝管中回流的主要物质除H2O外,还有____________(填化学式)。
(4)步骤3中次硫酸氢钠甲醛不在敞口容器中蒸发浓缩的原因是________________________________。
(5)步骤2抽滤所得滤渣的成分为Zn和Zn(OH)2,利用滤渣制备ZnO的实验步骤为:
将滤渣置于烧杯中,_________________________,900℃煅烧。
(已知:
Zn与铝类似,能与NaOH溶液反应;Zn2+开始沉淀的pH为5.9,沉淀完全的pH为8.9,pH>11时,Zn(OH)2能生成ZnO
。
实验中须使用的试剂有1.0mol/LNaOH溶液、1.0mol/LHCl溶液、水)
(6)产物组成测定实验:
准确称取1.5400g样品,溶于水配成100mL溶液;取25.00mL样品溶液经AHMT分光光度法测得溶液吸光度A=0.4000(如图);另取25.00mL样品溶液,加入过量碘水后,加入BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重得到BaSO4固体0.5825g。
①样品溶液HCHO浓度为____________mol/L。
②通过计算确定aNaHSO2·bHCHO·cH2O的化学式为____________。
7.(2020·山东聊城一模)乳酸亚铁晶体{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O}(相对分子质量:
288)可由乳酸与FeCO3反应制得,它易溶于水,几乎不溶于乙醇,受热易分解,是一种很好的补铁剂。
Ⅰ.制备碳酸亚铁:
装置如图所示:
(1)仪器B的名称是____________。
(2)实验操作如下:
关闭活塞2,打开活塞1、3,加入适量稀硫酸反应一段时间,其目的是________________________________________,然后打开活塞2,关闭活塞____________。
Ⅱ.制备乳酸亚铁:
向纯净的FeCO3固体中加入足量乳酸溶液,在75℃下搅拌使之充分反应。
(3)该反应化学方程式:
______________________________。
为防止乳酸亚铁变质,在上述体系中还应加入____________,反应结束后,从所得溶液中获得乳酸亚铁晶体的步骤如下,请将前四步正确排序:
____________(填标号),干燥。
a.过滤b.隔绝空气,加热
c.冷却结晶d.用适量乙醇洗涤
Ⅲ.乳酸亚铁晶体纯度的测量:
(4)用K2Cr2O7滴定法测定样晶中Fe2+的含量计算样品纯度,称取6.00g样品配制成250.00mL溶液。
取25.00mL用0.0100mol/L的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗标准液20.00mL。
则产品中乳酸亚铁晶体的纯度为____________(以质量分数表示)。
8.(2020·上饶三模)高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效净水剂。
已知:
K2FeO4易溶于水,微溶于浓KOH溶液;在酸性或中性溶液中不稳定,在0~5℃的强碱性溶液中较稳定。
某实验小组欲制备高铁酸钾并测定其纯度。
Ⅰ.制备高铁酸钾(夹持装置略)
(1)装置A为氯气发生装置,其中盛放高锰酸钾的仪器名称为____________________。
(2)将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。
(3)装置C中Cl2与Fe(OH)3、KOH反应生成K2FeO4的化学方程式:
__________________________。
(4)实验时将装置C置于冰水浴中,其原因是________________________。
(5)实验后经结晶法得到的K2FeO4晶体仍含较多杂质,要得到更纯的晶体,还应采取的操作方法是______________________________。
Ⅱ.测定产品纯度
(6)将wgK2FeO4粗产品溶于过量的碱性亚铬酸盐溶液中,充分反应后,加入稀硫酸酸化至pH为2,在所得的重铬酸盐溶液中加入5滴二苯胺磺酸钠溶液作指示剂,然后用cmol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液VmL。
已知该过程中涉及的离子反应主要有三个:
①Cr(OH)
+FeO
===Fe(OH)3↓+CrO
+OH-
②______________________________________________________________
③Cr2O
+6Fe2++14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O
该粗产品中K2FeO4的质量分数为__________________(用含w、c、V的代数式表示)。
若滴定管没有用标准液润洗,则测得的结果____________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
9.(2020·广州)工业制纯碱,是向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳,获得碳酸氢钠晶体,它的反应原理可用下列化学方程式表示:
NH3+CO2+H2O===NH4HCO3 ①
NH4HCO3+NaCl(饱和)===NaHCO3↓+NH4Cl ②
将所得碳酸氢钠晶体加热分解后即可得到纯碱。
请回答:
(1)工业所制纯碱中常含有少量的氯化钠杂质,其原因________________________________。
(2)现有甲、乙、丙三个小组的学生,欲测定某工业纯碱样品中Na2CO3的质量分数,分别设计并完成实验如下。
甲组:
取10.00g样品,利用下图所示装置,测出反应后装置C中碱石灰的增重为3.52g。
乙组:
取10.00g样品,配成1000mL溶液,用碱式滴定管量取25.00mL放入锥形瓶中,加入甲基橙作指示剂,用0.150mol/L的标准盐酸滴定至终点(有关反应:
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑)。
完成三次实验后,消耗盐酸体积的平均值为30.00mL。
丙组:
取10.00g样品,向其中加入过量的盐酸,直至样品中无气泡冒出,加热蒸发所得物并在干燥器中冷却至室温后称量。
反复加热、冷却、称量,直至所称量的固体质量几乎不变为止,此时所得固体的质量为10.99g。
请分析、计算后填表:
分析与计算
分组
计算样品
中碳酸钠
的质量分数
对实验结
果的评价
实验失败的主要原
因及对结果的影响
甲组
____________
失败
________________
乙组
____________
成功
丙组
____________
成功
10.(2020·山东日照3月联考)EDTA(乙二胺四乙酸)是一种能与Ca2+、Mg2+等结合的螯合剂。
某高三研究性学习小组在实验室制备EDTA,并用其测定某地下水的硬度。
制备EDTA的实验步骤如下:
步骤1:
称取94.5g(1.0mol)ClCH2COOH于1000mL三颈烧瓶中(如图),慢慢加入50%Na2CO3溶液,至不再产生无色气泡。
步骤2:
加入15.6g(0.26mol)H2NCH2CH2NH2,摇匀,放置片刻,加入2.0mol/LNaOH溶液90mL,加水至总体积为600mL左右,温度计50℃加热2h。
步骤3:
冷却后倒入烧杯中,加入活性炭脱色,搅拌、静置、过滤。
用盐酸调节滤液至pH=1,有白色沉淀生成,抽滤,干燥,制得EDTA。
测地下水硬度:
取地下水样品25mL进行预处理后,用EDTA进行检测。
实验中涉及的反应有M2+(金属离子)+Y4-(EDTA)===MY2-;M2+(金属离子)+EBT(铬黑T,蓝色)===MEBT(酒红色);MEBT+Y4-(EDTA)===MY2-+EBT(铬黑T)。
回答下列问题:
(1)步骤1中发生反应的离子方程式:
________________________________。
(2)仪器Q的名称是____________,冷却水从____________接口(填“x”或“y”)流出。
(3)用NaOH固体配制上述NaOH溶液,配制时使用的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、____________和____________,需要称量NaOH固体的质量为____________。
(4)将处理后的水样转移到锥形瓶中,加入氨水-氯化铵缓冲溶液调节pH为10,滴加几滴铬黑T溶液,用0.0100mol/LEDTA标准溶液进行滴定。
①确认达到滴定终点的现象是_________________________。
②滴定终点时共消耗EDTA溶液15.0mL,则该地下水的硬度=____________度(水硬度的表示方法是将水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+,并将其折算成CaO的质量,通常把1L水中含有10mgCaO称为1度)。
③若实验时装有EDTA标准溶液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准溶液润洗,则测定结果将____________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
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