2014屆高三化學(xué)一輪 練出高分 10.3定量實驗分析型實驗題 新人教版1三草酸合鐵酸鉀晶體(K3Fe(C2O4)3·xH2O)是一種光敏材料，在110 可完全失去結(jié)晶水。為測定該晶體中鐵的含量和結(jié)晶水的含量，某實驗小組做了如下實驗：(1)鐵含量的測定步驟一：稱量5.00 g三草酸合鐵酸鉀晶體，配制成250 mL溶液。步驟二：取所配溶液25.00 mL于錐形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳，同時，MnO被還原成Mn2。向反應(yīng)后的溶液中加入一小匙鋅粉，加熱至黃色剛好消失，過濾，洗滌，將過濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中，此時，溶液仍呈酸性。步驟三：用0.010 mol·L1KMnO4溶液滴定步驟二所得溶液至終點，消耗KMnO4溶液20.02 mL，滴定中MnO被還原成Mn2。重復(fù)步驟二、步驟三操作，滴定消耗0.010 mol·L1 KMnO4溶液19.98 mL。請回答下列問題：配制三草酸合鐵酸鉀溶液的操作步驟依次是稱量、_、轉(zhuǎn)移、洗滌并轉(zhuǎn)移、_、搖勻。步驟二中加入鋅粉的目的是_。寫出步驟三中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_。實驗測得該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。(2)結(jié)晶水的測定將坩堝洗凈，烘干至恒重，記錄質(zhì)量；在坩堝中加入研細(xì)的三草酸合鐵酸鉀晶體，稱量并記錄質(zhì)量；加熱至110 ，恒溫一段時間，置于空氣中冷卻，稱量并記錄質(zhì)量；計算結(jié)晶水含量。請糾正實驗過程中的兩處錯誤：_；_。答案(1)溶解定容將Fe3還原成Fe2，使Fe2在步驟三中與KMnO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O11.2 %(2)將固體置于干燥器中冷卻應(yīng)將兩次加熱后固體質(zhì)量的稱量結(jié)果不超過0.1 g后，再計算結(jié)晶水含量解析(1)配制一定濃度溶液的步驟為稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容、搖勻。從信息中看出，Zn與Fe3發(fā)生反應(yīng)：Zn2Fe3=2Fe2Zn2，且生成的Fe2具有還原性，能與MnO發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而Fe3不能與MnO反應(yīng)，無法達(dá)到實驗?zāi)康摹e2氧化成Fe3，MnO還原成Mn2，且溶液呈酸性，可書寫離子方程式為5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O。KMnO4溶液體積為20.00 mL，則5.00 g樣品中Fe消耗的KMnO4溶液體積為20.00 mL×10200.0 mL，根據(jù)關(guān)系式：5Fe2MnO5 mol1 molx0.010 mol·L1×0.2 L可得x0.01 mol，則鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%11.2%。(2)借用硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量的測定方法，可知其中明顯的兩處錯誤為熱固體須在干燥器中冷卻，以防止固體吸收空氣中的水蒸氣；稱量固體時應(yīng)兩次加熱稱量的固體質(zhì)量不超過0.1 g時，才能確定該晶體已完全失去結(jié)晶水。2某課外活動小組設(shè)計了以下實驗方案驗證Ag與濃HNO3反應(yīng)的過程中可能產(chǎn)生NO。其實驗流程圖如下：(1)測定硝酸的物質(zhì)的量反應(yīng)結(jié)束后，從如圖B裝置中所得100 mL溶液中取出25.00 mL溶液，用0. 1 mol·L1的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示劑，滴定前后的滴定管中液面的位置如右上圖所示。在B容器中生成硝酸的物質(zhì)的量為_，則Ag與濃硝酸反應(yīng)過程中生成的NO2的物質(zhì)的量為_。(2)測定NO的體積從上圖所示的裝置中，你認(rèn)為應(yīng)選用_裝置進(jìn)行Ag與濃硝酸反應(yīng)實驗，選用的理由是_。選用上圖所示儀器組合一套可用來測定生成NO體積的裝置，其合理的連接順序是_(填各導(dǎo)管口編號)。在讀取量筒內(nèi)液體體積之前，應(yīng)進(jìn)行的操作_。(3)氣體成分分析若實驗測得NO的體積為112.0 mL(已折算到標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則Ag與濃硝酸反應(yīng)的過程中_(填“有”或“沒有”)NO產(chǎn)生，作此判斷的依據(jù)是_。答案(1)0.008 mol0.012 mol(2)A因為A裝置可以通入N2將裝置中的空氣排盡，防止NO被空氣中O2氧化123547等液體冷卻到室溫，并使集氣瓶和量筒內(nèi)液面相平(3)有因為NO2與水反應(yīng)生成的NO的體積小于收集到的NO的體積(89.6<112.0)解析本題根據(jù)Ag和濃HNO3反應(yīng)原理，考查了酸堿中和滴定及氣體成分的分析方法。(1)根據(jù)圖示消耗NaOH溶液的體積為20.00 mL，n(HNO3)20.00×103 L×0.1 mol·L1×40.008 mol。n(NO2)×30.012 mol。(2)裝置A可以利用N2排盡裝置內(nèi)的氣體，防止NO被氧化，所以選用裝置A。其裝置順序為ABCE，為了減少誤差，在讀取NO體積時，一是要冷卻到室溫；二是量筒內(nèi)液面應(yīng)和集氣瓶內(nèi)液面相平。(3)根據(jù)3NO2H2O=2HNO3NO0012 mol 0.004 molV(NO)0.004 mol×22.4 L·mol10.0896 L<0.112 L，所以有NO產(chǎn)生。3過氧化氫是重要的氧化劑和還原劑，常用于消毒、殺菌、漂白等。某化學(xué)興趣小組同學(xué)圍繞著過氧化氫開展了調(diào)查研究與實驗。.調(diào)查(1)通過查閱資料，發(fā)現(xiàn)過氧化氫的沸點為152.1 ，而相對分子質(zhì)量相同的硫化氫的沸點為60.4 ，造成兩者沸點差異大的主要原因是_。(2)資料顯示，制備過氧化氫目前最常用的是乙基蒽醌法，其主要過程可以用下圖表示，寫出此過程的總反應(yīng)方程式_。.不穩(wěn)定性實驗研究(3)為了探究溫度、催化劑等外界條件對H2O2的分解速率的影響，某興趣小組同學(xué)設(shè)計了如下三組實驗，部分實驗數(shù)據(jù)已經(jīng)填在下面表中。實驗編號T/H2O2初始濃度/mol·L1FeCl3初始濃度/mol·L1201.0501.00500.1實驗、研究溫度對分解速率的影響，則實驗中FeCl3初始濃度應(yīng)為_mol·L1，實驗，研究催化劑對分解速率的影響，則實驗中H2O2初始濃度應(yīng)為_mol·L1。三組實驗中分解速率最快的是_(填編號)。.過氧化氫含量的實驗測定興趣小組同學(xué)用0.100 0 mol·L1酸性高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定試樣中過氧化氫的含量，反應(yīng)原理為2MnO5H2O26H=2Mn28H2O5O2。(4)滴定到達(dá)終點的現(xiàn)象是_。(5)用移液管吸取25.00 mL試樣置于錐形瓶中，重復(fù)滴定四次，每次消耗的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液體積如下表所示：第一次第二次第三次第四次體積(mL)17.1018.1018.0017.90計算試樣中過氧化氫的濃度為_mol·L1。(6)若滴定前尖嘴中有氣泡，滴定后消失，則測定結(jié)果_(填“偏低”、“偏高”或“不變”)。答案(1)過氧化氫分子間可以形成分子間氫鍵，而H2S不能形成氫鍵(2)H2O2H2O2(3)01.0(4)錐形瓶內(nèi)溶液顏色恰好由無色變?yōu)闇\紫色，且30秒內(nèi)溶液不褪色(5)0.180 0(6)偏高解析(1)分子晶體熔沸點影響因素包括范德華力和氫鍵。(2)圖示中參與反應(yīng)的物質(zhì)是H2和O2，產(chǎn)物是H2O2。(3)實驗，研究溫度對分解速率的影響，所以FeCl3初始濃度要保持不變；實驗，研究催化劑對分解速率的影響，則H2O2初始濃度要一致，實驗中溫度高、有催化劑，所以反應(yīng)速率最快。(4)最初滴加時KMnO4和H2O2反應(yīng)，溶液為無色，當(dāng)H2O2恰好反應(yīng)完，再滴加KMnO4溶液將顯示KMnO4溶液的顏色，此時達(dá)到滴定終點。(5)第一次測量數(shù)據(jù)和其他幾次差別較大，為錯誤數(shù)據(jù)，應(yīng)舍掉，故消耗KMnO4溶液的體積為18.00 mL，c(H2O2)18.00 mL×103×0.100 0 mol·L1×5/2÷(25.00 mL×103)0.180 0 mol·L1。(6)滴定前尖嘴中有氣泡，滴定后消失，氣泡所占體積被KMnO4溶液填充，相當(dāng)于KMnO4溶液有損失，故測定結(jié)果偏高。4某同學(xué)設(shè)計如圖所示裝置分別進(jìn)行探究實驗(夾持裝置已略去)，請回答下列問題：實驗藥品制取氣體量氣管中液體Cu、稀HNO3NOH2ONaOH(s)、濃氨水NH3電石、飽和NaCl溶液C2H2H2O鎂鋁合金、NaOH溶液H2H2O(1)如何檢驗如圖所示裝置的氣密性：_。(2)該同學(xué)認(rèn)為實驗可通過收集并測量NO氣體的體積來探究銅樣品的純度，你認(rèn)為是否可行？_(填“可行”或“不可行”)，原因是_。(3)實驗燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_，打開開關(guān)K，產(chǎn)生的氣體經(jīng)驗純后點燃，現(xiàn)象是_。(4)實驗中量氣管中的液體最好是_(填字母編號，下同)。a濃NaOH溶液 b氨水c煤油 d飽和氯化銨溶液該實驗剩余的NH3需吸收處理。以下各種尾氣吸收裝置中，適合于吸收NH3，而且能防止倒吸的有_。(5)本實驗應(yīng)對量氣管多次讀數(shù)，讀數(shù)時應(yīng)注意：將實驗裝置恢復(fù)到室溫，_。視線與凹液面最低處相平。(6)實驗獲得以下數(shù)據(jù)(所有氣體體積均已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況，忽略滴入液體體積對氣體體積的影響)：編號鎂鋁合金質(zhì)量量氣管第一次讀數(shù)量氣管第二次讀數(shù)1.0 g350.0 mL13.7 mL1.0 g350.0 mL25.0 mL1.0 g350.0 mL14.3 mL根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可計算出鎂鋁合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。答案(1)關(guān)閉分液漏斗的旋塞和開關(guān)K，向量氣管中注入水，使量氣管內(nèi)的水面高于左邊容器內(nèi)的水面，靜置，若水面不發(fā)生變化，則氣密性良好(2)不可行NO會與裝置中的空氣反應(yīng)，生成的NO2溶于水，使測得的NO氣體體積不準(zhǔn)(3)CaC22H2OCa(OH)2C2H2火焰明亮并伴有濃烈的黑煙(4)cACDF(5)使量氣管與干燥管兩端液面相平(6)27.0%解析(3)電石與水反應(yīng)生成乙炔，乙炔中含碳量較高，燃燒時火焰明亮并伴有濃烈的黑煙。(4)氨氣易溶于水，所以量氣管中的液體應(yīng)不能和氨氣反應(yīng)，故應(yīng)選擇煤油。氨氣的密度小于空氣的密度，所以選擇A、C、D、F。(6)根據(jù)三次實驗，可求得第二次讀數(shù)的平均數(shù)為17.7 mL，則生成氣體的體積為332.3 mL，根據(jù)反應(yīng)方程式可計算鋁的質(zhì)量為0.27 g，則鎂鋁合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27.0%。5將1.000 g FeC2O4·2H2O固體樣品放在熱重分析儀中進(jìn)行熱重分析，測得其熱重分析曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如下圖所示：已知：草酸鹽受熱分解易放出碳的氧化物。500 之前，該熱重分析儀的樣品池處于Ar氣氣氛中，500 時起，樣品池與大氣相通。完成下列填空：(1)300 時是樣品脫水的過程，試確定350 時樣品是否脫水完全_(填“是”或“否”)，判斷的理由是_(要求寫出推算過程)。(2)400 時發(fā)生變化的化學(xué)方程式是_。(3)將600 時樣品池中殘留的固體隔絕空氣冷卻至室溫，再向該固體中加入一定量的稀鹽酸剛好完全溶解，用pH試紙測得所得溶液的pH3，其原因是_(用離子方程式回答)。向該溶液中滴加適量NaOH溶液，生成紅褐色沉淀，測得此時溶液中鐵元素的離子濃度為4.0×1011 mol·L1，則此時溶液的pH_(已知：KspFe(OH)28.0×1016，KspFe(OH)34.0×1038)。(4)將1 500 時樣品池中殘留的固體隔絕空氣冷卻后，用稀鹽酸溶解得一棕黃色溶液。取少量該溶液滴加KSCN，溶液顯血紅色；另取少量該溶液滴加K3Fe(CN)6(鐵氰化鉀)溶液，產(chǎn)生特征藍(lán)色沉淀。試寫出圖中1 400 時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_，產(chǎn)生特征藍(lán)色沉淀的離子反應(yīng)方程式_。答案(1)是推算過程：FeC2O4·2H2OFeC2O4·(2n)H2OnH2O180 18n1000 g(1.0000.800) g所以n2(其他合理計算方式也可)(2)FeC2O4FeOCOCO2(3)Fe33H2OFe(OH)33H5(4)6Fe2O34Fe3O4O23Fe22Fe(CN)63=Fe3Fe(CN)62