浙江省高三化學(xué) 第8單元38講 物質(zhì)制備和定量實(shí)驗(yàn)（2）課件

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1、(2) 一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制【例1】(紹興一模)某課外研究小組需配制含有Na、Cl、K、SO42的植物培養(yǎng)液480 mL，且要求該培養(yǎng)液中c(Cl)c(K)c(SO)0.4 molL1。 實(shí)驗(yàn)室提供的藥品有：NaCl、KCl、Na2SO4、K2SO4、H2O， 提供的實(shí)驗(yàn)儀器有：藥匙天平燒杯玻璃棒膠頭滴管量筒。 (1)該植物培養(yǎng)液中，Na的物質(zhì)的量濃度為_。 (2)該研究小組配制該植物培養(yǎng)液時(shí)，還必須用到的實(shí)驗(yàn)儀器是_A480 mL容量瓶 B500 mL容量瓶C1000 mL容量瓶 D兩只250 mL容量瓶 (3)甲同學(xué)以KCl和Na2SO4兩種物質(zhì)進(jìn)行配制，則需正確稱量m(KCl)_g

2、，m(Na2SO4)_g (4)乙同學(xué)用上述物質(zhì)中的三種物質(zhì)進(jìn)行配制，請(qǐng)你幫助該同學(xué)選用三種物質(zhì)：_(寫化學(xué)式)。 (5)丙同學(xué)從理論上設(shè)想用上述四種物質(zhì)配制該植物培養(yǎng)液，你認(rèn)為該同學(xué)計(jì)算得到四種物質(zhì)的總質(zhì)量為_g。 【解析】根據(jù)溶液中正、負(fù)離子所帶電荷相等，c(Na)c(K)c(Cl)2c(SO42)，則c(Na)c(Cl)2c(SO42)c(K)0.8 molL1；實(shí)驗(yàn)所用容量瓶應(yīng)該大于或等于實(shí)驗(yàn)所需的溶液體積，所以應(yīng)選用500 mL容量瓶；配制溶液所需的溶質(zhì)質(zhì)量應(yīng)該以配500 mL溶液來計(jì)算，具體的量為KCl、Na2SO4各為0.2 mol，質(zhì)量分別為14.9 g、28.4 g；若用3種

3、物質(zhì)來配制，3種物質(zhì)應(yīng)該為Na2SO4、NaCl、K2SO4；根據(jù)質(zhì)量守恒原理，無論用幾種物質(zhì)進(jìn)行配制，其溶質(zhì)質(zhì)量一定相同，故若用4種物質(zhì)配制，其總質(zhì)量為43.3 g。 【答案】 (1)0.8 molL1(2)B(3)14.9 g28.4 g(4)Na2SO4、NaCl、K2SO4(5)43.3 g【遷移訓(xùn)練2】 (2010嘉興模擬)實(shí)驗(yàn)室常用中和滴定、氧化還原滴定等方法測(cè)定未知濃度的某反應(yīng)物的物質(zhì)的量濃度或測(cè)定某樣品的純度。(1)請(qǐng)回答下列有關(guān)指示劑的選用問題：用已知濃度的鹽酸滴定未知濃度的氫氧化鈉溶液時(shí)，應(yīng)選擇_作指示劑。用已知濃度的鹽酸滴定未知濃度的碳酸鈉溶液且最終生成二氧化碳時(shí)，應(yīng)選擇

4、_作指示劑。(CO2飽和溶液的pH約為3.9)用已知濃度的硫代硫酸鈉滴定未知濃度的碘水時(shí)，應(yīng)選擇_作指示劑。(有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2S2O3I2 Na2S4O62NaI)甲基橙或酚酞甲基橙淀粉 (3)已知基準(zhǔn)物是某些純度高、穩(wěn)定性好的物質(zhì)?？稍跍?zhǔn)確稱量其質(zhì)量后直接配制成標(biāo)準(zhǔn)溶液并確定濃度。有人試圖用濃鹽酸來配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，但結(jié)果不 理 想 ， 所 配 溶 液 的 濃 度 不 精 確 ， 其 原 因 是_，上述基準(zhǔn)物能否改用純凈的氫氧化鈉固體 _ (填“能”或“不能”)。濃鹽酸易揮發(fā)不能【解析】 (1)甲基橙的變色范圍在pH3.14.4，與滴定后溶液的pH(3.9)接近，故應(yīng)選擇甲基橙作指

5、示劑。I2遇淀粉變藍(lán)，用已知濃度的硫代硫酸鈉滴定未知濃度的碘水，當(dāng)藍(lán)色消失即是滴定的終點(diǎn)。 (2)濃度小一點(diǎn)，所需要的鹽酸體積大一些，誤差就小一些。 (3)濃鹽酸具有揮發(fā)性，因而用濃鹽酸來配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，結(jié)果會(huì)不理想。氫氧化鈉固體在稱量過程中易吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳，難以保證純度，因而上述基準(zhǔn)物不能改用純凈的氫氧化鈉固體。 常見化合物制備的實(shí)驗(yàn)技巧【例3】 (金華期末)某工廠排出的廢水中含有少量的Zn2、Ag、Na、SO42及一些懸浮的泥沙等不溶物。下圖是回收Ag和ZnSO47H2O晶體的流程圖。請(qǐng)回答：(1)濾渣分別是：1_，2_，3_。(2)濾液分別是：1_，2_，3_。(3)操作分別

6、是：1_，2_，3_。(4)加入的試劑是：A_，B_。 (5)為得到純凈的皓礬，操作3可以具體分為 用氧化鋅調(diào)節(jié)濾液的pH2，再過濾。原因是_(用離子方程式表示)。 將濾液置于燒杯中，加熱濃縮，當(dāng)出現(xiàn)下列現(xiàn)象_時(shí)，停止加熱。 A液面上出現(xiàn)極薄的晶膜 B燒杯底部出現(xiàn)細(xì)小的晶粒 C出現(xiàn)大量的針狀晶體 為使晶體析出速率加快，下列措施可行的是_。A用玻璃棒摩擦液面的燒杯壁B加皓礬的晶種C振蕩燒杯為使析出較大的晶體顆粒，下列方法可行的是_。A冰水冷卻 B快速蒸發(fā)C空氣冷卻將上述過濾所得的晶體再次提純的具體操作是_ 【解析】 根據(jù)流程圖不難推斷出(1)(2)(3)(4)問。(5)工業(yè)上用ZnO調(diào)整pH2，

7、一方面是使ZnO與H反應(yīng)而使pH下降為2，便于雜質(zhì)離子的沉淀，另一方面又不引入新的雜質(zhì)。中加熱濃縮的過程中，因皓礬在較高溫度下易失水，所以不能加熱到有大量晶體析出時(shí)，而只需加熱到出現(xiàn)晶膜即可。為使晶體析出速率加快，常采用用玻璃棒摩擦液面的燒杯壁、加皓礬的晶種和振蕩燒杯等辦法 為使冷卻結(jié)晶出較大的晶體顆粒，常采用空氣中慢慢冷卻，而非冰水中急速冷卻。是考慮重結(jié)晶的操作細(xì)節(jié)。 【答案】 (1)泥沙鋅、銀銀(2)Na2SO4、ZnSO4、Ag2SO4；Na2SO4、ZnSO4；ZnSO4(3)過濾過濾濃縮結(jié)晶(4)鋅硫酸(5)ZnO2H Zn2H2OAABCC將所得晶體在燒杯中加適量蒸餾水(晶體與水的

8、質(zhì)量比約為1 2)，滴加12滴稀硫酸，加熱到晶體全部溶解后，停止加熱，冷卻。過濾，用少量的酒精洗滌晶體23次。干燥，稱量 【遷移訓(xùn)練3】 (2010溫州調(diào)考)實(shí)驗(yàn)室用濃H2SO4與Cu的反應(yīng)制取少量NaHSO3，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，請(qǐng)回答下列問題： (1)實(shí)驗(yàn)中取一定量Cu片和一定量濃H2SO4放在圓底燒瓶中共熱，至反應(yīng)結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有少量Cu剩余，有人認(rèn)為還有一定量的H2SO4剩余，原因是_，在不增加濃H2SO4的前提下，若使剩余銅片溶解可再加入 _ (填寫兩種屬于不同類別的物質(zhì))。 稀H2SO4與Cu不反應(yīng)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，H2SO4越來越稀，所以H2SO4一定有剩余NaNO3、Fe2O

9、3(其他合理答案均可) (2)向反應(yīng)后的溶液中加入足量的CuO，使剩余的H2SO4全部轉(zhuǎn)化為CuSO4，過濾后將濾液加熱濃縮，冷卻結(jié)晶制得硫酸銅晶體(CuSO4xH2O)，某小組同學(xué)采用加熱法測(cè)定該晶體里結(jié)晶水x的值。 在他們的實(shí)驗(yàn)操作中至少應(yīng)稱量_次。 下面是其中一次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù) 根據(jù)上表數(shù)據(jù)計(jì)算判斷x的實(shí)測(cè)值比理論值(x5) _(填“偏大”或“偏小”)。 (3)裝置乙的作用是_。坩堝質(zhì)量坩堝與晶體的總質(zhì)量加熱后坩堝與固體總質(zhì)量11.7 g22.7 g18.6 g4偏大防止丙中液體倒吸入甲中【解析】(1)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，H2SO4越來越稀，而稀H2SO4與Cu不反應(yīng)，所以H2SO4一定有剩余。

10、 (2)根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)可計(jì)算出x的實(shí)測(cè)值比5大，實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的誤差使實(shí)測(cè)值偏大。 (3)裝置乙主要是防止倒吸。 中和滴定原理和方法的定量分析 【例4】用酸堿中和滴定法測(cè)定市售白 醋的總酸量(g/100mL)。 一、實(shí)驗(yàn)步驟： (1)用_(填儀器名稱)量取10.00 mL食用白醋，在 燒 杯 中 用 處 理 過 的 蒸 餾 水 稀 釋 后 轉(zhuǎn) 移 到 1 0 0 mL_(填儀器名稱)中定容，搖勻即得待測(cè)白醋溶液。 (2)用酸式滴定管取待測(cè)白醋溶液20.00 mL于錐形瓶中，向其中滴加2滴某酸堿指示劑。(3)讀取盛裝0.1000 molL1 NaOH溶液的堿式滴定管的初始讀數(shù)。如果液面位置如右圖所示，

11、則此時(shí)的讀數(shù)為_mL。(4)滴定。當(dāng)_時(shí)，停止滴定，并記錄NaOH溶液的終讀數(shù)。重復(fù)滴定3次。二、實(shí)驗(yàn)記錄 滴定次數(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(mL)1234V(樣品)20.0020.0020.0020.00V(NaOH)(消耗)15.9515.0015.0514.95三、數(shù)據(jù)處理與討論：(5)經(jīng)計(jì)算，可得c(市售白醋)_molL1；市售白醋總酸量_g/100 mL。(6)步驟(1)中蒸餾水的處理方法為_。(7)步驟(2)中你選擇的指示劑是_，理由是_(8)若用深色食醋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)，可采取的措施是_。(8)若用深色食醋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)，可采取的措施是_。 【解析】為防止深色食醋對(duì)終點(diǎn)

12、判斷的干擾，可以用活性炭脫色并過濾后，再配制白醋溶液。配制可以在容量瓶中加經(jīng)煮沸后迅速冷卻的蒸餾水稀釋的辦法，由于是定量分析，故選用移液管和容量瓶。根據(jù)滴定管的示數(shù)，讀數(shù)為0.70 mL。生成的CH3COONa水解顯堿性，用酚酞可以指示滴定終點(diǎn)，當(dāng)溶液由無色恰好變?yōu)榧t色，且半分鐘內(nèi)不褪色時(shí)，達(dá)滴定終點(diǎn)。由實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)，第一次平行實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)不可靠，應(yīng)舍去，然后，經(jīng)平均后，即可計(jì)算總酸量?！敬鸢浮?(1)酸式滴定管(或10.00 mL移液管)容量瓶(3)0.70(4)溶液由無色恰好變?yōu)榧t色，并在半分鐘內(nèi)不褪色(5)0.754.5(6)加熱煮沸，迅速冷卻(7)酚酞，生成的CH3COONa水解顯堿性

13、，用酚酞可以指示滴定終點(diǎn)(8)用活性炭脫色并過濾 【遷移訓(xùn)練4】 (2010杭州五校聯(lián)考)我國(guó)中醫(yī)藥已有數(shù)千年歷史，其獨(dú)特的療效使得經(jīng)深加工的中藥產(chǎn)品正逐步進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)，但國(guó)外在進(jìn)口中藥時(shí)對(duì)中藥的重金屬元素和有毒元素的含量等各項(xiàng)指標(biāo)檢查是非常嚴(yán)格的，因此把好出口中藥的質(zhì)量關(guān)是非常重要的。以下介紹了分析實(shí)驗(yàn)室對(duì)中草藥中可能的殘余有毒元素砷的檢驗(yàn)方法和步驟(As在中草藥中主要以As2O3的形式存在)：取1000 g中草藥樣品進(jìn)行前期處理制得待測(cè)溶液，此時(shí)樣品中可能含有的砷元素將轉(zhuǎn)化為H3AsO3；將待測(cè)溶液轉(zhuǎn)移入250 mL錐形瓶中，并加入23滴0.2%的淀粉溶液；用標(biāo)準(zhǔn)碘溶液滴定待測(cè)溶液至終點(diǎn)，

14、消耗20.25 mL標(biāo)準(zhǔn)I2溶液，其中發(fā)生反應(yīng)：H3AsO3I2H2O H3AsO42I2H。試回答下列問題：(1)簡(jiǎn)述如何對(duì)少量的中草藥樣品進(jìn)行前期處理制得待測(cè)溶液_。 取少量樣品于坩鍋內(nèi)灼燒成灰，將灰轉(zhuǎn)移至燒杯中并加入蒸餾水煮沸，趁熱過濾，取濾液恢復(fù)至室溫后得待測(cè)溶液(2)0.2%的淀粉溶液的作用是_。(3)題中所用標(biāo)準(zhǔn)碘溶液并非將碘單質(zhì)直接溶解于蒸餾水中制得，而是由0.1070 g純KIO3、過量的KI以及酸混合，并將其準(zhǔn)確稀釋到1000 mL而制得，請(qǐng)用一個(gè)離子反 應(yīng) 方 程 式 說 明 標(biāo) 準(zhǔn) 碘 溶 液 的 形 成 過 程_。(4)我國(guó)藥用植物及制劑進(jìn)出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中限定：綠色中

15、藥的砷含量不超過2.000 mg/kg，試計(jì)算說明該中草藥樣品是否合格？(不需計(jì)算過程)計(jì)算可知該樣品砷含量約為_mg/kg(保留4位有效數(shù)字)，故該草藥樣品_(填“合格”或“不合格”)。 作為指示劑以判斷滴定的終點(diǎn)IO5I6H 3I23H2O2.278不合格【解析】 (4)n(IO)(0.1070 g/214 gmol 1)1000 mL20.25 mL1.0125105 mol。 3As3H3AsO33I2IO3 3 1 n(As) 1.0125105 mol n(As)31.0125105 mol3.0375105 mol，故1000 g中草藥樣品中含m(As)3.0375105 mol

16、75 gmol 12.278125103 g2.278125 mg。 2278125 mg/kg2.000 mg/kg，所以該中草藥樣品不合格。 1.下列各組氣體在常溫下能共存且能用向上排空氣法收集的是( )ANO和O2 BHCl和NH3CH2和CO DSO2和CO2【解析】A和B選項(xiàng)中的兩組氣體會(huì)發(fā)生反應(yīng)，不能共存；C選項(xiàng)中的H2不能用向上排空氣法收集，而CO一般用排水法收集；D選項(xiàng)中的SO2和CO2常溫下不發(fā)生反應(yīng)，而且兩者的密度比空氣大，都可以用向上排空氣法收集。 D 2.下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到預(yù)期目的的是( )A向煮沸的1 molL1 NaOH溶液中滴加FeCl3飽和溶液制備Fe(OH)3膠體

17、B向乙酸乙酯中加入飽和Na2CO3溶液，振蕩，分液分離除去乙酸乙酯中的少量乙酸C稱取19.0 g SnCl2，用100 mL蒸餾水溶解，配制1.0 molL1 SnCl2溶液D用氫氧化銅粉末檢驗(yàn)?zāi)蛱恰窘馕觥?配制Fe(OH)3膠體無需用NaOH溶液，否則會(huì)生成Fe(OH)3沉淀，A錯(cuò)。SnCl2易發(fā)生水解，應(yīng)該先將固體SnCl2溶于濃鹽酸，再加水稀釋配制，C錯(cuò)。檢驗(yàn)葡萄糖，應(yīng)用新制的氫氧化銅溶液加熱檢驗(yàn)，而不是用氫氧化銅粉末，D錯(cuò)。B3.以水為溶劑進(jìn)行中和滴定的原理是：H3OOH 2H2O。已知液態(tài)SO2和純水的導(dǎo)電性相近，因?yàn)橐簯B(tài)SO2也會(huì)發(fā)生自離解：SO2(l)SO2(l) SO32SO2

18、。若以液態(tài)SO2為溶劑，用SOCl2滴定Cs2SO3，則以下敘述錯(cuò)誤的是( )A該滴定反應(yīng)可以表示為：SO32SO2 2SO2B在一定溫度下，液態(tài)SO2中c(SO32)與c(SO2)的乘積是一個(gè)常數(shù)C自離解的存在，說明SO2是離子化合物D可通過導(dǎo)電能力的變化來判斷是否到達(dá)滴定終點(diǎn)C【解析】該題為信息遷移題，將水溶液中的知識(shí)遷移到題目中即可，A項(xiàng)正確；c(SO32)與c(SO2)的乘積類似于水溶液中的離子積常數(shù)，只與溫度有關(guān)，B項(xiàng)正確；用常規(guī)基礎(chǔ)知識(shí)即可判斷SO2為共價(jià)化合物，C項(xiàng)不正確；該滴定過程中發(fā)生的反應(yīng)為：SOCl2Cs2SO3 2SO22CsCl，溶液的導(dǎo)電能力幾乎不變，當(dāng)SOCl2過

19、量時(shí)，該溶液中離子濃度增大，導(dǎo)電能力逐漸增強(qiáng)，D項(xiàng)正確。4.(2010金華市學(xué)科調(diào)研卷)工業(yè)上以硫鐵礦為原料制硫酸所產(chǎn)生的尾氣中含有SO2，為便于監(jiān)控，實(shí)施環(huán)境保護(hù)，下列適合測(cè)定硫酸尾氣中SO2含量的試劑是( )A品紅溶液 B碘水、淀粉溶液C氨水、酚酞試液 D以上都能【解析】測(cè)定硫酸尾氣中SO2的含量，比較靈敏的試劑是碘水、淀粉溶液，可通過溶液藍(lán)色的褪去計(jì)算出硫酸尾氣中SO2的含量。B5.相對(duì)分子質(zhì)量由小到大排列的X、Y、Z三種單質(zhì)氣體，組成這三種單質(zhì)的元素分別位于不同的短周期。一定條件下，X與Y化合生成M；X與Z化合生成N；M能與N化合生成A。實(shí)驗(yàn)室可分別用如圖所示發(fā)生裝置制取X、M和Z(部

20、分夾持裝置已略) (1)制取X、M、Z的發(fā)生裝置分別是(填寫序號(hào))X：_；Z：_；M：_。(2)X、Y、Z三種單質(zhì)分別是X：_；Y：_；Z：_。(3)M的分子式是_，A中含有的化學(xué)鍵類型有_。(4)已知Z能與M在常溫下反應(yīng)生成Y，同時(shí)有白煙產(chǎn)生。反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。用下圖所示裝置進(jìn)行Z與M在常溫下反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，并收集Y。丙甲乙H2N2Cl2離子鍵、共價(jià)鍵3Cl28NH3 6NH4ClN2NH3 若從A中逸出的氣體含有Z，則反應(yīng)裝置A中的Z和M的物質(zhì)的量之比應(yīng)滿足_。若從A中逸出的氣體無論含有Z或M，經(jīng)洗氣瓶B后，均能被吸收，則洗氣瓶B中試劑與Z、M反應(yīng)的離子方程式分別是_；_。A大于3/8Cl

21、22Fe2 2Fe32ClFe22NH3H2O Fe(OH)22NH4+ 【解析】相對(duì)分子質(zhì)量由小到大排列的X、Y、Z三種單質(zhì)氣體，組成這三種單質(zhì)的元素分別位于不同的短周期。可以推知：X為H2，Y為N2或O2，Z為Cl2，再有X與Y化合生成M；X與Z化合生成N；M能與N化合生成A。說明Y只能為N2，所以M為NH3，N為HCl，A為NH4Cl。Z能與M在常溫下反應(yīng)生成Y，同時(shí)有白煙產(chǎn)生，即Cl2與NH3反應(yīng)的方程式為3Cl28NH3 6NH4ClN2，從A中逸出的氣體含有Z，說明反應(yīng)過程中Cl2過量，Cl2與NH3物質(zhì)的量之比大于3/8，若從A中逸出的氣體無論含有Cl2或NH3，經(jīng)洗氣瓶B后均能被吸收，則洗氣瓶B中試劑可以選擇FeCl2溶液等。