2025年高考化学备考分类练习化学定量实验物质的组成或含量的测定练习

探究物质的组成或含量——高考一轮复习探究类实验专练 1.居室内空气中甲醛最高浓度的国家标准为。某科研学习小组用银一Ferrozine法测定新装修居室内空气中甲醛的含量。原理为甲醛与银氨溶液反应生成Ag和一种碳酸的正盐，产生的Ag与足量反应生成，与菲洛嗪(Ferrozine)形成有色配合物，通过测定其吸光度计算出甲醛的含量。实验装置如图(夹持装置略去)。 回答下列问题： Ⅰ.银氨溶液的制备 (1)仪器C的名称为_______。 (2)若D中为生石灰，则C中试剂为_______；若D中为，C中试剂为饱和食盐水，则D中反应的化学方程式为_______。 (3)先关闭、，再打开电磁加热搅拌器搅拌开关，使磁转子匀速转动，打开，然后将C中液体慢慢滴入D中，当B中溶液中出现_______现象时，关闭和仪器C的活塞，停止通。 Ⅱ.甲醛含量的测定 (4)用电磁加热搅拌器加热B，打开，将可滑动隔板慢慢由最右端抽到最左端，吸入1L室内空气，然后_______，再缓慢推动隔板将气体全部推入B中后关闭。重复5次，共推入5L空气。多孔球泡的作用是_______，B中发生反应的离子方程式为_______。 (5)将B中生成的Ag过滤、洗涤后，并置于试管中，再加入稀硫酸调节溶液，然后加入足量溶液，充分反应后立即加入菲洛嗪，与菲洛嗪形成有色物质，根据波长562nm的吸光度，测得生成1.12mg，计算空气中甲醛的含量为_______，该测定结果说明居室空气中甲醛的含量_______(填“符合”或“不符合”)国家标准。 2.某化学课外活动小组在实验室用试管做硫酸铜晶体中结晶水含量的测定实验，步骤如下： ①用天平准确称量出干燥试管的质量，然后用该试管称取已研碎的硫酸铜晶体并均摊在试管底部。 ②把装有硫酸铜晶体的试管用试管夹夹住，使管口向下倾斜，用酒精灯慢慢加热，至硫酸铜晶体完全变白，把酒精灯往管口方向缓缓移动，继续加热。 ③待试管在空气中冷却后，在天平上迅速称出试管和的质量。 ④加热、冷却再称量，至连续两次称量误差不超过为止。 根据上文回答下列问题： （1）研碎通常用_______（填仪器名称），做一次此实验时至少要加热_______次。 （2）步骤②中当硫酸铜晶体完全变白时，把酒精灯往管口方向缓缓移动，继续加热的目的是_______。 （3）步骤③中的一个明显错误是_______。 （4）下面是某学生的实验数据，请完成下列问题： 编号 试管质量 试管与晶体的总质量 加热后试管与固体的总质量 1 2 3 4 第3次加热后是否有必要再加热？_______（填“有”或“无”），根据表中数据计算中x_______（填“<”、“>”或“=”）5。 （5）探究硫酸铜晶体的热稳定性，某学生取少量硫酸铜晶体进行实验，装置如图所示。 观察到的实验现象：A中蓝色晶体逐渐变成白色粉末，最后变成黑色粉末；B中产生白色沉淀；C中的现象是红色溶液变无色溶液；D中无色溶液变红色溶液。 B中生成的白色沉淀是_______；D中溶液变红色，说明有单质气体生成，写出硫酸铜晶体分解反应的化学方程式：_______。 3.甘氨酸亚铁是一种补铁强化剂，广泛用于缺铁性贫血的预防和治疗。某化学兴趣小组通过先寻找高纯度的最佳制备方案，再利用制取的高纯度和甘氨酸反应，最后得到了甘氨酸亚铁，具体过程如下： （一）制取并寻找最佳制备方案 实验 试剂 现象 滴管 试管 溶液（） 溶液（） 实验I：立即产生灰绿色沉淀，后出现明显的红褐色 溶液（） 溶液（） 实验II：产生白色沉淀及少量无色气泡，后出现明显的灰绿色。 溶液（） 溶液（） 实验III：产生白色沉淀及无色气泡，较长时间保持白色 （1）实验中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示，请补全反应：。 （2）实验II中产生的离子方程式为_________。 （3）为了探究实验III中起的作用，甲同学设计了实验IV进行探究： 操作 现象 实验IV 向溶液中加入硫酸调节溶液为4.0，再加入一定量固体配制成含的混合溶液（已知对实验无影响）。再取该溶液一滴管与溶液混合。 与实验III现象相同 对比实验II、III、IV，甲同学得出结论：_________。 乙同学认为该实验方案不够严谨，应补充的对比实验操作是：_________，再取该溶液一滴管，与溶液混合。 实验证明：实验是制取高纯度的最佳方案。 （二）制取甘氨酸亚铁（夹持和加热仪器已省略） 查阅资料： ①甘氨酸（）易溶于水，微溶于乙醇。 ②甘氨酸亚铁（）易溶于水，难溶于乙醇。 ③柠檬酸（）易溶于水和乙醇，具有较强的还原性和酸性。 实验过程： （4）装置C盛有和甘氨酸溶液。实验时，先排尽装置C内空气，再加热搅拌，然后滴加柠檬酸溶液调节溶液的，过低或过高都会导致甘氨酸亚铁产率下降，其原因是_________。 （5）反应结束后过滤，将滤液进行蒸发浓缩；并加入无水乙醇，其作用是_________。 （6）再进行过滤、洗涤并干燥并称量，最后得到甘氨酸亚铁（），则其产率是_________。 4.三氯氧钒（）是制取高纯的重要原料，常温下为黄色液体，沸点为126℃，熔点为－77℃，易水解。实验室根据反应，用含钒废催化剂制备粗品，并制备高纯。回答下列问题： Ⅰ.粗品的制备 （1）制备粗品时进行操作：①检查装置的气密性；②盛装药品；③……；④一段时间后接通冷凝装置，加热开始反应。操作③是_________，目的是_________________________________________。证明含钒废催化剂反应完全的现象是______________________________________________________。 Ⅱ.粗品的纯化 （2）三颈烧瓶中收集到粗品（含、、和杂质）经蒸馏可进一步纯化。由图可知先馏出的物质为_________，经蒸馏后中主要含有的杂质为_________。 Ⅲ.的制备和纯度的测定 （3）用铵盐沉淀-氧化煅烧法制备高纯的流程如下。“氧化煅烧”的化学方程式为____________________________________________________________。 （4）测定纯度。取2.000g产品，加入足量稀硫酸使其完全转化为，配成250mL溶液。取25.00mL溶液，用0.1000的标准溶液滴定，终点消耗标准液10.50mL。已知滴定过程中还原为。滴定反应的离子方程式为_________________________________________，产品纯度为________。 5.膨松剂反应时单位质量产生标准状况下气体的体积（）是检验膨松剂品质的一项重要指标。某膨松剂中发挥作用的物质为碳酸氢钠。某化学兴趣小组为研究膨松剂的该项指标，设计了以下实验。按如图所示连接装置（各装置中的气体吸收剂皆为足量）。 【资料】 a.浓硫酸常用于吸收水蒸气； b.碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。 （1）实验步骤： ①按图（夹持仪器未画出）组装好实验装置后，首先进行操作是_______。 ②称取样品，并将其放入硬质玻璃管中，称量盛装碱石灰的U形管D的质量。 ③打开活塞、，关闭，缓缓鼓入氮气数分钟。 ④关闭活塞、，打开，点燃酒精灯，加热至不再产生气体。 ⑤打开活塞，缓缓鼓入氮气数分钟，然后拆下装置，再次称量U形管D的质量。 （2）关于该实验方案，请回答下列问题 ①加热前鼓入氮气数分钟，其目的是_______。 ②实验过程中装置B发生反应的化学方程式为_______。 ③E处干燥管中盛放的试剂是_______，其作用是_______，如果实验中没有该装置，则会导致测量结果_______（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 ④实验中称取膨松剂6.0g，反应后D装置增重1.32g，该膨松剂的该项指标为_______。 答案以及解析 1.答案：(1)恒压滴液漏斗 (2)浓氨水； (3)生成的沉淀恰好完全溶解 (4)关闭，打开；增大气体与溶液的接触面积，使甲醛吸收完全； (5)0.03；不符合 解析：（1）仪器C为恒压滴液漏斗，其优点为能平衡C与D中的压强，使液体能顺利流入D中； （2）实验室可以用浓氨水与生石灰或NaOH固体等快速制氨气；若D中试剂为，则发生反应的化学方程式为； （3）用或氨水与溶液反应至生成的沉淀恰好完全溶解即可制得银氨溶液； （4）向装置中鼓入待测空气，应首先打开，将可滑动隔板慢慢由最右端抽到最左端，吸入1L室内空气，然后关闭，打开，再缓慢推动可移动隔板将气体全部推入B中。多孔球泡的密而小的小孔的作用是增大气体与溶液的接触面积，使甲醛完全被银氨溶液吸收；B中发生的是甲醛的银镜反应，离子方程式为； （5）设甲醛的质量为x mg，则根据甲醛与银氨溶液反应、Ag与反应的化学方程式得： ∴mg ∴甲醛含量为，故不符合国家标准。 2.答案：（1）研钵；2 （2）使冷凝在试管壁上的水全部逸出，减少实验误差 （3）加热后的没有放在干燥器中冷却 （4）有；> （5）； 解析：（1）研碎等固体药品通常用研钵。做此实验时至少要加热2次直至两次实验数据相差不大或无差别时，才停止加热，故答案为：研钵；2； （2）步骤②中当硫酸铜晶体完全变白时，把酒精灯往管口方向缓缓移动，继续加热的目的是使冷凝在试管壁上的水全部逸出，减少实验误差，故答案为：使冷凝在试管壁上的水全部逸出； （3）步骤③中加热硫酸铜晶体后的残留固体应该在干燥器中冷却、降温，避免在空气中冷却时部分吸水使残留固体质量偏大；因此步骤③中的一个致命错误是加热后的固体物质在空气中冷却，故答案为：加热后的没有放在干燥器中冷却。 3.答案：（1） （2） （3）水解产生，降低溶液pH，减少了副产物的产生；向0.8mol/L溶液中加入固体至=1.6mol/L （4）pH过低甘氨酸与氢离子反应导致甘氨酸亚铁产率下降，pH过高亚铁离子会与氢氧根离子反应生成沉淀也会造成甘氨酸亚铁产率下降 （5）降低甘氨酸亚铁的溶解度，使其结晶析出完全 （6）75% 解析：（1）根据题中所给信息，被氧化，氧化剂是氧气，碳酸根水解产生与形成氢氧化铁沉淀，根据电荷守恒及电子得失守恒配平可以得到离子方程式为； （2）实验II中碳酸氢根电离产生的碳酸根和产生，同时碳酸根沉淀进一步促进碳酸氢根电离，故离子方程式为； （3）对比实验II、III、IV，当溶液pH=4时，生成碳酸亚铁较好，无氢氧化铁生成，故甲同学得出结论：水解产生，降低溶液pH，减少了副产物的产生；乙同学认为该实验方案不够严谨，因为由于加入了硫酸，硫酸根浓度也可能是造成影响的原因，在已知对实验无影响的前提下，应补充的对比实验操作是：向0.8mol/L溶液中加入固体至=1.6mol/L，再取该溶液一滴管，与2mL1mol/L溶液混合； （4）滴加柠檬酸溶液调节溶液的pH，pH过低或过高都会导致甘氨酸亚铁产率下降，其原因是pH过低甘氨酸与氢离子反应导致甘氨酸亚铁产率下降，pH过高亚铁离子会与氢氧根离子反应生成沉淀也会造成甘氨酸亚铁产率下降； （5）根据已知甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇，故滤液进行蒸发浓缩，并加入无水乙醇，作用是降低甘氨酸亚铁的溶解度，使其结晶析出完全； （6）17.4g物质的量为0.15mol，200mL1.0mol/L甘氨酸溶液中甘氨酸物质的量为0.2mol，根据甘氨酸亚铁的组成，是过量的，根据0.2mol甘氨酸，完全转化为甘氨酸亚铁，理论上生成甘氨酸亚铁0.1mol，最后实际得到15.3g甘氨酸亚铁，物质的量为0.075mol，故产率为75%。 4.答案：（1）通氯气；排除装置内的空气；球形冷凝管不再有液体滴下 （2）； （3） （4）；95.55％ 5.答案：（1）检查装置气密性 （2）除去装置中的水蒸气和二氧化碳；；碱石灰；防止空气中的和水蒸气进入D中影响测定结果；偏大；112 学科网（北京）股份有限公司 $$