课时跟踪检测（七十二） 定量分析型综合实验（练习）-【创新方案】2026年高考化学一轮复习Ⅱ

课时跟踪检测（七十二） 定量分析型综合实验 1．(14分)(2025·湖南永州一模)过氧乙酸是具有重要用途的有机合成氧化剂和化工原料，实验室拟合成过氧乙酸并测定其含量。 (1)浓缩H2O2 在图示装置(加热装置已省略)中，由分液漏斗向冷凝管1中滴加30%H2O2溶液，最终得到质量分数约68%的H2O2溶液。 ①冷凝管1、冷凝管2中进水接口依次为　　　、　　　　(填字母)。(2分)  ②加热温度不宜超过60 ℃的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  (2)合成过氧乙酸 向带有搅拌装置及温度计的500 mL三口烧瓶中先加入16 g冰醋酸，在搅拌下滴加90 g 68% H2O2溶液，最后加入4.1 mL浓硫酸，搅拌5 h，静置20 h。(已知：CH3COOH+H2O2+H2O) ①用浓缩的68%H2O2溶液代替常见的30% H2O2溶液的目的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  ②充分搅拌的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  (3)过氧乙酸含量的测定 步骤a：称取5.0 g过氧乙酸试样(液体)，配制成100 mL溶液A。 步骤b：在碘量瓶中加入5.0 mL H2SO4溶液、3滴 MnSO4 溶液、5.0 mL溶液A，摇匀，用0.01 mol·L-1的KMnO4溶液滴定至溶液呈微红色。 步骤c：向滴定后的溶液中再加1.0 g KI(CH3COOOH+2H++2I-I2+CH3COOH+H2O)，摇匀，置于暗处5 min，用蒸馏水冲洗瓶盖及四周，加钼酸铵催化剂20mL，摇匀，用淀粉溶液作指示剂，用0.05 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色刚好褪去(I2+2S22I-+S4)。 重复步骤b、步骤c三次，测得平均消耗Na2S2O3标准溶液的体积为20.00 mL。 ①步骤a中配制溶液A时，需要用到的玻璃仪器除烧杯、100 mL容量瓶、玻璃棒和量筒外，还需要　　　　。(2分)  ②设计步骤b的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  ③过氧乙酸的质量分数为　　　　%。(2分)  解析：(2)①该反应为可逆反应，增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，用68%H2O2溶液代替30%H2O2溶液，可增大过氧化氢的浓度，有利于平衡向生成过氧乙酸的方向移动。②充分搅拌，能使反应物充分接触，提高原料的利用率。(3)③由题给反应可得关系式：CH3COOOH~I2~2S2，则n(CH3COOOH)=n(S2)=×0.05 mol·L-1×20.00×10-3 L=5.0×10-4 mol，w(CH3COOOH)=×100%=15.2%。 答案：(1)①b　d　②温度超过60 ℃，H2O2会分解 (2)①增大过氧化氢的浓度，有利于平衡向生成过氧乙酸的方向移动　②使反应物充分接触，提高原料的利用率 (3)①胶头滴管　②除去溶液中的H2O2　③15.2 2．(15分)(2024·天津卷)柠檬酸钙[Ca3(C6H5O7)2]微溶于水、难溶于乙醇，是一种安全的食品补钙剂。某学习小组以蛋壳为主要原料，开展制备柠檬酸钙的如下实验。 Ⅰ．实验流程 (1)实验中，需将蛋壳研磨成粉，其目的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(1分)  (2)写出蛋壳主要成分与醋酸反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，此反应的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  (3)实验流程中，先将蛋壳粉与醋酸反应，而不是直接与柠檬酸溶液反应。解释该设计的理由： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  (4)过滤时用到的玻璃仪器有　　　　。(1分)  (5)洗涤柠檬酸钙最适宜的试剂是　　　　(填序号)。(1分)  a．水　　　　b．乙醇　　　　c．醋酸 (6)上述实验流程中可循环使用的反应物为　　　　。(2分)  Ⅱ．柠檬酸钙样品纯度的测定 已知：柠檬酸钙的摩尔质量为M g·mol-1，EDTA与Ca2+按1∶1(物质的量之比)形成稳定配合物。 将干燥后的柠檬酸钙样品a g置于锥形瓶中，按照滴定要求将其配成浅液，用溶液调节pH大于13，加入钙指示剂，用b mol·L-1的EDTA标准溶液滴定至试液由紫红色变为蓝色，达到滴定终点，消耗EDTA标准溶液V mL。 (7)配制1 mol·L-1 NaOH溶液时，需将洗涤烧杯内壁和玻璃棒的洗涤液一并转移至容量瓶中，其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(1分)  (8)测定实验中，滴定管用蒸馏水洗涤后，加入EDTA标准溶液之前，需进行的操作为　　　　。若滴定所用锥形瓶在使用前洗净但未干燥，会导致测定结果　　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。(3分)  (9)样品中柠檬酸钙质量分数的表达式是　　　　(用字母表示)。(2分)  解析：(2)蛋壳主要成分是碳酸钙，是难溶的固体，醋酸为弱酸，离子方程式中不能拆，故碳酸钙与醋酸反应的离子方程式为 CaCO3+2CH3COOHCa2++2CH3COO-+H2O+CO2↑；因为产生二氧化碳气体，故实验现象是蛋壳粉溶解，有气泡产生。(5)柠檬酸钙微溶于水、难溶于乙醇，洗涤柠檬酸钙最适宜的试剂是乙醇，故选b。(6)蛋壳制备柠檬酸钙的主要反应为CaCO3+2CH3COOHCa2++2CH3COO-+H2O+CO2↑，溶液中加柠檬酸，生成柠檬酸钙和醋酸，其中可以循环使用的物质是CH3COOH。(8)滴定所用锥形瓶在使用前洗净但未干燥，这些水分不改变标准液和待测液中的溶质，所以对滴定结果无影响。(9)柠檬酸钙的摩尔质量为M g·mol-1，EDTA与Ca2+按1∶1(物质的量之比)形成稳定配合物。 　　3EDTA　　~　　Ca3(C6H5O7)2 　 　3 mol　　　　 　　　　M 　　　　　 x 则样品中柠檬酸钙质量x= g，样品中柠檬酸钙质量分数的表达式是×100%=×100%。 答案：(1)增大反应物接触面积，使反应更加充分，提高反应速率　(2)CaCO3+2CH3COOHCa2++2CH3COO-+H2O+CO2↑　蛋壳粉溶解，有气泡产生　(3)醋酸钙易溶，柠檬酸钙微溶，反应生成的柠檬酸钙覆盖在蛋壳粉表面会阻碍进一步反应　(4)烧杯、漏斗、玻璃棒　(5)b　 (6)CH3COOH(或醋酸)　(7)减少溶质的损失，降低实验误差　(8)用少量EDTA标准溶液润洗滴定管2~3次　无影响　(9)×100% 3．(14分)实验室制备硝基苯的反应原理和实验装置如下： +HO—NO2+H2O　ΔH<0 反应中存在的主要副反应：在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。 有关数据和性质如下表： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g·cm-3) 溶解性 苯 5.5 80 0.88 微溶于水 硝基苯 5.7 210.9 1.205 难溶于水 间二硝基苯 89 301 1.57 微溶于水 浓硝酸 - 83 1.4 易溶于水 浓硫酸 - 338 1.84 易溶于水 实验步骤如下： ①取量程为100 mL的烧杯，用20 mL浓硫酸与18 mL浓硝酸配制混合酸，将混合酸小心加入B中； ②把18 mL(15.84 g)苯加入A中； ③向室温下的苯中逐滴加入混合酸，边滴边搅拌，混合均匀，在50~60 ℃下发生反应，直至反应结束； ④将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、5% NaOH溶液、水洗涤并分液； ⑤分出的产物加入无水CaCl2颗粒，静置片刻，然后倒入蒸馏烧瓶，弃去CaCl2，进行蒸馏纯化，收集205~210 ℃馏分，得到纯硝基苯18 g。 (1)图中仪器C的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  (2)配制混合酸时，　　　　(填“能”或“不能”)将浓硝酸加入浓硫酸中，说明理由： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(3分)  (3)为了使反应在50~60 ℃下进行，常用的方法是　　　　。反应结束并冷却至室温后，A中液体就是粗硝基苯，粗硝基苯呈黄色的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(3分)  (4)在洗涤操作中，第二次水洗的作用是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  (5)在蒸馏纯化过程中，因硝基苯的沸点高于140 ℃，应选用空气冷凝管，不选用直形冷凝管的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  (6)本实验所得到的硝基苯产率是　　　　。(2分)  解析：(4)首先水洗除去浓硫酸和浓硝酸，然后用NaOH溶液除去溶解的少量的酸，最后水洗除去未反应的NaOH以及生成的钠盐。(6)苯完全反应生成硝基苯的理论产量为g，所以硝基苯的产率为×100%≈72.06%。 答案：(1)冷凝回流 (2)不能　浓硝酸与浓硫酸混合会放出大量的热，若将浓硝酸加入浓硫酸中，浓硝酸的密度小于浓硫酸，可能导致液体迸溅 (3)水浴加热　溶有浓硝酸分解产生的NO2(或硝酸)等杂质 (4)洗去残留的NaOH及生成的钠盐 (5)硝基苯沸点高，直形冷凝管通水冷却时温差过大可能发生炸裂 (6)72.06%(或72%或72.1%) 4．(15分)(2023·广东卷)化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化，用公式Q=cρV总·ΔT计算获得。 (1)盐酸浓度的测定：移取20.00 mL待测液，加入指示剂，用0.500 0 mol·L-1NaOH溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液22.00 mL。 ①上述滴定操作用到的仪器有　　　　。(1分)  ②该盐酸浓度为　　　　mol·L-1。(1分)  (2)热量的测定：取上述NaOH溶液和盐酸各50 mL进行反应，测得反应前后体系的温度值(℃)分别为T0、T1，则该过程放出的热量为　　　　　　J(c和ρ分别取4.18 J·g-1·℃-1和1.0 g·mL-1，忽略水以外各物质吸收的热量，下同)。(2分)  (3)借鉴(2)方法，甲同学测量放热反应Fe(s)+CuSO4(aq)FeSO4(aq)+Cu(s)的焓变ΔH(忽略温度对焓变的影响，下同)。实验结果见下表。 序号 反应试剂 体系温度/℃ 反应前 反应后 ⅰ 0.20 mol·L-1CuSO4溶液100 mL 1.20 g Fe粉 a b ⅱ 0.56 g Fe粉 a c ①温度：b　　　　c(填“>”“<”或“=”)。(1分)  ②ΔH=　　　　　　　　　　　　　　　　(选择表中一组数据计算)。结果表明，该方法可行。(2分)  (4)乙同学也借鉴(2)的方法，测量反应A：Fe(s)+Fe2(SO4)3(aq)3FeSO4(aq)的焓变。 查阅资料：配制Fe2(SO4)3溶液时需加入酸。加酸的目的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  提出猜想：Fe粉与Fe2(SO4)3溶液混合，在反应A进行的过程中，可能存在Fe粉和酸的反应。 验证猜想：用pH试纸测得Fe2(SO4)3溶液的pH不大于1；向少量Fe2(SO4)3溶液中加入Fe粉，溶液颜色变浅的同时有气泡冒出，说明存在反应A和　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。(2分)  实验小结：猜想成立，不能直接测反应A的焓变。 教师指导：鉴于以上问题，特别是气体生成带来的干扰，需要设计出实验过程中无气体生成的实验方案。 优化设计：乙同学根据相关原理，重新设计了优化的实验方案，获得了反应A的焓变。该方案为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  (5)化学能可转化为热能，写出其在生产或生活中的一种应用： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)　　　　　　　  解析：(1)①该滴定操作时需要用的仪器有锥形瓶、碱式滴定管、铁架台等。②滴定时发生的反应为HCl+NaOHNaCl+H2O，故c(HCl)===0.550 0 mol·L-1。(2)由Q=cρV总·ΔT可得Q=4.18 J·g-1·℃-1×1.0 g·mL-1×(50 mL+50 mL)×(T1-T0)=418(T1-T0)J。(3)①100 mL 0.20 mol·L-1 CuSO4溶液中含CuSO4的物质的量为0.02 mol，1.20 g Fe粉和0.56 g Fe粉的物质的量分别为 0.02 mol、0.01 mol，实验ⅰ中有0.02 mol CuSO4发生反应，实验ⅱ中有0.01 mol CuSO4发生反应，实验ⅰ放出的热量多，则b>c。②若按实验ⅰ进行计算，ΔH=-kJ·mol-1=-20.9(b-a)kJ·mol-1；若按实验ⅱ进行计算，ΔH=-kJ·mol-1=-41.8(c-a)kJ·mol-1。(4)Fe3+易水解，为防止Fe3+水解，在配制Fe2(SO4)3溶液时需加入酸；用pH试纸测得Fe2(SO4)3 溶液的pH不大于1，说明溶液呈强酸性，向少量Fe2(SO4)3溶液中加入Fe粉，溶液颜色变浅的同时有气泡即H2产生，说明溶液中还存在Fe与酸的反应，其离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑；乙同学根据相关原理，重新设计优化的实验方案的重点为如何防止Fe与酸反应产生影响，可以借助盖斯定律，设计分步反应来实现Fe2(SO4)3溶液与Fe的反应。 答案：(1)①AD　②0.550 0　(2)418(T1-T0) (3)①>　②-20.9(b-a)kJ·mol-1[或-41.8(c-a)kJ·mol-1]　(4)抑制Fe3+水解　Fe+2H+Fe2++H2↑　将一定量的Cu粉加入一定浓度的Fe2(SO4)3溶液中反应，测量反应热，计算得到反应Cu+Fe2(SO4)3CuSO4+2FeSO4的焓变ΔH1；根据(3)中实验计算得到反应Fe+CuSO4Cu+FeSO4的焓变ΔH2；根据盖斯定律计算得到反应Fe+Fe2(SO4)33FeSO4的焓变为ΔH1+ΔH2 (5)化石燃料的燃烧(或铝热反应焊接铁轨等) 学科网（北京）股份有限公司 $$