专题8 考点7 定量测定型综合实验-【备考最优解】2026版高考二轮专题复习·化学(教用课件)
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教辅
内容正文:
考点七 定量测定型综合实验
1
真题领航
1
1
核心再悟
2
内
容
索
引
精准演练
3
真题领航
01
3
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二轮专题复习
Ⅱ.室温下向①中加入适量蒸馏水,搅拌下缓慢滴加足量30%H2O2溶液,加热至100 ℃,保持20 min,冷却至室温。
Ⅲ.将①中溶液全部转移至锥形瓶中,加入2滴甲基橙指示剂,用c mol·L-1HCl标准溶液滴定至终点,消耗HCl溶液体积为V2 mL。
Ⅳ.不加入硫黄,重复步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ做空白实验,消耗HCl标准溶液体积为V3 mL。计算样品中硫的质量分数。
Ⅴ.平行测定三次,计算硫含量的平均值。
回答下列问题:
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(1)仪器①的名称是____________;②的名称是__________。
解析:根据仪器构造可知,①是圆底烧瓶,②是球形冷凝管。
(2)步骤Ⅰ中,乙醇的作用是_______________________。
解析:硫单质难溶于水,微溶于乙醇,所以乙醇的作用是作溶剂,溶解单质硫。
(3)步骤Ⅰ中,样品完全溶解后,必须蒸馏除去乙醇的原因是______________________________________________。
解析:H2O2具有强氧化性,乙醇具有还原性,二者混合会发生氧化还原反应,所以必须蒸馏除去乙醇。
圆底烧瓶
球形冷凝管
作溶剂,溶解单质硫
防止H2O2氧化乙醇,影响实验测定结果
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解析:由于水浴加热不能持续保持100 ℃,所以不宜采用水浴加热;要检验溶液中的硫酸根离子,需要排除溶液中其他离子的干扰,所以实验操作是取少量反应后的溶液于试管中,先加入盐酸酸化,再加入氯化钡溶液。
水浴加热不能持续保持100 ℃
取少量反应后的溶液于试管中,先加入盐酸酸化,再加入氯化钡溶液
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(5)步骤Ⅲ中,判断滴定达到终点的现象为__________________________
_________________________________________________。
解析:甲基橙作指示剂,用HCl标准溶液滴定氢氧化钾溶液,滴定终点的现象为滴入最后半滴HCl标准溶液,溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复原色。
(6)单次样品测定中硫的质量分数可表示为
____________________________________(写出计算式)。
滴入最后半滴HCl标准溶液,溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复原色
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二轮专题复习
2.(2025·安徽卷)侯氏制碱法以NaCl、CO2和NH3为反应物制备纯碱。某实验小组在侯氏制碱法基础上以NaCl和NH4HCO3为反应物,在实验室制备纯碱,步骤如下:
①配制饱和食盐水;
②在水浴加热下,将一定量研细的NH4HCO3加入饱和食盐水中,搅拌,使NH4HCO3溶解,静置,析出NaHCO3晶体;
③将NaHCO3晶体减压过滤、煅烧,得到Na2CO3固体。
回答下列问题:
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(1)步骤①中配制饱和食盐水,下列仪器中需要使用的有_____________(填名称)。
解析:步骤①中配制饱和食盐水,要在烧杯中放入一定量的食盐,然后向其中加入适量的水并用玻璃棒搅拌使其恰好溶解,因此需要使用的仪器有烧杯和玻璃棒。
烧杯、玻璃棒
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(2)步骤②中NH4HCO3需研细后加入,目的是________________________
___________________________。
解析:固体的颗粒越小,其溶解速率越大,与其他物质反应的速率越大,因此,步骤②中NH4HCO3需研细后加入的目的是加快NH4HCO3溶解、加快NH4HCO3与NaCl反应。
加快NH4HCO3溶解、加快
NH4HCO3与NaCl反应
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(3)在实验室使用NH4HCO3代替CO2和NH3制备纯碱,优点是____________
_________________________________________________。
解析:CO2和NH3在水中可以发生反应生成NH4HCO3,但是存在气体不能完全溶解、气体的利用率低且对环境会产生不好的影响,因此,在实验室使用NH4HCO3代替CO2和NH3制备纯碱,其优点是工艺简单、绿色环保、制备产品的效率较高、原料利用率较高。
工艺简单、绿色环保、制备产品的效率较高、原料利用率较高
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(4)实验小组使用滴定法测定了产品的成分。滴定过程中溶液的pH随滴加盐酸体积变化的曲线如下图所示。
i.到达第一个滴定终点B时消耗盐酸V1 mL,到达第二个滴定终点C时又消耗盐酸V2 mL。V1=V2,所得产品的成分为________(填标号)。
a.Na2CO3
b.NaHCO3
c.Na2CO3和NaHCO3
d.Na2CO3和NaOH
ii.到达第一个滴定终点前,某同学滴定速度过快,摇动锥形瓶不均匀,致使滴入盐酸局部过浓。该同学所记录的V1′________(填“>”“<”或“=”)V1。
a
>
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解析:i.两段滴定消耗的盐酸体积相等,结合滴定终点pH和Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl===H2O+CO2↑+NaCl可知,所得产品的成分为Na2CO3。ii.到达第一个滴定终点前,某同学滴定速度过快,摇动锥形瓶不均匀,致使滴入盐酸局部过浓,局部Na2CO3与HCl反应生成H2CO3,则达到第一个滴定终点时消耗的盐酸偏多,即V′1>V1。
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(5)已知常温下Na2CO3和NaHCO3的溶解度分别为30.7 g和10.3 g。向饱和Na2CO3溶液中持续通入CO2气体会产生NaHCO3晶体。实验小组进行相应探究:
实验 操作 现象
a 将CO2匀速通入置于烧杯中的20 mL饱和Na2CO3溶液中,持续20 min,消耗600 mL CO2 无明显现象
b 将20 mL饱和Na2CO3溶液注入充满CO2的500 mL矿泉水瓶中,密闭,剧烈摇动矿泉水瓶1~2 min,静置 矿泉水瓶变瘪,3 min后开始有白色晶体析出
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i.实验a无明显现象的原因是
__________________________________________________。
ii.析出的白色晶体可能同时含有NaHCO3和Na2CO3·10H2O。称取0.42 g晾干后的白色晶体,加热至恒重,将产生的气体依次通过足量的无水CaCl2和NaOH溶液,NaOH溶液增重0.088 g,则白色晶体中NaHCO3的质量分数为________。
CO2的吸收率低,生成NaHCO3的量小,未达到饱和
80%
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核心再悟
02
19
1.数据测定的常用方法
(1)沉淀法。先将某种成分转化为沉淀,然后称量纯净、干燥的沉淀的质量,再进行相关计算。
(2)测气体体积法。对于产生气体的反应,可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。量气装置的设计:下列装置中,A是常规的量气装置,B、C、D是改进后的量气装置。
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(3)测气体质量法。将生成的气体通入足量的吸收剂中,通过称量实验前后吸收剂的质量,求得所吸收气体的质量,然后进行相关计算。
(4)滴定法。即利用滴定操作原理,通过酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原滴定等获得相应数据后再进行相关计算。
(5)热重法。只要物质受热时发生质量变化,都可以在控制温度的条件下用热重法来研究物质的组成,就是测量物质的质量与温度关系的方法。通过分析热重曲线,可以知道样品及其可能产生的中间产物的组成、热稳定性、热分解情况和生成产物等与质量相联系的信息。
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2.数据的采集处理意识
(1)称量固体质量时,中学一般用托盘天平,可估读到0.1 g,精确度要求高的实验中可以用分析天平或电子天平,可精确到0.000 1 g。
(2)测量液体体积时,一般实验中选用适当规格的量筒,可估读到0.1 mL,准确度要求高的定量实验,如中和滴定中选用滴定管,可估读到0.01 mL。容量瓶作为精密的定容仪器,用于配制一定物质的量浓度的溶液,一般不能用于量取液体的体积。
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(3)气体除了量取外,还可以称量。称气体的质量时一般有两种方法:一种方法是称反应装置在放出气体前后的质量,计算减小值;另一种方法是称吸收装置吸收气体前后的质量,计算增大值。
(4)用pH试纸或pH计(精确到0.01)直接测出溶液的pH,经过计算可以得到溶液中H+或OH-的物质的量浓度。
(5)为了数据的准确性,实验中要采取适当的措施,确保离子完全沉淀、气体完全被吸收等,必要时可以进行平行实验,重复测定,然后取平均值进行计算。例如,中和滴定实验中测量酸或碱的体积要平行做2~3次滴定,取浓度的平均值,但对于“离群”数据(指与其他数据有很大差异的数据)要舍弃,因为数据“离群”的原因可能是操作中出现了较大的误差。
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3.滴定要点归纳
(1)实验仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。其中常考的是滴定管,如正确选择滴定管(包括量程),滴定管的检漏、洗涤和润洗,滴定管的正确读数方法等。
(2)操作步骤
①滴定前的准备:查漏、洗涤、润洗、充液(赶气泡)、调液面、读数;②滴定:移液、滴加指示剂、滴定至终点、读数;③计算。
(3)指示剂的选择
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二轮专题复习
类型 滴定过程 指示剂 终点颜色变化
酸碱中和反应
氧化还原反应
沉淀反应
强酸滴定强碱(或弱碱)
甲基橙
溶液颜色由黄色变为橙色
强碱滴定强酸(或弱酸)
酚酞
溶液颜色由无色变为浅红色
Na2S2O3溶液滴定未知浓度的碘水
淀粉溶液
溶液颜色由蓝色变为无色
酸性KMnO4溶液滴定H2O2(或H2C2O4)溶液
不需要指示剂
溶液颜色由无色变为浅红色
AgNO3溶液滴定含Cl-的溶液
K2CrO4溶液
出现淡红色沉淀(Ag2CrO4为砖红色沉淀)
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(4)误差分析:写出计算式,分析操作对V标的影响,由计算式得出对最终测定结果的影响,切忌死记硬背结论。此外对读数视线问题要学会画图分析。
(5)数据处理:正确“取舍”数据,计算“平均”浓度,根据反应式确定标准液与待测液浓度和体积的关系,从而列出公式进行计算。
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4.掌握计算的两种方法
(1)守恒法:包括质量守恒、电荷守恒、得失电子守恒等。它们都是抓住变化的始态和终态,淡化中间过程,利用某种不变量(如①某原子、离子或原子团不变;②溶液中阴、阳离子所带电荷数相等;③氧化还原反应中得失电子数相等)建立关系式,从而达到简化过程、快速解题的目的。
(2)关系式法:表示两种或多种物质之间“物质的量”关系的一种简化式子。在多步反应中,若第一步反应的产物是下一步反应的反应物,可以根据化学方程式,将该物质作为“中介”,找出已知物质和所求物质之间量的关系。
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精准演练
03
1.(2025·濮阳二模)某实验小组设计实验测定Pb3O4组成中PbO、PbO2的物质的量之比。
步骤1:Pb3O4的分解
用托盘天平称取0.5 g干燥的Pb3O4置于小烧杯中,加入2 mL 6 mol·L-1HNO3溶液,用玻璃棒搅拌,使之充分反应,可以看到红色的Pb3O4快速变为棕黑色的PbO2。过滤分离混合物,并用少量蒸馏水多次洗涤,得到固体;将洗涤液并入滤液中。
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步骤2:PbO含量的测定
将上述滤液全部转移到锥形瓶中,加入调节剂使溶液pH为5~6,用c1 mol·L-1 EDTA(Na2H2Y)溶液滴定至终点,消耗EDTA溶液体积为V1 mL。
步骤3:PbO2含量的测定
将上述固体连同滤纸一并置于另一锥形瓶中,向其中加入30 mL HAc-NaAc溶液,再向其中加入0.8 g KI固体,摇动锥形瓶,使PbO2全部反应而溶解,此时溶液呈透明棕色。用c2 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈浅黄色时,加入1 mL 2%淀粉溶液,继续滴定至溶液蓝色刚好褪去为止,消耗滴定液体积为V2 mL。
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(1)步骤1中,不能用硫酸替代硝酸,原因是________________。用少量蒸馏水多次洗涤固体的主要目的是除去固体表面阳离子________(填离子符号)。过滤时用到的玻璃仪器有_________________________。
解析:Pb3O4和硫酸反应生成PbO2、PbSO4,PbSO4难溶于水,所以步骤1中不能用硫酸替代硝酸。PbO2固体表面可能有杂质Pb(NO3)2,用少量蒸馏水多次洗涤固体的主要目的是除去固体表面阳离子Pb2+。过滤时用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒。
(2)步骤3中,固体连同滤纸一起置于锥形瓶中,目的是
_______________________________________________________________。
解析:步骤3中,固体连同滤纸一起置于锥形瓶中,可以避免固体PbO2损失,造成较大误差。
PbSO4难溶于水
Pb2+
烧杯、漏斗、玻璃棒
避免固体PbO2损失,造成较大误差
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(3)根据上述数据计算Pb3O4中PbO、PbO2的物质的量之比为________(用含c1、V1、c2、V2的代数式表示)。
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(4)步骤2滴定过程中,若滴定前俯视读数,滴定后仰视读数,其测定结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
解析:步骤2滴定过程中,若滴定前俯视读数,滴定后仰视读数,则消耗标准液体积偏大,PbO含量偏高,其测定结果偏高。
偏高
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(5)步骤3中,加入HAc-NaAc溶液调节pH,如果加入HAc过多,测定结果偏低,原因是_______________________________________ (用离子方程式表示)。
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2.(2025·日照二模)利用“磷酸蒸馏-汞盐滴定法”测定水泥中少量氯离子含量的装置如下图所示。
滴定原理:Hg2++2Cl-===HgCl2↓;Hg2+
可与二苯偶氮碳酰肼生成桃红色物质。
实验步骤:
①加样:准确称取m g试样,置于石英蒸馏管中,向其中加入适量H2O2溶液和磷酸,放入250~260 ℃蒸馏装置炉膛内。
②蒸馏:鼓入空气,蒸馏10~15 min。
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③滴定:用乙醇冲洗冷凝管及其下端合并于吸收液中,调pH至3.5,加入二苯偶氮碳酰肼指示剂,用0.001 mol·L-1Hg(NO3)2溶液滴定至终点,记录消耗Hg(NO3)2溶液的体积为V1 mL。
④按上述步骤进行空白试验,记录所用Hg(NO3)2溶液的体积V0 mL。
回答下列问题:
(1)配制硝酸汞溶液:准确称取Hg(NO3)2固体,溶于________(填化学式)中,再加水稀释到相应浓度。
解析:硝酸汞Hg(NO3)2是强酸弱碱盐,Hg2+会发生水解,为抑制其水解,在配制溶液时,应将Hg(NO3)2固体溶于HNO3中,再加水稀释到相应浓度。
HNO3
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(2)为达到最佳的冷凝效果,装置图C虚线框中未画出的仪器最好选择________(填标号)。
解析:球形冷凝管的冷凝效果较好,能使蒸汽充分冷凝回流,所以为达到最佳的冷凝效果,装置图C虚线框中未画出的仪器最好选择球形冷凝管,即b。
(3)装置A中多孔球泡的作用为_______________________________________
_____,图中单向阀的作用为____________。
解析:装置A中多孔球泡可以增大气体与溶液的接触面积,使气体被充分吸收;单向阀的作用是防止倒吸,避免吸收液倒吸入蒸馏装置中。
b
增大气体与溶液的接触面积,使气体被充分吸收
防止倒吸
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(4)水泥试样中氯离子的质量分数为_______________________(用含m、V1、V0的代数式表示)。
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二轮专题复习
(5)若水泥样品中含有Na2S,其他操作不变,则测定结果会________(填“偏大”“偏小”或“不变”),原因是______________________________
__________________________________________________。
解析:若水泥样品中含有Na2S,在酸性条件下,S2-会与Hg2+反应生成HgS沉淀,导致消耗的Hg(NO3)2溶液的体积偏大,根据(4)中计算式可知,测定结果会偏大。
偏大
在酸性条件下,S2-会与Hg2+反应生成HgS沉淀,导致消耗的Hg(NO3)2溶液的体积偏大
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(6)电位滴定法:水泥预处理得到含Cl-的待测液,用AgNO3标准液滴定,电位滴定装置测量即时电位E,并记录消耗AgNO3溶液的体积V。
下列确认滴定终点图像错误的是________(填标号)。
C
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解析:在用AgNO3标准液滴定含Cl-的待测液时,发生反应Ag++Cl-===AgCl↓。在滴定过程中,随着AgNO3标准液的加入,溶液中离子浓度等情况发生变化,从而导致电位E改变,接近滴定终点时,Ag+浓度会发生突变,使得电位E也会有明显的变化,A正确;
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(4)步骤Ⅱ中不宜采用水浴加热的原因是
_____________________________________________。
步骤Ⅱ结束后,若要检验反应后溶液中的SO,实验操作是_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
$