小练59 实验中的定量计算-【衡水金卷·先享题】2026年新高考化学拿满基础分自主小练

拿满基础分自主小练·化学 小练59 实验 (考试时间：30分 可能用到的相对原子质量：H1C12 O 16 Na 23 S 32 Ca 40 Fe 56 选择题每小题3分 1.（教材改编题)为确定碳酸钠和碳酸氢钠混 合样品中碳酸钠的质量分数，可通过加热 分解得到的CO2质量进行计算，某同学设 计的实验装置如图所示。下列说法正确 的是 mg样品 气体X→ 碱石灰 B A.装置D内应装碱石灰，目的是尾气处理 B.装置B、C之间缺少CO2的干燥装置 C.没有装置D会导致所测碳酸钠的质量分 数偏高 D.X气体可以是空气，反应前和反应后均 需通一段时间空气 2.(教材改编题)为测定某草酸晶体 (H2C2O4·2H2O)样品的纯度，现称取一定 质量的该样品，配制成100mL溶液，取 25.00L该溶液于锥形瓶中，加适量稀硫 酸，用0.1000mol·L1的KMnO4溶液滴 定（杂质不参与反应）。为省去计算过程， 当称取的样品的质量为某数值时，滴定所 用KMnO4溶液的毫升数恰好等于样品中 草酸晶体的质量分数的100倍。则应称取 样品的质量为 A.2.25g B.3.15g C.9.00g D.12.6g 3.某化学小组欲通过测定混合气体中O2的 含量来计算2g已变质的NazO2样品中 Na2CO3的含量。实验装置如图所示(Q为 弹性良好的气囊)。忽略气体在Ⅱ和V中 的溶解。下列说法正确的是 稀H2SO Q Ⅲ N A.b的作用是除去气体中的CO2,故b中 应装有无水CaCl2 B.测定气体总体积必须关闭K2,打开 K、K3 1 班级： 姓名： 。。。。。。。。。。。。 中的定量计算 钟，满分53分) C.量筒I用于测量产生气体的CO2体积， 量筒Ⅱ用于测量产生氧气的体积 D.若量筒Ⅱ收集的气体为0.01mol,则2g 已变质的样品中的Na2O2质量为1.56g 4.取纯净的CaSO4·2H2O固体3.44g进行 加热，测得固体质量随温度的变化情况如 图所示。D~E阶段反应生成的气体能使 品红溶液褪色，是形成酸雨的主要物质之 一。下列说法错误的是 A.C点固体的化 603.44 A 学式是 CaSO4·HO 母2.72- B.D一E阶段还园112 生成了O2 0 T T2 T3 T4温度/℃ C.E点固体物质为CaO D.CaSO4·2H2O随温度的升高，分三个阶 段失去结晶水 5.化学兴趣小组同学进行某补血剂中铁元素 含量测定的实验操作如下： ①取10片补血剂样品，研磨，溶解除去不 溶物（不损耗铁元素），并配制成100mL待 测溶液； ②量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中； ③用酸化的cmol·L1KMnO,溶液滴定 至终点，记录消耗KMnO溶液体积，重复 一到两次实验。平均消耗KMnO4溶液 VmL。下列说法错误的是 A.步骤①研磨是为了溶解时加快溶解速率 B.步骤②待测溶液装入锥形瓶中，不需要 加入指示剂 C.步骤③cmol·L1KMnO溶液应装入 酸式滴定管 D.每片补血剂中铁元素的质量为1.12cVg 6.(教材改编题)某同学用50mL 0.50mol·L1的盐酸与50mL 0.55mol·L1的NaOH溶液在如图所示 的装置中进行中和反应，通过测定反应过 程中所放出的热量计算反应热。下列说法 错误的是 A.采用0.55mol·L1的 NaOH溶液是保证盐 温度计 酸完全被中和 -硬纸板 B.图中实验装置缺少玻璃 翻碎纸条 搅拌器，玻璃搅拌器搅拌时上下移动搅拌 C.测量反应混合液的温度时要随时读取温 度，记录下最高温度 D.若烧杯上不盖硬纸板，测得的反应放出 的热量数据偏大 7.(教材改编题)如图所示是某同学配制450mL 0.10mol·L1NaOH溶液的过程： 蒸馏水 ① ② ③ ④ ⑤ 下列关于该实验的叙述正确的是 A.计算可得配制溶液需要的NaOH的质 量为1.8g B.如图所示称量烧碱，会导致配制的溶液 浓度偏高 C.配制的正确顺序为①④③⑤②⑥ D.②中定容时俯视刻度线会导致溶液浓度 偏低 8.甲、乙两位同学分别进行盐酸滴定碳酸钠 溶液的实验。甲同学采用传统的酸碱中和 滴定法，利用双指示剂共产生两次颜色变 化；乙同学采用电位滴定法，其电位滴定曲 线如图所示。 已知：电位滴定法 是靠电极电位 (ERC)的突跃来指 示滴定终点的。在 滴定到达终点前 后，溶液中的待测 离子浓度往往连续变化n个数量级，引起 电位的突跃，被测成分的含量仍然通过消 耗滴定剂的量来计算。关于两位同学的实 验，下列说法错误的是 A.甲同学先后使用的指示剂依次是酚酞和 甲基橙 B.甲同学滴定时第一次颜色变化是：浅红 色变为无色 C.电位滴定法相较于传统滴定法的优点之 一是：不需要任何指示剂 D.a点到b点（不包含b点）对应溶液中存 在c(Na)<c(Cl-) 9.(15分，教材改编题)某碳酸钠(Na2CO3)固 体样品中含有少量NaHCO3杂质。小组同 学用不同的方案测定样品中碳酸钠的 纯度。 已知：碳酸钠的纯度=m(碳酸钠)X100%。 m(样品) (1)方案1： 稍过量的 样品水溶液ACa(OH2)溶液操作x 溶液B 沉淀C洗逐干爆固体包 ①操作x的名称是 ②溶液B中所含的金属阳离子有 118 ③该方案中，需测量的物理量有 (2)方案2：利用如图所示装置进行实验，通 过测量样品与稀硫酸反应产生的二氧化碳 的体积，计算样品中碳酸钠的纯度。 为了提高测量的准确性，装 稀硫酸 置B中试剂的选择依据是 (3)方案3：称量mg样品， B 并使其充分加热，冷却至室温，再称量固体 质量为ng。则样品中碳酸钠的纯度= (用含m、n的代数式表示) [已知：M(Na2CO3)=106g·mol1, M(NaHCO3)=84 g.mol-] 10.(14分)实验室制取乙酸乙酯，为了证明浓 硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂 的作用，某同学利用如图所示装置进行了 以下4个实验。 实验开始先用酒 精灯微热3min, 再加热使之微微 饱和碳酸 沸腾3min。实 如嘴售 钠溶液 验结束后，充分 振荡乙试管，再测有机层的厚度，实验记 录如下表所示： 实验 甲试管 乙试管 有机层的 编号 中试剂 中试剂 厚度/cm 2mL乙醇、 1mL乙酸、 A 3mL18mol·L-1 3.0 浓硫酸 2mL乙醇、 B 1ml乙酸、 饱和 0.1 3 mL H,O Naz CO 2ml乙醇、 溶液 1ml.乙酸 C 3mL1mol·L-1 0.6 H2SO4溶液 2mL乙醇、 D 1mL乙酸、盐酸 0.6 (1)实验D的目的是与实验C相对照，证 明H对酯化反应具有催化作用。实验D 中应加入盐酸的体积和浓度分别是 mL和 mol·L1。 (2)若加人的乙酸为120g,乙醇为138g, 发生酯化反应得到132g乙酸乙酯，该反 应的产品的产率为 (产率 =实际产量×100%)。 理论产量化学 A中，由于锌比铁活泼，故锌作为负极，铁作为正极， 利用牺牲阳极法保护了铁制品不被腐蚀，A项正确； 处不会生成Fe2+,滴加K[Fe(CN)。]溶液，不会产生 蓝色沉淀，B项错误；c处有OH生成，加几滴酚酞溶 液，变红，C项正确：d处有C2生成，在上方放置湿润 的淀粉-KI试纸，试纸变蓝，D项正确 7.(15分) I.(1)2MnO,+5HC2O,+6H+—2Mn++10CO2↑ +8HO(2分) (2)当滴入最后半滴标准液时，溶液从无色变成紫红 色，且半分钟内不褪色(1分) (3)0.2610(1分) (4)CD(2分) Ⅱ.(5)2.0(1分)3.0(1分) (6)②、③(1分)其他条件不变时，温度越高，化学 反应速率越快(2分) (7)①Mn+对该反应有催化作用(2分) ②加入MnSO,固体后的KMnO,溶液比实验②褪色 更快(2分) 【解析】I.(1)实验中发生反应的离子方程式为 2MnO,+5HzC2O,+6H+—2Mn2++10CO2↑ +8H2O。 (2)高锰酸钾溶液本身有颜色，为紫色，判断反应达到 滴定终点的现象是当滴入最后半滴标准液时，溶液从 无色变成紫红色，且半分钟内不褪色 (3)根据数据的有效性，舍去第2组数据，第1组和第 3组平均消耗V(KMn0,)=26.11+26.09 tml= 26.10mL,根据关系：2MnO,~5H,C2O4, )cLx、=5n(KMnO)=2×1000L× 1000 0.1000mol·L1=6.525×10-3mol,解得 c(H,C0,)=6.525X103m01=0,.2610mal.L. 0.025L (4)酸式滴定管未用标准液润洗就直接注入KMnO 标淮液，标准液的浓度偏小，根据（待测） c(标准)XV(标准)，V(标准)偏大，c(待测)偏大，A V(待测) 项不符合题意；滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏 水洗净后没有干燥，对测定结果无影响，B项不符合 题意；酸式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡，滴定 ·91 参考答案及解析 后有气泡，造成V(标准)偏小，根据c(待测)= c(标淮)XY(标准2分析，c(待测)偏小，C项符合题 V(待测) 意；读取KMO,标准液时，开始仰视读数，结束时俯 视读数，造成V(标准)偏小，根据c(待测)= c(标准)XV标准)分析，c(待测)偏小，D项符合 V(待测) 题意。 Ⅱ.(5)实验①、②、③探究浓度对反应速率的影响，则 溶液总体积应相同，a=2.0,b=3.0。 (6)实验②、③的变量是温度，探究温度对化学反应速 率的影响，温度越高，化学反应速率越快。 (7)①由图乙可知，反应开始后速率增大的比较快，推 测Mn+对该反应有催化作用。 ②若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是 加入MnSO,固体后的KMnO,溶液比实验②褪色 更快。 小练59实验中的定量计算 1.B【解析】装置A中发生反应2 NaHCO,△ NCO3十H2O十CO2个，装置B中冰水用于冷凝反 应生成的HO,装置C中碱石灰吸收反应生成的 CO2,装置D中盛装碱石灰，可防止外界空气中的 CO2和HO(g)进入装置C中，使得测量的CO2的 质量偏大，A项错误；为确保CO2质量测量的准确 性，在装置B、C之间应加装CO2的干燥装置，B项正 确；没有装置D会导致测量的CO2的质量偏大， NaHCO3的质量偏大，则所侧碳酸钠的质量分数偏 低，C项错误；为确保CO,质量测量的准确性，反应 前应通一段时间的X气体排尽装置中的空气，反应 后应通一段时间的X气体将反应生成的CO2全部驱 赶至装置C中被碱石灰吸收，由于空气中含CO,和 H2O(g),故X气体不可以为空气，X可以为N2等，D 项错误。 2.D【解析】H2C2O,与KMnO,反应的化学方程式为 5H2 C2 O+2KMnO+3H2 SO=K2 SO+ 2MnSO,十10CO,个十8H2O,设样品中草酸晶体的质 量分数为x,滴定所用KMnO溶液为l00xmL,则[m (样品)z÷126g/mml×25.00m]:(0.100m0l.L1× 100mL 100x×10-3L)=5:2,解得m(样品)=12.6g,故 参考答案及解析 选D项。 3.D【解析】加入酸后Q中发生反应产生O2和CO2, 球形干燥管b中应装有碱石灰，用于除去气体中的 CO2,A项错误；反应产生的O2和CO2使气囊变大， 将Ⅲ中的气体排出，水进入量筒I中，所以量筒工中 水的体积即为产生O2和CO2的总体积，所以测定气 体总体积必须关闭K1、K2,打开K?,B项错误；由以 上分析可知量筒I中水的体积即为产生O2和CO2 的总体积，量筒Ⅱ收集的是O2的体积，C项错误：Ⅱ 中产生的气体为0.01mol,即氧气的物质的量为 0.01mol,根据方程式2NaO2十2H2SO, 2Na2SO4十2HzO十O2个，故已变质的样品中Na2O2 的质量为0.02mol×78g/mol=1.56g,D项正确。 4.A【解析】CaSO·2HO固体3.44g,物质的量为 0.02mol,B点减少0.36gH2O,物质的量为 0.02mol,因此B点为CaS0,·H,O,C点减少0.18g 0,物质的量为0.01mol,因此C点为CaS0,·之H0 或2CSO·H2O,D点减少0.18gHO,物质的量为 0.01mol,因此D点为CaSO,D到E生成的气体能使品 红溶液褪色，气体中含有S),S化合价降低，O化合价 升高，生成0，反应的方程式为2CaS0,高2Ca0十 2S024+O2个，因此剩余的1.12g为0.02mol的Ca0。 C点为CaS0·号H0或2CaS0,·HO,A项错误； D~E阶段反应的方程式为2CaS0,高温2Ca0十2S0,↑ 十O2个，气体产物还有O,B项正确；E点固体物质为 CaO,C项正确；根据分析，CaSO,·2H2O受热时分三个 阶段失去结品水(CaSO·2H2 OCaso·HO→ 2CaS)·HO→CaSO),D项正确 5.D【解析】研磨后可以增大固体与液体的接触面积， 加快溶解速率，A项正确：酸性高锰酸钾溶液自身为 紫红色，可以在反应过程中观察酸性高锰酸钾溶液 颜色的变化判断终点，B项正确；酸性高锰酸钾溶液 为强氧化性物质，会氧化橡胶管，因此用酸式滴定管 盛装，C项正确：高锰酸钾与亚铁离子的反应为 MnO +8H++5Fe2+-5Fe3++Mn2++4H2O, 5Fe+~MnO,,则每片补铁剂含铁元素的质量为 cmol·L1×(V×10-3)L×5× 100mL× 25.00ml ·9 化学 56g·mol1×0=0.12Vg,D项结误。 6.D【解析】NaOH的浓度0.55mol·L1大于盐酸 的浓度0.50mol·Ll,二者的体积相同，则NaOH 溶液过量，可保证盐酸完全被中和，A项正确；图中 实验装置缺少玻璃搅拌器，玻璃搅拌器搅拌时只能 上下移动搅拌，B项正确；测量反应混合液的温度时， 需要记录反应后溶液的最高温度，所以要随时读取 温度，C项正确：若烧杯上不盖硬纸板，会造成反应热 量的散失，使测得的最高温度降低，从而造成反应放 出的热量数据偏小，D项错误。 7.C【解析】配制450mL溶液需要用500mL容量 瓶，所以计算时要用500mL进行计算。m=nM= cVM=0.10mol·L1×0.5L×40g·mol1=2g, A项错误：NaOH易潮解，粘在托盘天平上，导致溶 解的NaOH偏少，浓度偏低，B项错误；配制的顺序 是称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀，即①④③⑤② ⑥，C项正确：定容时俯视刻度线会导致加水量减少， 溶液浓度偏高，D项错误。 8.D【解析】盐酸滴定碳酸钠的过程中，先生成 NaHCO3,此时指示剂为酚酞：完全反应生成氯化钠 时，应选用甲基橙作指示剂，故先后用酚酞和甲基 橙，A项正确：酚酞的变色范围为8.2~10.0，故第一 次颜色变化应为浅红色变为无色，B项正确；电位滴 定法只需根据图像就可判断滴定终点，故不需任何 指示剂，C项正确；点到b点（不包括b点）对应溶液 中NaHCO,未反应完，盐酸不足，所以溶液中始终存 在c(Na+)>c(CI),D项错误。 9.(15分) (1)①过滤(3分) ②Na+、Ca+(3分) ③样品的质量及固体D的质量(3分) (2)B中的溶液应尽可能不溶解CO2,最好采用排饱 和NaHCO溶液的方法(3分) （3)84253m×100%(3分) 31m 【解析】将混有碳酸氢钠的碳酸钠固体溶解后加入氢 氧化钙，生成碳酸钙沉淀，过滤后将碳酸钙洗涤、干 燥，通过计算，可得出样品中碳酸钠的纯度。 (1)①根据分析，操作x的名称为过滤。 化学 ②溶液B中所含的金属阳离子有Na,Ca+。 ③根据样品纯度计算可知，需测量的物理量为样品的 质量及固体D的质量。 (2)为了提高测量的准确性，装置B中的溶液应尽可 能不溶解CO2,最好采用排饱和NaHCO,溶液的 方法。 (3)设样品中含有NHCO3杂质的质量为x,根据反 应2 NaHCO△NaCO,+H,04十CO2◆可知：(2 X84):62=x:(m-n),解得：x=84m-m》,其纯度 31 为1-是=84n53mX100%。 m 31m 10.(14分) (1)3(4分)2(4分) (2)75%(6分) 【解析】(1)实验D的目的是与实验C相对照，证明 H+对酯化反应具有催化作用，需保持H+的量相 同，故实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是 3mL2mol·L-l。 (2)加入的乙酸为120g,n(乙酸)=2mol,乙醇为 138g,n(乙醇)=3mol,乙酸不足，按乙酸的量进行 计算，则理论上生成n(乙酸乙酯)=2mol,发生酯化 反应得到132g乙酸乙酯，该反应的产品的产率为 132g 2molx88g·mol7X100%=75%。 小练60探究性综合实验 1.D【解析】紫色石蕊溶液遇酸变红，若装置戊中紫色 石蕊溶液变红，说明已制得硝酸，A项正确；根据反应 4NH,十5O,催化剂4NO+6H,0、4N0十30，+ △ 2H2O一4HNO可知，装置丙中通入的氨气和氧气 物质的量之比为1：2时可以完全被吸收生成HNO, B项正确；装置甲需要提供氨气和氧气，如果装置甲 中的固体是NaOH或CaO,只能提供氨气，不能提供 氧气，C项正确；无水氧化钙会与氨气发生反应，所以 装置乙中的干燥剂不可以为无水氯化钙，D项错误。 2.B【解析】次氧酸钠与浓盐酸反应生成氧气，离子方 程式为CIO十C十2H+-C2个十HO,A项正 确；氯气与铁在加热时反应生成氯化铁，与二者相对 量多少无关，B项错误；Fe3+遇到KSCN溶液变红色， 当H管中充满红棕色烟时，拉注射器3，KSCN溶液 ·93 参考答案及解析 变红，说明生成了FCl3,C项正确：氯气有毒，故连接 气球可以起收集过量C的作用，并可调节反应装置 气压，D项正确。 3.B【解析】由题干提取流程图可知，操作X分离出提 取液和残渣，故为过滤操作，操作Y分离出水和青蒿 素、苯，此为萃取分液操作，操作乙分离出青蒿素和 苯，此为蒸馏操作。由分析可知，本流程涉及过滤操 作，但过滤时漏斗的下端尖嘴部要紧贴烧杯内壁，A 项错误；本流程涉及萃取分液操作，操作Y为萃取分 液，B项正确：本流程涉及蒸馏操作，但尾接管与锥形 瓶连接时不能密封，C项错误：本流程并不涉及蒸发 操作，D项错误。 4.A【解析】装置甲为硫酸亚铁受热分解装置，装置丙 为三氧化硫的冷却收集装置，用于验证三氧化硫的生 成，装置丁中盛有的溴水用于验证二氧化硫的生成， 装置乙中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化硫，防 止污染空气。该实验有气体的生成和气体性质的验 证，所以实验前应先检查装置的气密性，防止气体逸 出导致实验失败，A项正确：由分析可知，实验装置的 连接顺序为甲→丙→丁→乙，B项错误；硫酸亚铁分 解所得红棕色的氧化铁不能与硫氰化钾溶液反应，C 项错误；装置丁中溴水褪色表明二氧化硫有还原性， D项错误。 5.(15分) (1)2MnO+16H++10C1-—2Mn2++5Cl◆+ 8HO(2分) (2)湿润的淀粉KI试纸变蓝(2分) (3)C12+2Br—2CI+Br2(2分) (4)打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞 b,取下D振荡，静置后CCL,层溶液变为紫红色 (3分) (5)确认C的黄色溶液中无C2,排除Cl2对Br2置换 L实验的干扰(2分) (6)使C1O2液化，分离C1O2和C2(2分)3C12+I +60H--103+6CI-+3H2O(2) 【解析】(1)装置A制备C12,故发生反应的离子方程 式为2MnO+16H++10CI-—2Mn2++5C12个 +8H2O。 (2)装置A圆底烧瓶瓶口处湿润的淀粉KI试纸是用 于验证C氧化性强于l,原理为C2十2KI一2KCI