第10章 第5讲 定量实验分析型实验题(鲁科版)课件

第5讲 定量实验分析型实验题
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[方案二] [实验方案] 将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气 体的体积。 [实验步骤] (1)同学们拟选用下列实验装置完成实验：
第5讲 定量实验分析型实验题
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你认为最简易的装置其连接顺序是 A 接( )( )接( )( )接( )(填 接口字母，可不填满)。 (2)仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误 差：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出， 使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有 少量水存在，使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图所示的实 验装置。
第5讲 定量实验分析型实验题
回答下列问题： ①步骤 3 中加氨水后的离子方程式______________________ ____________________________________________________。 ②步骤 4 为加快过滤速度，常用____________________ (填过 滤方法)。 (2)测定合成的 MgCO3·nH2O 中的 n 值。 称量 1.000 g 碳酸镁晶须，放入下图所示的广口瓶中，加入适 量水，滴入稀硫酸与晶须反应，生成的 CO2 被 NaOH 溶液吸 收，在室温下反应 4～5 h，反应后期将温度升到 30 ℃，最后 的烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定，测得 CO2 的总量；重 复上述操作 2 次。
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a
得 n＝(1－84a)/18a
第5讲 定量实验分析型实验题
(3)从图中看，剩余质量为 82.3 g 时，减少的质量为失去的结晶 水的质量；剩余 39.5 g 时，减少的质量为分解出的 CO2 的质量， 列式：100×18n/(84＋18n)＝100－82.3 得 n＝1。
答案
(1)①Mg2
＋
＋
第5讲 定量实验分析型实验题
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[实验步骤] (1)称取 10.8 g 铝镁合金粉末样品，溶于体积为 V、物 质的量浓度为 4.0 mol·L－1 的 NaOH 溶液中，充分反 应。则 NaOH 溶液的体积 V≥__________mL。 (2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤 固体，测得镁的质量分数将______________(填“偏 高”、“偏低”或“无影响”)。
第5讲 定量实验分析型实验题
①图中气球的作用是____________________。 ②上述反应后期要升温到 30 ℃，主要目的是______________。 ③设 3 次实验测得每 1.000 g 碳酸镁晶须产生的 CO2 平均值为 a mol，则 n 值为____________________(用含 a 的表达式表示)。
第5讲 定量实验分析型实验题
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解析 (1)分析该氧化还原反应的化合价，找出化合价发生变化 的各元素，利用化合价的升降相等，配平化学方程式： KM＋n7 O4→M＋2nSO4 F＋e2 SO4→F＋e32 (SO4)3
(2)由于酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管的 胶管，因此不能选择碱式滴定管。
第5讲 定量实验分析型实验题
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答案 (1)2 10 8 5 2 1 8
(2)碱 酸性 KMnO4 是强氧化剂，会腐蚀胶管
1.45 1.40 (3) a a (4)①不一定准确 如果铁片中存在与稀硫酸反应并能生成氢 气的其他金属，会导致结果偏高；如果铁片中存在与稀硫酸反 应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物，会导致结果偏低；如 果上述情况均不存在，则结果准确
题组训练
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第5讲 定量实验分析型实验题
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1．为测试一铁片中铁元素的含量，某课外活动小组提出下面 两种方案并进行了实验(以下数据为多次平行实验测定结 果的平均值)： 方案一：将 a g 铁片完全溶解于过量稀硫酸中，测得生成氢 气的体积为 580 mL(标准状况)； 方案二：将1a0 g 铁片完全溶解于过量稀硫酸中，将反应后 得到的溶液用 0.020 00 mol·L－1 的 KMnO4 溶液滴定，达到 终点时消耗了 25.00 mL KMnO4 溶液。
第5讲 定量实验分析型实验题
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 装置。
第5讲 定量实验分析型实验题
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。
解析 取 a 克混合物充分加热，减重 b 克，根据差量法可求出 NaHCO3 的质量，从而求出 Na2CO3 的质量分数，故①正确； 取 a 克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得 b 克固体氯化钠，列方程组即可求出，②正确； ③中，取 a 克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石 灰吸收，增重 b 克，由于逸出气体中含有 H2O，故无法求解； ④中由于二者都能与 Ba(OH)2 溶液反应生成 BaCO3 沉淀，由 Na2CO3→BaCO3、NaHCO3→BaCO3 的转化关系，列方程组即 可求出混合物中 Na2CO3 的质量分数，④正确；
第5讲 定量实验分析型实验题
【典例 2】 碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强 材料。 (1)合成该物质的步骤如下： 步骤 1：配制 0.5 mol·L－1 MgSO4 溶液和 0.5 mol·L－1 NH4HCO3 溶液。 步骤 2：用量筒量取 500 mL NH4HCO3 溶液于 1 000 mL 四 口烧瓶中，开启搅拌器，温度控制在 50 ℃。 步骤 3：将 250 mL MgSO4 溶液逐滴加入 NH4HCO3 溶液中， 1 min 内滴加完后，用氨水调节溶液 pH 到 9.5。 步骤 4：放置 1 h 后，过滤，洗涤。 步骤 5：在 40 ℃的真空干燥箱中干燥 10 h，得碳酸镁晶须 产品(MgCO3·nH2O n＝1～5)。
第5讲 定量实验分析型实验题
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①装置中导管 a 的作用是______________________。 ②实验前后量气管中液面读数分别为 V1 mL、V2 mL， 则产生氢气的体积为__________mL。 ③若需确定产生氢气的量，还需测定的数据是 _____________________________________________。
(3)根据方案一中的测量结果计算： n(Fe)＝n(H2)＝22.40.L58·mLol－1 因此 m(Fe)＝02.25.84 mol×56 g·mol－1＝1.45 g 故铁片中铁的质量分数为1.a45；
第5讲 定量实验分析型实验题
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根据方案二中的测定结果计算：
根据(1)中反应方程式：
2KMnO4～10FeSO4～10Fe n(Fe)＝5n(KMnO4) ＝5×0.02 mol·L－1×0.025 L
第5讲 定量实验分析型实验题
⑤取 a 克混合物与足量稀硫酸充分反应，用排水法将
产生的气体收集在量筒中，读数为 b 升
⑥取 a 克混合物于锥形瓶中加适量水溶解，酚酞作指
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
示剂，用 c mol·L－1 的标准盐酸滴定至终点时，消耗
盐酸 b 升
A．②③
B．④⑤⑥
C．③⑤
D．全部
第5讲 定量实验分析型实验题
(3)根据方案一和方案二测定的结果计算，铁片中铁的质量分数
依次为________和________；
第5讲 定量实验分析型实验题
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(4)若排除实验仪器和操作的影响因素，试对上述两种 方案测定结果的准确性做出判断和分析。 ①方案一________(填“准确”、“不准确”或“不一 定准确”)，理由是_____________________________； ②方案二________(填“准确”、“不准确”或“不一 定准确”)，理由是_____________________________。
(2)①开始产生的 CO2 速率大于 NaOH 溶液吸收 CO2 的速率， 气球逐渐胀大，暂时储存 CO2，避免产生的 CO2 使内部压强过 大，造成气体泄漏；后期 CO2 被 NaOH 吸收时，气球逐渐变小。 ②使溶解在水中的 CO2 逸出，便于吸收。 ③找出关系：MgCO3·nH2O～CO2
84＋18n 1
第5讲 定量实验分析型实验题
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2．铝镁合金是飞机制造、化工生产等行业的重要材料。 研究性学习小组的同学，为测定某含镁 3%～5%的铝 镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计了下列两 种不同实验方案进行探究。填写下列空白： [方案一] [实验方案] 将铝镁合金与足量 NaOH 溶液反应，测 定剩余固体质量。 实验中发生反应的化学方程式是_________________。
第5讲 定量实验分析型实验题
⑤中由于少量 CO2 溶于水，无法测定 Na2CO3、NaHCO3 产生 CO2 的总体积，⑤不正确； ⑥中用酚酞作指示剂，达到滴定终点时，Na2CO3 恰好转 化为 NaHCO3，NaHCO3 与盐酸未反应，根据 Na2CO3＋ HCl===NaCl＋NaHCO3 可计算出 Na2CO3 的质量，⑥正确。 答案 C
NH3·H2O
＋
HCO
－
3
===MgCO3↓
＋
NH
＋
4
＋
H2O ②减压过滤(或抽滤)
(2)①暂时储存 CO2，有利于 CO2 被 NaOH 溶液吸收，且能保持 装置中压强相对稳定 ②升高温度气体的溶解度减小，使溶解 在水中的 CO2 逸出，便于吸收完全 ③(1－84a)/18a
(3)1
第5讲 定量实验分析型实验题
第5讲 定量实验分析型实验题
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②不一定准确 如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶 解的其他金属，生成的金属离子在酸性溶液中能被高 锰酸钾氧化，会导致结果偏高；如果铁片中存在与稀 硫酸反应而溶解的铁的氧化物，生成的 Fe3＋在酸性溶 液中不能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏低；如果上 述情况均不存在，则结果准确
化学 鲁科版
第10章 化学实验基础
第5讲 定量实验分析型实验题
第5讲 定量实验分析型实验题
定量 实验 分析 型实 验题
热点一 定量测定数据的方法和过程分析 热点二 实验数据的处理与分析 练出高分
第5讲 定量实验分析型实验题 I 热点一 定量测定数据的方法和过程分析
数据的测定方法 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。
＝0.002 5 mol
铁片中铁的质量分数为
0.002
5
mol×56 a
g·mol－1＝1.a40。
10 g
第5讲 定量实验分析型实验题
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(4)①方案一不一定准确，因为不能确定 Fe 片中是否含有 和稀硫酸反应放出 H2 的杂质，若有则测定结果偏高。 ②方案二是利用 Fe2＋消耗 KMnO4 的物质的量的多少，求 出 Fe 的质量分数，而铁片中是否含有和酸性 KMnO4 溶液 反应的杂质也不能确定，另外铁片中若有＋3 价的 Fe 的杂 质，用 KMnO4 也测定不出来。因此方案二也不一定准确。
4．滴定法 即利用滴定操作原理，通过酸碱中和滴定、沉淀滴 定和氧化还原反应滴定等获得相应数据后再进行 相关计算。
第5讲 定量实验分析型实验题
【典例 1】 (2011·北京理综，11 改编)下列实验方案中，不能 测定 Na2CO3 和 NaHCO3 混合物中 Na2CO3 质量分数的是 () ①取 a 克混合物充分加热，减重 b 克 ②取 a 克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼 烧，得 b 克固体 ③取 a 克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石 灰吸收，增重 b 克 ④取 a 克混合物与足量 Ba(OH)2 溶液充分反应，过滤、洗 涤、烘干，得 b 克固体
第5讲 定量实验分析型实验题
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请回答下列问题：
(1)配平下面的化学方程式： KMnO4 ＋ FeSO4 ＋ MnSO4 ＋ K2SO4 ＋
H2SO4 === H2O
Fe2(SO4)3 ＋
(2)在滴定实验中不能选择________式滴定管，理由是________
____________________________________________________；
第5讲 定量实验分析型实验题
(3)称取 100 g 上述晶须产品进行热重分析，热重曲线如下图。 则该条件下合成的晶须中，n＝____________(选填：1、2、3、 4、5)。
第5讲 定量实验分析型实验题
解析 (1)①加入氨水促进 HCO－ 3 的电离，适当增大 CO23－的浓 度。②加快过滤的方法只能是减压过滤。