高考化学第一轮总复习课件 定量实验

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▪ ③将盛有试样的坩埚加热，待晶体变成 白色粉末时，停止加热； ▪ ④将步骤③中的坩埚放入干燥器，冷却 至室温后，称重； ▪ ⑤将步骤④中的坩埚再加热一定时间， 放入干燥器中冷却至室温后称量，重复本操 作，直至两次称量结果不变； ▪ ⑥根据实验数据计算硫酸钠晶体试样中 结晶水的质量分数。
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▪ 分析该方案并回答下面问题：
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▪
几个重要的定量实验
▪ 1.配制一定物质的量浓度溶液时的误差
分析 ▪ (1)理论根据：c
n V
m MV
▪ (2)误差分析
▪ ①若称量固体溶质时，操作无误，但所 用砝码生锈，使m偏大，结果偏高。
▪ ②若没有洗涤烧杯内壁或引流用的玻璃 棒，使n减小，结果偏低。
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③俯视、仰视对结果的影响：
▪ a.仰视刻度线：由于操作时以刻度线为基 准加水，加水量增多，导致溶液体积偏大， 故c偏小[图(a)]。 ▪ b.当俯视刻度线：加水量偏少，溶液体积 偏小，故c偏大[图(b)]。
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▪ (4)数据处理
▪ ①m(CuSO4·xH2O)=m2-m1
▪ m(CuSO4)=m3-m1
▪ m(H2O)=(m2-m1)-(m3-m1)=m2-m3
▪ CuSO4·xH2O中结晶水的质量分数=
m2 m3 100%
②n(CuSO4)=
m2
m1 m3
m1
16，0n(Hg2O·m)= ol1
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▪ ③加热：装置如图。
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▪ 注意事项：a.用酒精灯缓慢加热。 ▪ b.用玻璃棒轻轻搅拌晶体。 ▪ c.蓝色晶体完全变白，且不再有水蒸气逸出 时停止加热。 ▪ d.坩埚放在干燥器里冷却。 ▪ ④称量：坩埚和无水硫酸铜的总质量为m3。 ▪ ⑤再加热→冷却→称量，直到连续两次称量 的质量差不超过0.1 g为止。
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▪ (4)步骤⑤的目的是保证试样脱水完全
。
▪ (5)下面的情况有可能造成测试结果偏高的
是(填序号B)、D、F
。
▪ A.试样中含有加热不挥发的杂质
▪ B.试样中含有加热易挥发的杂质
▪ C.测试前试样已有部分脱水
▪ D.实验前坩埚未完全干燥
▪ E.晶体加热脱水不完全
▪ F.加热时晶体溅出
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▪
解析 (4)步骤⑤重复操作减少误差使晶
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▪ ④称量固体NaOH时，若称量时间过长， 则因其吸水而使称量的NaOH偏少，故c偏小； 若放在滤纸上称量，NaOH因潮解黏附在滤 纸上一部分，故c偏小。
▪ ⑤定容前未冷却至室温，由于液体膨胀系 数大于玻璃的膨胀系数，冷却后液面必低于 刻度线，故c偏大。
▪ ⑥定容时加水过多，立即用胶头滴管吸出 少量液体，使液体凹液面的最低处恰好与刻 度线相平，这种情况下容量瓶中损失部分溶 质，故c偏小。
将称量好的溶质溶于盛有适量水的烧杯中，待
溶解后立即倾入容量瓶中，继续进行洗涤和定 容。③用NaOH溶液和可溶性铝盐溶液大量制取 Al(OH)3 。 ④ 制 取 Fe(OH)2 时 ， 吸 取 NaOH 溶 液 的渐注胶入头N滴a管OH的溶末液端。应⑤插蔗入糖F加eS稀O硫4溶酸液水中解，后再，将逐 水解液滴入银氨溶液，水浴加热后即可见银镜。
m2 m3 18 g·mol1
CuSO4·xH2O中
x
n(H2O)
CuSO4
n
160(m2 m3 ) 18(m3 m1 )
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▪ (5)误差分析 ▪ 引起该实验误差的操作有： ▪ ①所用坩埚未经干燥或壁上沾有加热后分 解的杂质。(偏高) ▪ ②硫酸铜晶体未研碎。(偏低) ▪ ③加热时，一是由于受热不均匀而出现飞 溅现象(偏高)；二是加热不完全，固体尚未 全部变白就停止加热(偏低)。 ▪ ④坩埚未放入干燥器中冷却。(偏低)
液进行上述实验，测得的中和热的数值
会偏小
；用50 mL 0.50 mol·L-1NaOH溶液
进 行 上 述 实 验 ， 测 得 的 中 和 热 的偏小数 值 会
(均填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
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▪
下列实验操作，正确的是(C )
▪ ①中和滴定时，用标准液润洗滴定管，用待 测液润洗移液管和锥形瓶，并在锥形瓶内滴入1 mL指示剂。②配制一定物质的量浓度的溶液时，
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▪ (6)注意：
▪ ①碎泡沫塑料的作用：保温、隔热，减少 实验过程中热量的损失。
▪ ②测定中和热的实验过程中碱的用量(物质
的量浓度)要比盐酸多，目的是使盐酸反应完
全。 ▪ ③计算公式：H
(m1
m2 ) ct2
n(H2O)
t1
103
kJ·mol1
▪ ④实验中若用弱酸代替盐酸，或用弱碱
(NH3·H2O)代替NaOH，均会使中和热的数 值偏低。
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▪
50 mL 0.50
mol·L-1盐酸与50 mL 0.55
mol·L-1NaOH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
出的热量可计算中和热。
回答下列问题：
(1) 从 实 验 装 置 上 看 ， 图 中 尚 缺 少 的 一 种 玻 璃 用 品
是
(2)
烧 。环杯形玻璃间搅拌棒填
体全部失水。
▪ (5)A.试样中有加热不挥发的杂质，相当于 晶体中H2O含量降低，结果偏低。B.试样中 有加热挥发的杂质，加热后减少的质量增加， 结果偏高。C.部分脱水，水没有完全失去， 加热后减少的质量少，结果偏低。D.坩埚未
干燥，有水，加热后水的质量增大，结果偏 高。E.晶体加热脱水不完全，加热后晶体没 有完全失水，结果偏低。F.加热时晶体溅出， 加热后晶体质量减少大，结果偏高。
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▪ 2.中和热的测定实验 ▪ (1)实验用品 ▪ 大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)、温度 计、2个量筒(50 mL)、泡沫塑料或硬纸条、泡 沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻 璃搅拌棒。 ▪ 0.50 mol·L-1盐酸、0.55 mol·L-1NaOH溶液。 ▪ (2)实验装置
第十五章
化学实验方案的设计
第 课时
定量实验
1
▪
体验１ 实验室里需用480 mL 0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液，现选取500
mL容量瓶进行配制，以下操作正确的是( )
A.称取7.68 g硫酸铜，加入500 mL水
B.称取12.0 g胆矾配成500 mL溶液
C.称取8.0 g硫酸铜，加入500 mL水
▪ (1) 完 成 本 实 验 还 需 要 的 实 验 用 品
是坩埚钳、酒精灯(可以不答“火柴”)
。
▪ (2) 指 出 实 验 步 骤 中 存 在 的 错 误 并 改 正步骤②有错误；应先将试样研细， .后放入坩埚称重
4 。因硫酸钠放置在空气中冷却时， ▪ 会吸(3收)空硫气中酸的水钠分 不能放置在空气中冷却的原因 是
D
D.称取12.5 g胆矾配制成500 mL溶液
2
▪
下列实验操作错误的是A( )
▪ A.滴定管洗净后经蒸馏水润洗，即可注入 标准液进行滴定
▪ B.玻璃导管蘸水后，边旋转边向橡皮管中 插入
▪ C.加热坩埚中的硫酸铜晶体，失水后须在 干燥器中冷却，再称量
▪ D.玻璃棒蘸取溶液滴到放在表面皿上的pH 试纸上
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30
31
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▪
酸碱中和滴定
▪ 1.中和滴定原理
▪ (1)酸碱恰好中和是指酸碱按化学方程式中 化学计量关系恰好完全反应生成正盐。
▪ (2)酸碱恰好中和时溶液不一定呈中性，最 终溶液的酸碱性取决于生成盐的性质，强酸 强碱盐的溶液呈中性，强碱弱酸盐的溶液呈 碱性，强酸弱碱盐的溶液呈酸性。
▪ ⑤重复实验两次。
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▪ (4)提高中和热测定的准确性 ▪ ①作为量热器的仪器装置，其保温隔热效 果一定要好，因此可用保温杯来做。如果按 教材中的方法做，一定要使小烧杯杯口与大 烧杯杯口相平，这样可以减少热量损失。 ▪ ②盐酸和氢氧化钠溶液的浓度的配制须准 确，且氢氧化钠溶液的浓度须稍大于盐酸的 浓度。为使测得的中和热更准确，所用盐酸、 氢氧化钠溶液的浓度宜小不宜大。
满
纸
屑
的
作
用
是
。
减少实验过程中的热量损失
4
▪ (3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和
热数值 偏小
(填“偏大”、“偏小”或
“无影响”)。
▪ (4)实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸跟
50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液进行反应，与
上述实验相比，所放出的热不量相等
(填
“相等”或“不相等”)，所求中和热相等
▪ ①滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗。
▪ ②锥形瓶用蒸馏水洗净后又用待测液润洗。
▪ ③滴定管尖嘴部分的气泡未赶尽就进行滴定。
▪ ④滴定前俯视，滴定后仰视。
▪ ⑤滴定过程中有标准液沾在锥形瓶内壁上，又 未用蒸馏水冲洗下去。
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▪ (2)造成测定结果偏小的错误操作 ▪ ①量取待测液的滴定管用蒸馏水冲洗后， 未用待测液润洗就去移取待测液。 ▪ ②锥形瓶未洗净，残留少量能与待测液 溶质起反应的物质。 ▪ ③滴定前仰视，滴定后俯视。
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▪ ③温度计的水银球部分要完全浸没在溶液 中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高 所测温度的精度。 ▪ ④实验操作时动作要快，以尽量减少热量 散失。 ▪ ⑤为了减少实验误差，重复实验2~3次， 数据取平均值。
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▪ (5)可能的误差 ▪ ①未及时测出最高温度——其值偏小； ▪ ②使用一个量筒且未洗干净——其值偏小； ▪ ③烧杯过大——其值偏小。
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▪ 3.硫酸铜晶体中结晶水含量的测定
▪ (1)实验原理： ▪ CuSO4·xH2O(蓝)△ CuSO4(白)+xH2O ▪ (2)实验用品：托盘天平、研体、坩埚、 坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、干燥器、 酒精灯。
▪ (3)实验步骤：
▪ ①研磨：在研钵中将硫酸铜晶体研碎。
▪ ②称量：空坩埚质量为m1，坩埚和硫酸 铜晶体的总质量为m2。
.
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▪
解析 本题考查晶体中结晶水含量测
定实验。
▪ (1)称量坩埚及晶体需用托盘天平，加热坩 埚晶体失水需用酒精灯、三脚架、泥三角、玻 璃棒、冷却必须在干燥器中冷却，用坩埚钳转 移坩埚，故缺少坩埚钳、酒精灯。
▪ (2)第②步有错误，应先在研钵中研细再放 入坩埚中称量。
▪ (3)冷却热的Na2SO4必须放在干燥器中，否 则热的Na2SO4又吸收空气中的水。
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▪ 【例1】 以下是某同学测定硫酸钠晶体中 结晶水含量的实验方案。
▪ 实验用品：硫酸钠晶体试样、研钵、干燥 器、坩埚、三脚架、泥三角、玻璃棒、药匙、 托盘天平。
▪ 实验步骤： ▪ ①准确称量一个干净、干燥的坩埚； ▪ ②在坩埚中加入一定量的硫酸钠晶体试样， 称重，将称量过的试样放入研钵中研细，再放 回到坩埚中；
(填“相等”或“不相等”)，简述理由：
▪ 因为中和热是指强酸跟强碱发生中和反应
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生成1 mol 量无关。
H2O所放出的热量，与酸碱的用
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解析中和反应放出的热量跟生成H2O的物质的量有关。而中和 热是指强酸跟强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O的反应热，与酸碱的 用量无关。
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▪ (5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶
▪ A．①②⑧B．②⑤ C．④D．以上都不正确
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▪ 解析 ①中锥形瓶不能用待测液润洗。 ②项中有溶解放热或吸热的物质应待到室温 再用玻璃棒引流到容量瓶中，②错。③项中 用氨水与铝盐制取Al(OH)3，因NaOH过量使 Al(OH)3再溶解使NaOH量不易控制。④项正 确，为了防止O2进入氧化Fe(OH)2。⑤中要 加碱先中和稀硫酸成碱性溶液后再滴加银氨 溶液。
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▪ (4)指示剂的选择和滴定终点的判断：酸碱 恰好中和后溶液显酸性，选甲基橙；溶液显 碱性，选酚酞；溶液显中性，选酚酞和甲基 橙均可以。
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▪ 2.中和滴定误差分析
▪ 以标准盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH为例。
▪
依据：c NaOH
c(HCl) V HCl
V(NaOH)
▪ (1)造成测定结果偏大的错误操作
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▪ (3)实验步骤 ▪ ①保温杯的制作(如图所示)。 ▪ ②往小烧杯中加入50 mL 0.50 mol·L-1的 盐酸，并且用温度计测量盐酸的温度。
▪ ③用量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH 溶液，并测量温度。
▪ ④将NaOH溶液迅速倒入小烧杯中，盖好 盖板，并用环形玻璃棒搅拌充分搅动溶液， 并读取混合溶液的最高温度。
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▪ (3)在酸碱中和滴定过程中，随着酸碱中 和百分数的上升，溶液的pH会发生变化， 对于强酸强碱的滴定，开始时由于被滴定的 酸或碱浓度较大，滴入少量的碱或酸对其 pH的影响不大。当滴定接近终点(pH=7)时， 很少量(一滴，约0.04 mL)的碱或酸就会引 起溶液pH突变(如下图所示)。酸、碱的浓度 不同，pH突变范围不同。