《2019届高考化学一轮复习 第32讲 定量分析型综合实验题课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高考化学一轮复习 第32讲 定量分析型综合实验题课件（56页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第32讲 定量分析型综合实验题,题型一 数据的测量方法、过程综合实验题,题型概述 阐明题型 明确特点,通过测定物质的质量或气体、液体的体积,对反应过程中物质的含量、变化进行定量的研究,是一种重要的实验方法,通常数据的测定方法有以下几类: 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。测定气体体积的具体措施多为排液量气。常见的量气装置有:,注意:读数时必须冷却至室温、调节液面使内外大气压强相等、视线与液体凹液面相平。,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
2、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。常涉及指示剂的选择,滴定终点的确定等实验考查。 5.热重法 是在程序控制温度下,测量物质的质量与温度或时间关系的方法。通过分析热重曲线,我们可以知道样品及其可能产生的中间产物的组成、热稳定性、热分解情况及生成产物等与质量相联系的信息。 热重法的特点是定量性强,能够准确测量物质的质量变化,根据这一特点,只要物质受热时发生质量变化,都可以用热重法来研究物质的组成与变化。,题组演练 精挑细选 练透练全,考向一 气体体积的测量 1.导学号
3、 96656204 某中学有甲、乙两个探究性学习小组,他们拟用小颗粒状铝硅合金与足量稀硫酸的反应测定通常状况(约20 ,1 atm)下气体摩尔体积。 (1)甲组同学拟选用如图甲实验装置完成实验:,该组同学必须选用的装置的连接顺序是A接 、 接 、 接(填接口字母,可不填满); 实验开始时,先打开分液漏斗活塞,一会儿后稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶。请你帮助分析原因: ; 实验结束时,该组同学应怎样测量实验中生成氢气的体积? 。,解析:(1)装置的组装顺序:合金与酸反应,用排水量气法测定氢气的体积,其中盛水的试剂瓶导管一定要短进长出,利用增大压强原理将水排出,量筒中水的体积就是生成氢气的体积,量筒内导
4、管应伸入量筒底部,故连接顺序为:A接E,D接G; 铝与稀硫酸反应产生的氢气使锥形瓶内气压增大,锥形瓶内的压强大于大气压,所以稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中; 实验结束时,该组同学测量实验中生成氢气的体积方法为待实验装置冷却后,上下移动量筒,使其中液面与广口瓶中液面相平,再平视读取量筒中水的体积,即氢气在通常状况时的体积。,答案:(1)E D G 铝与稀硫酸反应放热且生成气体,使锥形瓶中气体压强变大 待实验装置冷却后,上下移动量筒,使其中液面与广口瓶中液面相平,再平视读取量筒中水的体积,即生成氢气在通常状况时的体积,(2)乙组同学仔细分析甲组同学的实验装置后,认为:稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气
5、,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乙所示的实验装置。,装置中导管a的作用是 ;,答案:(2)保持分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等,打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下;滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差,解析:(2)装置中导管a的作用是:保持分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等,打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下,滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差;,实验中准确测得4个数据:实验
6、前铝硅合金的质量为 m1 g,实验后残留固体的质量为m2 g,实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL,则通常状况下气体摩尔体积 Vm= 。,2.某实验小组分别用图1、2装置测定某种钙片中碳酸钙的含量,夹持装置已略去。提供的试剂:研细的钙片粉末(钙片中的其他成分不与盐酸反应)、2 molL-1 盐酸、5%NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液、饱和NaHCO3溶液和蒸馏水。,实验过程: .检查两套装置的气密性。 .在A、C的右边加入0.25 g钙片粉末,左边加入3 mL 2 molL-1 盐酸,塞紧塞子。在B、E中均加入饱和 NaHCO3溶液,如图所示,记下量气管读数。 .将A、C
7、倾斜,使液体与固体混合,实验结束并冷却后读出量气管读数,测得B中收集到的气体为41.90 mL,E中收集到的气体体积为39.20 mL(以上气体体积均已折算为标准状况下的体积)。,回答下列问题: (1)中检查图1装置气密性的方法是 。 (2)A中发生反应的离子方程式为 ; D中加入试剂为 ,D的作用是 。 (3)实验前左右两管液面在同一水平面上,最后读数时右管的液面高于左管的液面,应进行的操作是 。,答案:(1)往B中右侧量气管中加水,一段时间后量气装置左右液面差不变,说明装置气密性良好,(3)向下移动右管,使左右两管液面相平,(4)图2实验所得钙片中的碳酸钙的质量分数为 ;图1实验比图2实验
8、所得钙片中的碳酸钙含量偏高,用离子方程式表示偏高的原因是。,考向二 质量的测量 3.导学号 96656205 某含铜样品的主要成分为aCuCO3bCu(OH)2(a、b均为最简正整数)。为测定其化学组成和Cu元素的质量分数。甲、乙两个实验小组查阅资料,设计了不同的实验方案(假定杂质对实验无干扰)。 .甲组同学利用以下方法测定: 在一定质量的样品中加入过量的稀硫酸,过滤,测量产生气体的体积 在滤液中加过量的NaOH稀溶液,过滤 灼烧中所得滤渣、直至残留固体恒重,(1)为了除去滤渣中的可溶性杂质,需要对滤渣进行的操作是 ,滤渣应在 (填仪器名称)中进行灼烧。,解析:(1)为了除去滤渣中的可溶性杂质
9、,需要对滤渣进行的操作是洗涤,固体应在坩埚中进行灼烧。,答案:(1)洗涤 坩埚,(2)利用如图装置测量气体体积,读数时应注意: 恢复至室温; ;平视且视线与凹液面最低点相切。 若操作无误,但气体体积测量结果仍然明显偏低,合理的改进措施是 。,解析:(2)由于气体体积受压强影响较大,因此读数时应注意:恢复至室温;调节量气管和水准管的液面相平;平视且视线与凹液面最低点相切。由于CO2能溶于水,所以需要尽可能减少溶解,改进措施是将量气装置中的水换为饱和碳酸氢钠溶液。,答案:(2)调节量气管和水准管的液面相平 将量气装置中的水换为饱和碳酸氢钠溶液(答案合理即可),(3)甲组同学在处理实验数据时,将常温
10、常压下测得的气体体积V L换算成V/22.4 mol进行计算,则计算所得a值将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。,解析:(3)常温常压下气体的摩尔体积大于22.4 L/mol,因此测得的气体体积V L换算成V/22.4 mol进行计算,则计算所得a值将偏大。,答案:(3)偏大,.乙组同学利用如图装置进行测量(夹持及加热装置已略去):(4)U形管B中的药品是 ,D的作用是 。,解析:(4)样品分解产生CO2、水蒸气,所以U形管B中的药品是无水氯化钙,用来吸收水蒸气。C中碱石灰用来吸收CO2。由于空气中还含有水蒸气和CO2,所以D中碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置C,影响测定
11、结果。,答案:(4)无水氯化钙(合理即可) 防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置C,影响测定结果,(5)若样品的质量为20 g,充分反应后测得B中固体质量增加了0.9 g,C中固体质量增加了4.4 g,则样品中主要成分的化学式为 ,样品中铜元素的质量分数为 。,答案:(5)2CuCO3Cu(OH)2 48%,4.导学号 16972234 某粗氧化铜样品中含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质,某化学兴趣小组欲利用该样品制取胆矾晶体,测定胆矾晶体中结晶水的含量,并计算样品中氧化铜的含量,设计了如下方案进行实验。,查阅资料知Fe3+、Cu2+、Fe2+在水溶液中形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:,请回答下列
12、问题: (1)在整个实验过程中,下列仪器中不可能用到的是 (填字母)。,解析:(1)实验中涉及的操作有称量、过滤和蒸发,没有分液、滴定操作,无须用到分液漏斗和滴定管。,答案:(1)bc,(2)物质X应选用 (填字母)。 A.氢氧化钠 B.过氧化氢 C.铁粉 D.高锰酸钾 (3)为保证沉淀沉淀完全,操作中溶液pH的调节范围为 。 (4)操作的步骤有 、冷却结晶、 、自然干燥。,解析:(2)物质X的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,选择过氧化氢,因为过氧化氢为绿色氧化剂,其还原产物为水,不会引入杂质。 (3)根据提供的数据,控制3.7pH5.2,可使Fe3+完全沉淀,而Cu2+还未开始沉淀。 (4)
13、操作为由CuSO4溶液得到CuSO4晶体,包括的步骤有加热浓缩、冷却结晶、过滤、自然干燥。,答案:(2)B (3)3.7pH5.2 (4)加热浓缩 过滤,(5)在测定所得胆矾(CuSO4xH2O)中结晶水x值的实验过程中:称量操作至少应进行 次,若测定结果x值偏大,可能的原因是 (填字母)。 A.加热温度过高 B.胆矾晶体的颗粒较大 C.胆矾加热后放在空气中冷却 D.加热胆矾晶体时有晶体溅出,解析:(5)称量操作至少进行4次,分别是称量坩埚;称量加入晶体后的坩埚;称量加热冷却后的坩埚;称量再加热、再冷却后的坩埚至两次称量的值相差不超过0.1 g。若测定结果x值偏大,可能是加热温度过高使胆矾晶体
14、中的CuSO4分解,或加热胆矾晶体时有晶体溅出。,答案:(5)4 AD,解析:(6)调节pH时加入了氢氧化铜,胆矾中的铜元素不是都来自样品。,(6)该小组一位同学根据实验结果求出样品中CuO的质量分数为 100%,另一位同学认为有错误,他的理由是 。,答案:(6)调节pH时加入了氢氧化铜,胆矾中的铜元素不是都来自样品,练后归纳,实验方案的设计与评价 设计或评价一个实验方案主要从以下角度考虑 (1)实验原理是否合理。如题组一第1题中甲组同学方案排水量气法忽略了滴入稀硫酸排出空气的影响。 (2)从原料的用量、成本考虑。一般选择原料用量少,成本低的方案。 (3)从环保角度考虑。 (4)从装置的简易或实验方案的优劣角度考虑。,题型二 数据的分析、处理综合实验题,题型概述 阐明题型 明确特点,定量实验,需要对实验测定的数据进行记录、处理、比较、计算,以便达到实验目的,实验数据统计与整理的一般方法: 1.数据的表格化 (1)根据实验原理确定应记录的项目、所测的物理量。 (2)应注意数据的有效数字及单位和必要的注释。 (3)设计的表格要便于数据的查找、比较,便于数据的计算和进一步处理,便于反映数据间的联系。 2.数据的图像化 图像化是用直线图或曲线图对化学实验结果加以处理的一种简明化形式。它适用于一个量的变化引起另一个量的变化的情况。图像化的最大特点是鲜明、直观、简单、明了。,
