2012高考化学实验专题4：浓度配制

2012高考化学实验专题4：浓度配制

2013 高考化学实验专题 4：浓度配制 1.用准确称量的氯化钠固体配制1.00mol/LNaCl溶液时，要用到的仪器是 A.坩埚 B.分液漏斗 C. 胶头滴管 D.烧瓶 2 下列实验操作完全正确的是 编 号 实验 操作 A 钠与水反应 用镊子从煤油中取出金属钠，切下绿豆大小的钠， 小心放入装满水的烧杯中 B 配制一定浓度的氯化钾溶液 1000mL 准确称取氯化钾固体，放入到 1000ml 的容量瓶 中，加水溶解，振荡摇匀，定容 C 排除碱式滴定管尖嘴部分的气 泡 将胶管弯曲使玻璃尖嘴斜向上，用两指捏住胶管， 轻轻挤压玻璃珠，使溶液从尖嘴流出 D 取出分液漏斗中所需的上层液 体 下层液体从分液漏斗下端管口放出，关闭活塞， 换一个接收容器，上层液体继续从分液漏斗下端 管口放出 3.下列实验操作或事故处理中，正确的做法是 A.银镜反应实验后附有银的试管，可用稀 H2SO4 清洗 B.在中学《硫酸铜晶体里结晶水含量测定》的实验中，称量操作至少需要四次 C.不慎将浓硫酸沾在皮肤上，立即用 NaOH 溶液冲洗 D.在 250mL 烧杯中，加入 216mL 水和 24gNaOH 固体，配制 10％NaOH 溶液 4.用标准盐酸滴定氢氧化钠溶液时，若滴定管用蒸馏水洗净后，未用标准盐酸润洗就 装盐酸，结果测出的氢氧化钠溶液浓度常常偏 ;若锥形瓶用蒸馏水洗净 后，又用待测的氢氧化钠溶液来润洗，然后再盛放准确体积的待测氢氧化钠溶液，结果测 出的氢氧化钠溶液浓度常偏 . 5.实验室中有一瓶氯化钾和氯化钙的固体混和物，通过下面的实验可确定该混和物中氯 化钾和氯化钙的质量比，也可制得纯净的氯化钾.根据实验步骤填写下列空白. 1).调整零点时，若指针偏向左边，应将左边的螺丝帽向(填左、右) 旋动. 2).某学生用已知质量 Y 克的表面皿，准确称取 W 克样品.他在托盘天平的右盘上放入(W+Y) 克砝码，在左盘的表面皿中加入样品，这时指针偏向右边(如右图所示)，下面他的操作应该 是 使 . 3).加入的 A 是_________________________，检验 A 是否过量的方法是______________. 4).过滤时，某学生的操作如下图.请用文字说明图中的错误是. 。 5). 滤 液 中 加 入 的 B 物 质 是 . 应 该 加 入 过 量 的 B 物 质 ， 理 由 是 . 6).为了检验沉淀是否洗净，应在最后几滴洗出液中加入 ，若 ，表示沉淀 已洗净. 7).得到的固体 C 是 . 8)配制 100 毫升 0.20mol/L 氯化钾溶液: 某学生将准确称量的 1.49 克氯化钾固体放入烧杯中，加入约 30 毫升蒸馏水，用玻璃棒 搅拌使其溶解。将溶液由烧杯倒入 100 毫升容量瓶中，然后往容量瓶中小心地加蒸馏水，直 到液面接近刻度 2—3 厘米处，改用胶头滴管加蒸馏水，使溶液凹面最低点恰好与刻度相切， 把容量瓶盖紧，再振荡摇匀。 该生操作中的错误是 。 6.实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4 样品中氮的质量分数，其反应原理为： 4NH4 ＋＋6HCHO＝3H＋＋6H2O＋(CH2)6N4H＋[滴定时，1mol (CH2)6N4H＋与 1mol H＋相 当]，然后用 NaOH 标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验： 步骤 I：称取样品 1.500g。 步骤 II：将样品溶解后，完全转移到 250mL 容量瓶中，定容，充分摇匀。 步骤 III：移取 25.00mL 样品溶液于 250mL 锥形瓶中，加入 10mL20％的中性甲醛溶液， 摇匀、静置 5min 后，加入 1～2 滴酚酞试液，用 NaOH 标准溶液滴定至终点。按上述操作 方法再重复 2 次。 (1)根据步骤Ⅲ填空： ①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接加入 NaOH 标准溶液进行滴定，则测得样品中氮 的质量分数 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。 ②锥形瓶用蒸馏水洗涤后，水未倒尽，则滴定时用去 NaOH 标准溶液的体积 （填 “偏大”、“偏小”或“无影响”）。 ③滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察 。 A 滴定管内液面的变化 B 锥形瓶内溶液颜色的变化 ④滴定达到终点时，酚酞指示剂由 色变成 色。 (2)滴定结果如下表所示： 滴定次数 待测溶液的体积/mL 标准溶液的体积 滴定前刻度/mL 滴定后刻度/mL 1 25.00 1.02 21.03 2 25.00 2.00 21.99 3 25.00 0.20 20.20 若 NaOH 标准溶液的浓度为 0.1010m01·L－1，则该样品中氮的质量分数为 。 7.医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙（含有少量 Na+、 Al3+、Fe3+等杂质）生产医药级二水合氯化钙(CaCl2·2H2O 的质量分数为 97.0%~103.0%)的主 要流程如下： (1).除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的 pH 为 8.0~8.5，以除去溶液中的少量 Al3+、Fe3+。 检验 Fe(OH)3 是否沉淀完全的实验操作是 。 (2).酸化操作是加入盐酸，调节溶液的 pH 约为 4.0，其目的有：①将溶液中的少量 Ca(OH)2 转化为 CaCl2；②防止 Ca2+在蒸发时水解；③ 。 (3).测定样品中 Cl－含量的方法是： a.称取 0.7500 g 样品，溶解，在 250 ml 容量瓶中定容； b.量取 25.00 ml 待测溶液于锥形瓶中； c.用 0.05000 mol·L-1 AgNO3 溶液滴定至终点，消耗 AgNO3 溶液体积的平均值为 20.39 ml。 ①上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有 。 ②计算上述样品中 CaCl2·2H2O 的质量分数为 。 ③若用上述方法测定的样品中 CaCl2·2H2O 的质量分数偏高（测定过程中产生的误差可忽 略），其可能原因有 ； 。 8.过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、 漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究了 过氧化氢的性质。 Ⅰ.测定过氧化氢的含量 请填写下列空白： (1).移取 10.00 ml 密度为ρg/ml 的过氧化氢溶液至 250ml (填仪器名称)中，加水 稀释至刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液 25.00mL 至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化， 用蒸馏水稀释，作被测试样。 (2).用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下，请将相关物质的化学计 量数及化学式填写在方框里。 MnO4- + H2O2 + H+ == Mn2+ + H2O+ (3).滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入 （填“酸式”或“碱式”）滴定管中。滴定 到达终点的现象是 。 (4).重复滴定三次，平均耗用 c mol/L KMnO4 标准溶液 V mL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢 的质量分数为 。 (5).若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果_________（填“偏高”或“偏 低”或“不变”）。 Ⅱ.探究过氧化氢的性质 该化学小组根据所提供的实验条件设计了两个实验，分别证明了过氧化氢的氧化性和 不稳定性。（实验条件：试剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾淀粉溶液、饱和硫化氢溶液， 实验仪器及用品可自选。） 请将他们的实验方法和实验现象填入下表： 实 验 内 容 实 验 方 法 实 验 现 象 验证氧化性 验证不稳定性 9.单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、 硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度 450~500 ℃）四氯化硅经提纯后用 氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。 相关信息如下： a.四氯化硅遇水极易水解； b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物； c.有关物质的物理常数见下表： 物质 SiCl4 BCl3 AlCl3 FeCl3 PCl5 沸点/℃ 57.7 12.8 — 315 — 熔点/℃ -70.0 -107.2 — — — 升华温度/℃ — — 180 300 162 请回答下列问题： (1)写出装置 A 中发生反应的离子方程 式 。 (2)装置A 中g 管的作用是 ；装置C中的试剂是 ； 装置 E 中的 h 瓶需要冷却的理由是 。 (3)装置 E 中 h 瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精 馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是 (填写元素符号)。 (4)为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成 Fe2+，再用 KMnO4 标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是： 5Fe2++MnO4-+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O ① 滴 定 前 是 否 要 滴 加 指 示 剂 ？ （ 填 “ 是 ” 或 “ 否 ” ）， 请 说 明 理 由 。 ②某同学称取5.000g残留物，经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液，移取25.00 mL 试样溶液，用 1.000×10-2mol·L-1KMnO4 标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液 20.00 mL，则残留物中铁元素的质量分数是 。 10.纳米 TiO2 在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。 制备纳米 TiO2 的方法之一是 TiCl4 水解生成 TiO2·x H 2 O ，经过滤、水洗除去其中的 Cl， 再烘干、焙烧除去水分得到粉体 TiO2 。 用现代分析仪器测定 TiO2 粒子的大小。用氧化还原滴定法测定 TiO2 的质量分数:一定条 件下，将 TiO2 溶解并还原为 Ti3+，再以 KSCN 溶液作指示剂，用 NH4Fe(SO4)2 标准溶液滴定 Ti3+至全部生成 Ti4+。 请回答下列问题： ⑴ TiCl4 水解生成 TiO2·x H2O 的化学方程式为 。 ⑵ 检验 TiO2·x H2O 中 Cl－是否被除净的方法是 。 ⑶ 下列可用于测定 TiO2 粒子大小的方法是 (填字 母代号)。 a．核磁共振法 b．红外光谱法 c．质谱法 d．透射电子显微镜法 ⑷ 配制 NH4Fe(SO4)2标准溶液时，加入一定量 H2SO4 的原因是 ； 使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量简外，还需要下图中的_____（填字母代号）。 a b c d e ⑸ 滴定终点的现象是 。 ⑹ 滴定分析时，称取 TiO2（摩尔质量为 M g·mol－1）试样 w g，消耗 c mol·L－1 NH4Fe(SO4)2 标准溶液 V mL，则 TiO2 质量分数表达式为 。 ⑺ 判断下列操作对 TiO2 质量分数测定结果的影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”） ① 若在配制标准溶液过程中，烧杯中的 NH4Fe(SO4)2 溶液有少量溅出，使测定结 果 。 ② 若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，使测定结果 。 11.三草酸合铁酸钾晶体[K3[Fe(C2O4)3]·xH2O]是一种光敏材料，在 110℃可完全失去结晶 水。为测定该晶体中铁的含量和结晶水的含量，某实验小组做了如下实验： (1)铁含量的测定 步骤一：称量 5.00g 三草酸合铁酸钾晶体，配制成 250mL 溶液。 步骤二：取所配溶液 25.00mL 于锥形瓶中，加稀 H2SO4 酸化，滴加 KMnO4 溶液至草酸根恰 好全部氧化成二氧化碳，同时，MnO4 ＝被还原成 Mn2+。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉， 加热至黄色刚好消失，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍 呈酸性。 步骤三：用 0.010mol/L KMnO4 溶液滴定步骤二所得溶液至终点，消耗 KMnO4 溶液 20.02ml 滴定中 MnO4 －被还原成 Mn2+ 。 重复步骤二、步骤三操作，滴定消耗 0.010mol/L KMnO4 溶液 19.98mL 请回答下列问题： ①配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是：称量、__、转移、洗涤并转移、__、摇匀。 ②加入锌粉的目的是________。 ③写出步骤三中发生反应的离子方程式________。 ④实验测得该晶体中铁的质量分数为__________。在步骤二中，若加入的 KMnO4 的溶液的 量不够，则测得的铁含量__________。（选填“偏低”、“偏高”、“不变”） (2)结晶水的测定 将坩埚洗净，烘干至恒重，记录质量；在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体，称量 并记录质量；加热至 110℃，恒温一段时间，置于空气中冷却，称量并记录质量；计算结晶 水含量。请纠正实验过程中的两处错误；_________;_________。 12.某同学进行试验探究时，欲配制 1.0mol•L-1Ba(OH)2 溶液，但只找到在空气中暴露已 久的 Ba(OH)2·8H2O 试剂（化学式量:315）。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分 溶解，烧杯中存在大量未溶物。为探究原因，该同学查得 Ba(OH)2·8H2O 在 283K、293K 和 303K 时的溶解度（g/100g H2O）分别为 2.5、3.9 和 5.6。 （1）烧杯中未溶物仅为 BaCO3，理由是 （2）假设试剂由大量 Ba(OH)2·8H2O 和少量 BaCO3 组成，设计试验方案，进行成分检验， 在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。（不考虑．．．结晶水的检验；室温时 BaCO3 饱和溶 液的 pH=9.6） 限选．．试剂及仪器：稀盐酸、稀硫酸、NaOH 溶液、澄清石灰水、pH 计、烧杯、试管、带塞 导气管、滴管 实验步骤 预期现象和结论 步骤 1：取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅 拌，静置，过滤，得滤液和沉淀。 步骤 2：取适量滤液于试管中，滴加稀硫酸。 步骤 3：取适量步骤 1 中的沉淀于是试管中， 步骤 4： （3）将试剂初步提纯后，准确测定其中 Ba(OH)2·8H2O 的含量。实验如下： ①配制 250ml 约 0.1mol•L-1Ba(OH)2·8H2O 溶液：准确称取 w 克试样，置于烧杯中，加 适量蒸馏水， ，将溶液转入 ，洗涤，定容，摇匀。 ②滴定：准确量取 25.00ml 所配制 Ba (O H ) 2 溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将 （填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”）mol•L-1 盐酸装入 50ml 酸式滴 定管，滴定至终点，记录数据。重复滴定 2 次。平均消耗盐酸 Vml。 ③ 计算 Ba(OH)2·8H2O 的质量分数= （只列出算式，不做．．运算） （4）室温下， (填“能”或“不能”) 配制 1.0 mol•L-1Ba(OH)2 溶液 参考答案 1—3 C C C B 4.偏高；偏高 5 1).右 2).继续加入样品，指针指在标尺的中间 3).碳酸钾(或 K2CO3)；用玻璃棒沾试液滴在红色石蕊试纸上，试纸变蓝(或取上层清液滴加 K2CO3 溶液无沉淀产生，或取上层清液滴加酸液有气泡产生) 4).玻璃棒下端没有(或应该)靠在(三层)滤纸上、漏斗颈没有(或应该)靠在烧杯内壁 5).盐酸(或 HCl) 除尽过量的 K2CO3 6).硝酸银溶液(或 AgNO3 溶液)、无沉淀生成 7).碳酸钙(或 CaCO3) 8).溶液不能直接倒入容量瓶(应沿玻璃棒注入) 没有用蒸馏水洗涤烧杯.应用少量(20—30 毫升)蒸馏水洗涤烧杯 2—3 次，洗涤液也应注入容 量瓶.(振荡，使溶液混匀.)(每空 0.5 分，共 1 分)(要求指出这两个错误，答对一个给 0.5 分. 如果多答者不加分.) 6.（1）①偏高 ②无影响 ③B ④无 粉红（或浅红） （2）18.85％ 7. (1)取少量上层清液，滴加 KSCN 溶液，若无血红色出现，则表明 Fe(OH)3 沉淀完全。 （2）③防止溶液吸收空气中 CO2 (3)①酸式滴定管 ②99.9% ③样品中存在少量的 NaCl 少量的 CaCl2·2H2O 失水 8.I(1)容量瓶 (2)2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ == 2Mn2+ + 5O2↑ + 8H2O (3)酸式，滴入一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且 30 秒内不褪色 (4)17cV/200ρ (5)偏高 Ⅱ． 实验内容 实验方法 实验现象 氧化性 取适量饱和硫化氢溶液于试管中，滴入过氧化氢溶液。 (或取适量碘化钾淀粉溶液于试管中，加入过氧化氢溶 液) 产生淡黄色沉淀或溶 液变浑浊。（溶液变蓝 色。） 不稳定性 取适量过氧化氢溶液于试管中，加热，用带火星的木条 检验。(取适量过氧化氢溶液于试管中，加热，用导气管 将得到的气体通入到装有饱和硫化氢溶液的试管中。) 产生气泡，木条复燃。 (溶液变浑浊或有浅黄 色沉淀产生) 9.（1）MnO2＋4H＋＋2Cl－ Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O（2）平衡压强 浓硫酸 使 SiCl4 冷凝 （3）Al、P、Cl （4）①否；KMnO4 溶液自身可作指示剂 ②4.480％ 10.(1) TiCl4+(2+x) H2O TiO2·xH2O+4HCl(2)取少量水洗液，滴加 AgNO3 溶液，不产生 白色沉淀，说明 Cl-已除净。(3)d (4)抑制 NH4Fe(SO4)2 水解 a c (5)溶液变成红色 (6) (7)偏高 偏低 11. (1)①溶解 定容(各 1 分,共 2 分)； ②将 Fe3+还原为 Fe2+ (2 分)； ③5Fe3+＋MnO4-＋8H+===5Fe2+＋Mn2+＋4H2O(3 分)；④11.20%或 0.112 (3 分) 偏高(2 分) (2)加热后在干燥器中冷却；对盛有样品的坩锅进行多次加热、干燥器中冷却、称量并记录 质量，直至称量质量几乎相等(各 2 分，共 4 分)。 12.（1）Ba(OH)2·8H2O 与 CO2 作用转化为 BaCO3 （2）步骤 2：预期现象和结论：有白色沉淀生成，说明有 Ba2+。 步骤 3：取适量步骤 1 中的沉淀于是试管中，滴加稀盐酸，用带塞导气管塞紧试管， 把导气管插入装有澄清石灰水的烧杯中。预期现象和结论：试管中有气泡生成，烧杯中的澄 清石灰水变浑浊，结合步骤 2 说明沉淀是 BaCO3 。 步骤 4：取适量滤液于烧杯中，用 pH 计测其 pH 值。预期现象和结论：pH>9.6，说 明有大量的 OH—，综合上面步骤可知试剂由大量 Ba(OH)2·8H2O 和少量 BaCO3 组成，假设 成立。 （3）①溶解、过滤；250ml 的容量瓶中。②0.1980 思路：0.025×0.1×2=C’x0.05------ （盐酸体积最多不能多于 50ml） 得 C’=0.1mol•L-1 所以应该是选大于 0.1 mol•L-1 而且接近 的③25×C×2=0.1980×V 得 C=(0.1980/50)V , Ba(OH)2·8H2O 的质量分数=250x10 — 3 × 0.1980V×315×100%/50w。 （4）不能