高考化学实验专题浓度配制复习

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高考化学实验专题浓度配制复习

高考化学实验专题:浓度配制 I.基本要求 掌握掌握配制一定溶质质量分数和物质的量浓度的方法 II.基本内容 一.物质的量浓度的溶液 ‎1.步骤:(1)计算 (2)称量或量取 (3)溶解或稀释 (4)转移:待烧杯中溶液冷却至室温后转移 (5)洗涤 (6)定容:将蒸馏水注入容量瓶,当液面离刻度线1‎-2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低点与刻度线在同一水平线上(7)摇匀:盖好瓶塞,上下颠倒、摇匀 (8)装瓶贴标签:标签上注明药品的名称、浓度。‎ ‎2.仪器:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、(量筒)、100mL容量瓶、胶头滴管 ‎3.注意事项:‎ ‎(1)容量瓶:只有一个刻度线且标有使用温度和量程规格,只能配制瓶上规定容积的溶液。(另外使用温度和量程规格还有滴定管、量筒)‎ ‎(2)常见的容量瓶:50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL。若配制480mL与240mL溶液,应分别用500mL容量瓶和250mL容量瓶。写所用仪器时,容量瓶必须注明规格,托盘天平不能写成托盘天秤!‎ ‎(3)容量瓶使用之前必须查漏。方法:向容量瓶内加少量水,塞好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的五指托住瓶底,把瓶倒立过来,如不漏水,正立,把瓶塞旋转1800后塞紧,再倒立若不漏水,方可使用。(分液漏斗与滴定管使用前也要查漏)‎ 二.质量分数:质量百分比浓度配制(略)‎ 三.考查角度:一计算所需的固体和液体的量,二是仪器的缺失与选择,三是实验误差分析。‎ III.专题训练 ‎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 H2O,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。[来源:学&科&网]‎ ‎②滴定:准确量取25.00ml所配制Ba(OH)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 ‎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.‎ 实验方法 实验现象 实验内容 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。‎
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