专题106 定量实验分析型实验题 2016年高考化学一轮复习资料解析版

1、 【重点知识梳理】 一、定量测定数据的方法和过程分析 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。 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。 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。 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。 例1、(2014·北京理综，27)碳、硫的含量影响钢铁性能，碳、硫含

2、量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。 (1)采用装置A，在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO、SO。 22 气体a的成分是_。 高温 。3_5O=1_中反应：若钢样中硫以FeS形式存在，A3FeS2 )，采用滴定法测定硫的含量。如图将气体(2)a通入测硫装置中( HO氧化SO 的化学方程式222_ _。克，ymLNaOH溶液，若消耗1mLNaOH溶液相当于硫的质量为，消耗用NaOH溶液滴定生成的HSOz42 。则该钢样中硫的质量分数：_ ，采用重量法测定碳的含量。(如下图)通入测碳装置中(3)将气体a 。C的目的是_气体a通过B和_ 计算钢样中碳的质量分数，

3、应测量的数据是 _。 SOO FeO、答案 (1)SO、CO223242yz SO=HSO(2)HO42222x 前、后的质量吸收瓶吸收CO测定的干扰SO对CO CO(3)排除2222 二、实验数据的处理与分析 实验数据统计与整理的一般方法 1数据的表格化项目 项目1 项目2 项目3 项目4 实验编 1 2 3 (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

4、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。 11、LOK0.50mol·LSKI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·例2、碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用8221 OL等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。NaS0.10mol·32222) I (SO慢2I=2SO已知：228422) (快O=2ISO I2S64322(1)向KI、NaSO与淀粉的混合溶液中加入一定量的KSO溶液，当溶液中的_耗尽后，83222222初始的物质的量需满足的关系为S溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色，SOO与832222 )_。

5、n(Sn(SOO)8232(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表： 实验序:.来源:Z*xx*k.来源3 碱式滴定管(或25mL体积V/mL #Z#X#X#K科学#来源:Z*xx*k.来源:Z_xx_k.来源31.38 1.40 25.00 移液管) 95.40% KSO溶液 822水 KI溶液 NaSO溶液 322淀粉溶液 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0 8.0 V x4.0 4.0 2.0 _ V表中_，理由是x 。_2的变化曲线如图所示，若保持其他条件不变，请在坐标图中，(3)已知某条件下，浓度反应时间O(St)

6、c822 )。(O(S)t的变化曲线示意图进行相应的标注c分别画出降低反应温度和加入催化剂时82 (2)实验的目的是探究KSO溶液的浓度对化学反应速率的影响，故应保证每组实验中其他物质的浓度相822 答案 (1)NaSO <2 (2)2.0 保证反应物KSO的浓度改变，而其他物质的浓度不变 823222(3)如图所示 三、定量化学实验数据的加工处理策略 实验所得的数据，可分为有用、有效数据，正确、合理数据，错误、无效数据，及无用、多余数据等。能从大量的实验数据中找出有用、有效、正确、合理的数据是实验数据分析处理题的一个重要能力考查点，也是近年来命题变化的一个重要方向。 对实验数据筛选的一

7、般方法和思路为“五看”：一看数据是否符合测量仪器的精度特点，如用托盘天平测得的质量的精度为0.1g，若精度值超过了这个范围，说明所得数据是无效的；二看数据是否在误差允许范围内，若所得的数据明显超出误差允许范围，要舍去；三看反应是否完全，是否是过量反应物作用下所得的数据，只有完全反应时所得的数据，才能进行有效处理和应用；四看所得数据的测试环境是否一致，特别是气体体积数据，只有在温度、压强一致的情况下才能进行比较、运算；五看数据测量过程是否规范、合理，错误和违反测量规则的数据需要舍去。 (1)表格型题的解题要点在于通过审题，获取有用信息，然后对表格中数据进行比较分析，依据物质的性质、变化规律进行解

8、答。 (2)直角坐标系题的解题要点在于解题时要求学生首先弄清楚自变量和因变量到底是什么，注意理解起点、终点、转折点的含义。然后根据所学知识分析概念、图像、数值三者之间的关系。 【高频考点突破】 考点一 定量测定数据的方法和过程分析 例1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。 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_。 实验步骤1的NaOH4.0mol·L溶液中，充分反应。(1)称取10.8g铝镁合金

9、粉末样品，溶于体积为V、物质的量浓度为 。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”)。 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： 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

10、所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图所示的实验装置。 装置中导管a的作用是_； 实验前后量气管中液面读数分别为VmL、VmL，则产生氢气的体积为_mL； 21 若需确定产生氢气的量，还需测定的数据是_ _。 3H2HO=2NaAlO答案 方案一：2Al2NaOH222(1)97 (2)偏高 方案二：(1)E D G (2)使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的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 (V1V) 实验时的温度和压强 2解析 方案一：将铝镁合金与足量NaOH溶液反应，镁不和NaOH溶液反

11、应，铝发生反应：2Al2NaOH。 3HO=2NaAlO2H222 (1)假设合金中镁的质量分数最少为3%，则10.8g铝镁合金粉末样品中含有铝10.476g，其物质的量是知，需要n(NaOH)n(Al)0.388mol，V(NaOH)3H2H2NaOH2Al，0.388mol根据反应O=2NaAlO2221 。0.097LL0.388mol/4.0mol· 考点二、实验数据的筛选与取舍 例2某样品是由碳酸钠与氯化钠组成的固体混合物，现欲测定样品中碳酸钠的质量分数。 某同学称取10.00g样品，配成1000mL溶液，用_(填仪器名称)量取25.00mL放入锥形瓶中，加入甲1标准盐酸溶

12、液滴定至终点，平行测定三次，有关实验数据记录如下表，则基橙作指示剂，用0.1500mol·L样品中碳酸钠的质量分数为_。 标准液体积(mL) (mL) 待测液体积实验编滴定前读数 终点时读数 30.02 1 25.00 0.00 33.80 0.20 2 25.00 答案 【变式探究】0.80gCuSO·5HO样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。 24 请回答下列问题： (1)试确定200时固体物质的化学式_ _； (要求写出推断过程)。 (2)取270所得样品，于570灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为；把该黑

13、色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学_ _。式为_，其存在的最高温度是O ·H答案 (1)CuSO24200O Hnn)HOCuSOCuSO·5HO=·(522244 n18 250 0.23 g 80 g0.80 g0.57 g0n18250 晶体。O。200时产物为CuSO·可列式：H，求得n4240.23 g0.80 g570CuSO O(2)CuSO=CuOSO 102·5H2434 考点三 实验数据的合理组合，实验中可以测定以下数据：xg的混合物，用H还原法测定其中的CuO质量例3现有一份CuO和CuO22 ：

14、标准状况)(g)、V(HCu(HO)：生成水的质量(g)、W(Cu)：生成的质量W：混合物的质量(g)、W22 。下消耗H的体积(L)21111) ：18g·molCuO、：80g·molO、Cu：144g·molO、64g·(已知摩尔质量：Cu：molH22种。请将这些组合个，这几个数据的组合共有_x至少需要测定上述4个数据中的_(1)为了计算 一一填入下列空格中。 )表示，不必列出具体算式。、V(H、说明：选用W(Cu)W(HO)、W22 每个空格中填一种组合，有几种组合就填几种，不必填满。 的计算式：x(2)从上述组合中选出一个含W数据的求 。_

15、_(3)以上数据组合中易于取得的一组是。5 答案 (1)2 (H) (H、(Cu) 、O) (H、WWWWWVW、O)222 W(Cu) 、V(H) W(Cu)2 (2)可从以下三组中任选一组 xWWx 6414480WxWx2 8014418 Wx Vx2 8014422.4 (3)W和W(Cu) 5Pa时进行下列实验：甲、乙、丙三位同学各取30.0mL同浓度的盐酸，加入【变式探究】在0、1.01×10相同组成的镁铝合金粉末，测定产生气体的体积，有关数据列表如下： 实验序 甲 乙 丙 (mg) 合金质量918 765 510 (mL) 气体体积672 672 560 (1)试求：盐

16、酸的物质的量浓度是多少？ (2)合金中各成分的质量分数。1 L(1)2.0mol·答案 (2)Mg的质量分数为47.1%，Al的质量分数为52.9% 解析 依据表格数据可知，甲同学实验盐酸过量。乙、丙实验中合金过量，盐酸完全反应。 (1)按乙、丙中产生氢气的体积计算n(HCl) 2HCl H 20.672Ln(HCl)2×0.06mol 1mol22.4L· 【真题感悟】 1【2015四川理综化学】下列操作或装置能达到实验目的的是（ ） 【答案】C -1NaOH溶液滴定，L溶液于锥形瓶中，用0.1000mol·HCl广东理综化学】2【2015准确移取20

17、.00mL某待测下列说法正确的是（ ） A滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaOH溶液进行滴定 B随着NaOH溶液滴入，锥形瓶中溶液pH由小变大 用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定CD滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小 【答案】B 3【2015浙江理综化学】(15分)某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取。 实验(一) 碘含量的测定 1的AgNO标准溶液装入滴定管，取100.00 mL.0100 mol·L海带浸取原液至滴定池，用电势滴定法取03 测定碘含量。测得的电动势(E) 反映溶液中c(I)的变化，部分数据如下表： V(AgNO

18、)/mL 315.00 19.00 19.80 19.98 20.00 20.02 21.00 23.00 25.00 mVE/ 225 200150 100 050.175 275 300 325 实验() 碘的制取二 另制海带浸取原液，甲、乙两种实验方案如下： 已知：3I6NaOH5NaINaIO3HO。 232请回答： （1）实验(一) 中的仪器名称：仪器A ， 仪器 B 。 ）根据表中数据绘制滴定曲线：2（ 该次滴定终点时用去AgNO溶液的体积为 mL，计算得海带中碘的百分含量为 %。 3 （3）分液漏斗使用前须检漏，检漏方法为 。 步骤X中，萃取后分液漏斗内观察到的现象是 。 下列有

19、关步骤Y的说法，正确的是 。 A应控制NaOH溶液的浓度和体积 B将碘转化成离子进入水层 C主要是除去海带浸取原液中的有机杂质 DNaOH溶液可以由乙醇代替 实验(二) 中操作Z的名称是 。 （4）方案甲中采用蒸馏不合理，理由是 。 20）2 .00mL 容量瓶）【答案】（1坩埚 500mL （0.635% （3）向分液漏斗中加入少量水，检查旋塞处是否漏水；将漏斗倒转过来，检查玻璃塞是否漏水 液体分上下两层，下层呈紫红色 AB 过滤 （4）主要由于碘易升华，会导致碘的损失 。)须注明容量瓶的容量(容量瓶500mL两种仪器的名称分别为坩埚、B、A）1（【解析】 1。L最大使用量为规定葡萄酒中SO

20、0.25g·中华人民共和国国家标准1(2014·重庆理综，9)(GB2760-2011)2 某兴趣小组用题图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO，并对其含量进行测定。 2 (1)仪器A的名称是_，水通入A的进口为_。 (2)B中加入300.00mL葡萄酒和适量盐酸，加热使SO全部逸出并与C中HO完全反应，其化学方程式为222_。 12标准溶液进行滴定，滴定前排气泡时，应选择题图NaOHO中过量的除去(3)CHL0.0900mol·，然后用22中的_；若滴定终点时溶液的pH8.8，则选择的指示剂为_；若用50mL滴定管进行实验，当滴定管中的液面在刻度“10”处，则

21、管内液体的体积(填序)_(10mL，40mL，<10mL，>40mL)。 1 L。25.00mL，该葡萄酒中SO含量为_g·(4)滴定至终点时，消耗NaOH溶液2(5)该测定结果比实际值偏高，分析原因并利用现有装置提出改进措施_ _。 答案 (1)冷凝管(或冷凝器) b (2)SOHO=HSO 42222(3) 酚酞 (4)0.24 (5)原因：盐酸的挥发；改进措施：用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸，或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验，扣除盐酸挥发的影响 【押题专练】 1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： 11 HCO溶液和0.5mo

22、l·L溶液。NH步骤1：配制0.5mol·LMgSO344步骤2：用量筒量取500mLNHHCO溶液于1000mL四口烧瓶中，开启搅拌器，温度控制在50。 34步骤3：将250mLMgSO溶液逐滴加入NHHCO溶液中，1min内滴加完后，用氨水调节溶液pH到9.5。 344步骤4：放置1h后，过滤，洗涤。 步骤5：在40的真空干燥箱中干燥10h，得碳酸镁晶须产品(MgCO·nHO n15)。 23回答下列问题： 。_中加氨水后的离子方程式3步骤步骤4为加快过滤速度，常用_(填过滤方法)。 (2)测定合成的MgCO·nHO中的n值。 23称量1.000g碳

23、酸镁晶须，放入右图所示的广口瓶中，加入适量水，滴入稀硫酸与晶须反应，生成的CO被2NaOH溶液吸收，在室温下反应45h，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CO的总量；重复上述操作2次。 2图中气球的作用是_； 上述反应后期要升温到30，主要目的是_ _； 设3次实验测得每1.000g碳酸镁晶须产生的CO平均值为amol，则n值为_(用2含a的表达式表示)。 (3)称取100g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)。 2NH) (=MgCO或抽滤OH 减压过滤· 答案(1)MgNHHOHCO2

24、23433(2)暂时储存CO，有利于CO被NaOH溶液吸收，且能保持装置中压强相对稳定 升高温度气体的溶22解度减小，使溶解在水中的CO逸出，便于吸收完全 2(184a)/18a (3)1 1.000a a)/18a84(1.000n得(3)从图中看，剩余质量为82.3g时，减少的质量为失去的结晶水的质量；剩余39.5g时，减少的质量为分解出的CO的质量，列式：100g×18n/(8418n)100g82.3g，得n1。 22某课外活动小组设计了以下实验方案验证Ag与浓HNO反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下： 3 (1)测定硝酸的物质的量 1的NaOH溶液滴定，用25.00

25、mL溶液，用0.1mol·L反应结束后，从下图B装置中所得100mL溶液中取出 酚酞作指示剂，滴定前后的滴定管中液面的位置如右上图所示。的物质的量为Ag与浓硝酸反应过程中生成的NO在B容器中生成硝酸的物质的量为_，则2 _。 (2)测定NO的体积 从上图所示的装置中，你认为应选用_装置进行Ag与浓硝酸反应实验，选用的理由是_。 选用上图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是_(填各导管口编)。 在读取量筒内液体体积之前，应进行的操作_。 (3)气体成分分析 若实验测得NO的体积为112.0mL(已折算到标准状况)，则Ag与浓硝酸反应的过程中_(填“有”或“没

26、有”)NO产生，作此判断的依据是_。 答案 (1)0.008mol 0.012mol (2)A 因为A装置可以通入N将装置中的空气排尽，防止NO被空气中O氧化 123547 液体冷22却到室温，并使集气瓶和量筒内液面相平 (3)有 因为NO与水反应生成的NO的体积小于收集到的NO的体积 2解析 本题根据Ag和浓HNO反应原理，考查了酸碱中和滴定及气体成分的分析方法。 331)(NO。×40.008molnL10)n20.00mLNaOH(1)根据图示消耗溶液的体积为，(HNO20.00×L×0.1mol·230.008mol×30.012mol

27、。 2 3目前流行的关于生命起源假设的理论认为，生命起源于约40亿年前的古洋底的热液环境，这种环境系统中普遍存在铁硫簇结构，如FeS、FeS、FeS等，这些铁硫簇结构参与了生命起源的相关反应。某化742824学兴趣小组在研究某铁硫簇结构的组成时，设计了下列实验。 【实验】 确定硫的质量： 按图连接装置，检查好装置的气密性后，在硬质玻璃管A中放入1.0g铁硫簇结构(含有部分不反应的杂质)，1的酸性KMnO溶液，在试管50mL0.100mol·LC中加入品红溶液。通入空气并加热，发在试管B中加入4 现固体逐渐转变为红棕色。待固体完全转化后，将B中溶液转移至250mL容量瓶，洗涤试管B后定

28、容。取1的草酸(HCO)溶液滴定剩余的KMnO25.00mL该溶液用0.01mol·L。记录数据如下： 4242 滴定次数 /mL 待测溶液体积草酸溶液体积/mL 滴定前刻度 滴定后刻度 1 25.00 1.50 23.70 2 25.00 1.02 26.03 3 25.00 0.00 24.99 224H5SO5SO=2Mn O相关反应：2MnO2H422428HO 6H5HC10COO=2Mn2MnO242422【实验】 确定铁的质量： 将实验硬质玻璃管A中的残留固体加入稀盐酸中，充分搅拌后过滤，在滤液中加入足量的NaOH溶液，过滤后取滤渣，经充分灼烧得0.6g固体。 试回答下列问题： (1)判断滴定终点的方法是_ _。 (2)试管C中品红溶液的作用是_。 ，理由是”)不同意“或”同意“选填_(装置对实验没有影响，你的看法是C有同学提出，撤去_ _。 (3)根据实验和实验中的数据可确定该铁硫簇结构的化学式为_。 【问题探究】 滴定过程中，细心的同学发现该KMnO溶液颜色褪去的速率较平常滴定时要快得多。为研4究速率加快的原因，该同学继续进行了下列实验，实验数据如下表： 编 温度/溶液酸化的HCO422/mL KMnO4 /mL 溶液溶液褪 色时间/s 1 25 5.0 2.0