新教材2024高考化学二轮专题复习专题12化学工艺流程考点4定量实验数据测定与计算教师用书

考点4定量实验数据测定与计算核心梳理1.定量实验数据的测定方法(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。①常见测量气体体积的实验装置②量气时应注意的问题a．量气时应保持装置处于室温状态。b．读数时要特别注意消除“压强差”，保持液面相平还要注意视线与液面最低处相平。如上图(Ⅰ)(Ⅳ)应使左侧和右侧的液面高度保持相平。(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。①仪器及使用②指示剂的选择a．变色范围与滴定终点的pH吻合或接近，若滴定终点为酸性，一般选用甲基橙，若滴定终点为碱性，一般选用酚酞。b．氧化还原滴定中可根据物质具有的颜色或特性选择特殊判断滴定终点的方法。③终点判断：滴入最后一滴××溶液后，锥形瓶内颜色发生突变，半分钟内不恢复原色。2．常用计算方法(1)关系式法多步反应是多个反应连续发生，各反应物、生成物之间存在确定的物质的量的关系，根据有关反应物、生成物之间物质的量的关系，找出已知物与所求物间的数量关系；列比例式求解，能简化计算过程。(2)守恒法所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程中，某些物理量的总量保持“不变”。在化学变化中有各种各样的守恒，如质量守恒、原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。根据守恒关系可列等式求解。典题精研考向定量实验数据测定与计算例4利用碘量法测定WCl6产品纯度，实验如下：①称量：将足量CS2(易挥发)加入干燥的称量瓶中，盖紧称重为m1g；开盖并计时1分钟，盖紧称重为m2g；再开盖加入待测样品并计时1分钟，盖紧称重为m3g，则样品质量为______g(不考虑空气中水蒸气的干扰)。②滴定：先将WCl6转化为可溶的Na2WO4，通过离子交换柱发生反应：+Ba(IO3)2=BaWO4＋；交换结束后，向所得含的溶液中加入适量酸化的KI溶液，发生反应：＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O；反应完全后，用Na2S2O3标准溶液滴定，发生反应：I2+=2I－＋S4。滴定达终点时消耗的Na2S2O3溶液VmL，则样品中WCl6(摩尔质量为Mg·mol－1)的质量分数为____________________。称量时，若加入待测样品后，开盖时间超过1分钟，则滴定时消耗Na2S2O3溶液的体积将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)，样品中WCl6质量分数的测定值将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。练4[2023·湖北卷]学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题：(1)铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A的名称为________，装置B的作用为________。(2)铜与过量H2O2反应的探究如下：实验②中Cu溶解的离子方程式为____________________________；产生的气体为________。比较实验①和②，从氧化还原角度说明H＋的作用是______________________________。(3)用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X为铜的氧化物，提纯干燥后的X在惰性氛围下加热，mgX完全分解为ng黑色氧化物Y，＝。X的化学式为________。(4)取含X粗品0.0500g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI完全反应后，调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示剂，用0.1000mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定，滴定终点时消耗Na2S2O3标准溶液15.00mL。(已知：2Cu2＋+4I－=2CuI↓+I2，I2+=2I－＋S4)标志滴定终点的现象是________________________________，粗品中X的相对含量为________。[例4]解析：①根据分析，称量时加入足量的CS2，盖紧称重为m1g，由于CS2易挥发，开盖时要挥发出来，称量的质量要减少，开盖并计时1分钟，盖紧称重m2g，则挥发出的CS2的质量为(m1－m2)g，再开盖加入待测样品并计时1分钟，又挥发出(m1－m2)g的CS2，盖紧称重为m3g，则样品质量为：m3g＋2(m1－m2)g－m1g＝(m3＋m1－2m2)g；②滴定时，根据关系式：～6I2～12S2，样品中n(WCl6)＝)＝)＝cV×10－3mol，m(WCl6)＝cV×10－3mol×Mg·mol－1＝g，则样品中WCl6的质量分数为：×100%＝%；根据测定原理，称量时，若加入待测样品后，开盖时间超过1分钟，挥发的CS2的质量增大，m3偏小，但WCl6的质量不变，则滴定时消耗Na2S2O3溶液的体积将不变，样品中WCl6质量分数的测定值将偏大。答案：①m3＋m1－2m2②%不变偏大[练4]解析：(1)由图可知，仪器A的名称为具支试管；铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮，其中二氧化氮易溶于水，需要防倒吸，则装置B的作用为防倒吸；(2)根据实验现象，铜片溶解，溶液变蓝，可知在酸性条件下铜和过氧化氢发生反应，生成硫酸铜，离子方程式为：Cu＋H2O2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O；硫酸铜可以催化过氧化氢分解生成氧气，则产生的气体为O2；在Na2SO4溶液中H2O2不能氧化Cu，在稀H2SO4中能氧化，说明H＋使H2O2的氧化性增强；(3)在该反应中铜的质量m(Cu)＝n×＝，因为＝，则m(O)＝n×＋(m－n)＝，则X的化学式中铜原子和氧原子的物质的量之比为：＝＝，则X为CuO2；(4)CuO2在酸性条件下生成Cu2＋，Cu2＋与KI反应生成I2，I2遇淀粉变蓝，用Na2S2O3标准溶液滴定I2，当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液时，溶液的蓝色褪去，且半分钟内不恢复时，表明I2已完全反应，达到滴定终点。CuO2中Cu为＋2价，O为－1价，结合已知反应可知，CuO2在酸性条件下与KI发生反应2CuO2＋8I－＋8H＋=2CuI↓＋3I2＋4H2O，则2CuO2～3I2～6Na2S