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文档简介

高考化学常见仪器及实验装置的分析技巧

金点于:

此类试题包括:仪器的使用、仪器的选用、仪器组合成的简单装置等的分析。

1.仪器的使用分析

仪器的使用分析,要从仪器要求和使用范围上去整体把握,采用的方法是迁移应用。

2.仪器的选用分析

仪器的选用要从实验原理和实验要求去确定采用何种仪器。

3.仪器组合成的简单装置的分析

装置依赖于目的、原理和注意点。以此分析装置需从实验要求出发,采用仪器原理相结

合的手段确定实验结果。

经典题:

例题1:(1996年上海高考)准确量取25.00mL高铳酸钾溶液,可选用的仪器是

()

A.50mL量简B.10mL量简

C.50mL酸式滴定管D.50mL硬式滴定管

方法:从所给仪器的精确度分析。

捷径:用量筒取溶液的体积不可能精确到0.01mL,只能用滴定管或移液管量取。又因

为高镒酸钾溶液能腐蚀橡胶,故不能用碱式滴定管。所以选C。

总结:此题为一常规题,主要考查考生对实验仪器精确度的理解。

例题2:(1996年全国高考)下列有关使用托盘天平的叙述不正确的是(填写标号)

().

A.称量前先调节托盘天平的零点

B.称量时左盘放被称量物,右盘放放码

C.潮湿的或具有腐蚀性的药品,必须放在玻璃器皿里称量,其他固体药品可直接放在

天平托盘上称量

D.用托盘天平可以准确称量至0.01克

E.称量完毕,应把祛码放回硅码盒中

方法:从托盘天平的使用要求分析。

捷径:因为托盘天平的游码刻度为0.1g,精确度为0.1g。被称量的药品不能直接放在

托盘天平上。腐蚀性药品及易潮解药品应放在小烧杯中称量。即使没有腐蚀性的药品也不

能直接放在托盘上,而应放在一张洁净的纸上。故叙述不正确的有CD。

总结:托盘天平中的质量关系为:左盘质量=右盘质量+游码质量。

例题3:(1999年上海高考)下列叙述仪器“0”刻度位置正确的是()

A.在量筒的上端B.在滴定管上端

C.在托盘天平刻度尺的正中D.在托盘天平刻度尺的右边

方法:从具体仪器去分析。

捷径:量筒无“0”刻度,其刻度数下端最小。滴定管的“0”刻度在上端,托盘天平的

“0”刻度在刻度尺的左端。温度计的“0”刻度因种类不同而不能确定。选B。

总结:量筒的最下端无刻度,也即无“0”刻度,是有关“0”刻度方面的重要之点。部

分考生由于分不清这一点而出错。

例题4:(2000年上海高考)下列实验操作中错误的是()

A.分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出

B.蒸储时,应使温度计水银球靠近蒸储烧瓶支管口

C.滴定时,左手控制滴定管活塞,右手握持锥形瓶,边滴边振荡,眼睛注视滴定管中

的液面

D.称量时,称量物放在称量纸上,置于托盘天平的左盘,破码放在托盘天平的右盘

方法:将题中的叙述与平时的实验操作相联系进行判断。

捷径:C选项中,滴定操作时,眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化。题中所述错误。

其余选项中的操作正确。答案为C。

总结:此题为一实验方面的常规题,其目的是让不重视实验的

考生难以作答。

例题5:(1995年全国高考)在下图装置中,烧瓶中充满干燥

气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f,

烧杯中的液体b呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是

)

/干燥气体)b徽陶

A蛇水

B喙4IDD1/LNaOI溶液

馆和水溶液

CCl2KaCl

,*Iwol/Lfeft

方法:根据实验叙述分析。

捷径:从最终几乎充满烧瓶,得BD。

总结:因CL几乎不溶于饱和NaCl溶液,故无喷泉;而NO?溶于水时的同时有NO气

体生成,故不会使烧瓶充满。

例题6:(1993年全国高考)按右图装置持续通

入x气体,并在管口P处点燃,实验结果使澄清的石灰水变

浑浊.则x、y可以是()

A.Hz和NaHCChB.CO和Na2cO3

C.CO和CuOD.H2和FezCh

方法:实验原理与实验现象相结合分析。

捷径:从实验过程分析知结果为AC。

总结:解答该题必须认清:固体y在实验过程中,

可与x反应,也可以不与x反应。

例题7:(1993年全国高考)下图是一套实验室

制气装置,用于发生、干燥和收集气体.下列各组物质中能

利用这套装置进行实验的是(填正确选项的

标号)。

A.铜屑和浓硝酸B.二氧化锌和浓盐酸

C.电石和水D.碳酸钙和稀盐酸

方法:认真分析实验装置图,从中找出实验操作的特点,及制取的气体的性质。结合已

经掌握常见气体的发生、净化及收集装置就可作出准确选择。

捷径:此题A和D反应不用加热;N02>CO2气可用浓H2sO4二燥;气体密度均大于

空气故选AD。而B反应需加热;C选项中乙块气的密度与空气接近大能用排空气取气法收

集。

总结:此题要求考生能熟练掌握常见气体的发生、净化、干燥和收集装置,从装置的要

求确定可进行的实验。

例题8:(1998年全国高考)A〜D是中学化学实验中常见的几种温度计装置示意图

(1)请从①〜⑧中选出必须使用温度计的实验,把编号填入最适宜的装置图A〜C下

的空格中(多选要倒扣分)

①酒精和浓硫酸混和加热制乙烯

②电石跟水反应制乙快

③分离苯和硝基苯的混和物

④苯和澳的取代反应

⑤石油分储装置

⑥浓硫酸和二氧化镒混合加热制氯气

⑦测定硝酸钾在水中的溶解度

⑧食盐和浓硫酸混合加热制氯化氢

ABCD

(2)选用装置D做苯的硝化实验,D中长玻璃管的作用是

方法:从实验情况分析温度计的使用要求。

捷径:(1)使用温度计的实验大致如题中所举的四种类型。一种测量或控制溶液反应

的温度。使用A装置,典型例子用浓H2so八无水乙醉制乙烯。测量蒸储出气体的温度用B

装置,一切蒸储实验都适用。精确测定某溶液的温度用C装置,典型例子用测定物质的溶

解度。控制水浴温度,试管中的液体的温度不必特别精确可用D装置(长玻璃管是适应实

验的其他要求)。对八个实验中的实验情况逐•分析,再结合使用温度计的装置示意图,可

得结果:A①B③⑤C⑦

(2)苯的硝化实验中使用了易挥发的苯,且率有毒,以此D中长玻堵管的作用是为了

减少苯的挥发,也即起冷凝器作用。

总结:温度计的使用,遵循:测何处温度,其水银球便放于何处的原则。

例题9;(2001年高考理科综合)用图示的装置制取氢气,

在塑料隔板上放粗锌粒,漏斗和带支管的试管中装有稀硫酸,

若打开弹簧夹,则酸液由漏斗流下,试管中液面上升与锌粒接

触,发生反应,产生的氢气由支管导出;若关闭弹簧夹,则试

管中液面下降,漏斗中液面上升,酸液与锌粒脱离接触,反应

自行停止。需要时再打开弹簧夹,又可以使氢气发生。这是一

种仅适用于室温下随制随停的气体发生装置。

回答下面问题:

(1)为什么关闭弹簧夹时试管中液面会下降?

(2)这种制气装置在加入反应物前,怎样检查装置的气密性?

(3)从下面三个反应中选择一个可以用这种随制随停的制气装置制取的气体,填写下

气体名称收集方法检验方法

表中的空白。

①大理石与盐酸反应制取二氧化碳

②黄铁矿与盐酸反应制取硫亿氢

③用二氧化钵催化分解过氧亿氢制氧气

(4)食盐跟浓硫酸反应制氯化氢不能用这种装置随制随停。试说明理由。

方法:实验装置与实验要求结合分析。

捷径:(1)关闭弹簧夹时,反应产生的气体不能从支管口导出,以此造成试管内液面

上的气压增加,此时高于大气压的压强会将试管内液体压入长颈漏斗,所以液面会下降。

(2)气密性检查的原理与启普发生器相同。其方法是塞紧橡皮寒、夹紧弹簧夹后,从

长颈漏斗口注入一定量的水,待漏斗内的水面高于试管内的水面时,停止加水,观察,如果

漏斗内的液面不下降,则证明装置不漏气。

(3)使用该装置制气必须满足3个条件:①块状固体与液体反应:②反应不需要加热;

③生产的气体难溶于反应液。分析题中3个反应,反应③中MnOz为粉末状,故不可用此装

置。其余均可。制二氧化碳,收集为向上排空气法,检验为通入澄清石灰水而使澄清石灰水

变浑。制硫化氢,收集也为向上排空气法,检验可通过臭鸡蛋气味确定,也可通过通入CuSO4

溶液而使其产生黑色沉淀确定等。

(4)对照题3所述3个条件,知其原囚为①食盐为粉末状,②反应过程中需加热。

总结:该题为一简答题,回答时要紧扣题中要求。

金钥匙:

例题1:某实验室仅有如下仪器或用具:烧杯、铁架台、铁圈、三脚架、漏斗、分液

漏斗、石棉网、酒精灯、玻璃棒、量筒、蒸发皿、圆底烧瓶、火柴,从缺乏仪器的角度看,

不能进行的实验项目是()

A.蒸发B.萃取C.液体过滤D.升华

方法:根据选项中的实验操作分析所必须使用的仪器,再与题中所给仪器比较。

捷径:对照每项操作,检查是否缺乏某些或某件必用的仪器。如蒸发液体所需的仪器有:

蒸发皿、酒精灯、火柴、玻璃棒、铁架台,铁圈或三脚架,所给仪器充分。而液体过滤,因

缺乏滤纸而无法实现。故选C。

总结:本题考查的意图是根据给定的操作,选择必用的仪器。

例题2:实验室制取乙烯、制取硝基苯以及蒸镭石油时都要用到温度计。温度计分别

插在装置中的什么部分?

方法:从实验过程中的反应要求分析。

捷径:制取乙烯时,测温度的目的是控制反应物的温度为170C。因此温度计应插入容

器内反应物的液面以下;

制取硝基苯时.,测温度的目的是控制水浴加热的温度为60C,则温度计应插入水浴中,

以测量水浴的温度;

蒸储石油时,测温度的目的是控制储分的蒸气温度,所以应插入蒸锵烧瓶颈部,使温度

计的水银球的位置略低于蒸储烧瓶支管口。

总结:温度计在反应装置中的位置,应根据所测温度的对象在容器中的部位而确定。

例题3:喷泉是一种常见的自然现象,其产生原因是存在压强差。

(1)图1为化学教学中所用的喷泉实验

置,在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及

杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形

喷泉是()

A.HC1和H2OB.Ch和比0

C.NH3H2OD.CO2和NaOH

(2)某学生积极思考产生喷泉的其它

法,并设计了如图2所示的装置。

①在图2的锥形瓶中,分别加入足量

下列物质,反应后可能产生喷泉的是

()

A.Cu与稀盐酸图1图2

B.NaHCOa与NaOH溶液

C.CaC03与稀硫酸

D.NH4HCO3与稀盐酸

②在图2锥形瓶外放一水槽,瓶中加入酒精,在水槽中加入冷水后,再加入足量的下列

物质,结果也产生了喷泉,水槽中加入的物质可以是()

A.浓硫酸B.食盐C.硝酸钾D.硫酸铜

这种方法产生喷泉的原理是_______________________________________

③比较图1和图2两套装置,从产生喷泉的原理分析,图1是上部烧瓶内

气体压强;图2是下部锥形瓶内气体压强(均填增大或减小)

(3)城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述(填图1或图2)

装置原理相似。

方法:从形成喷泉的条件一一压强差来分析。

捷径:(1)根据喷泉必须存在压强差这一原理,对选项A、B、C、D逐一分析,其中HCk

NH3极易溶于水,C02迅速与NaOH溶液反应,以此知A、C、D均可形成喷泉,而0?在水

中溶解度较小,故不能形成很大的负压,因而不能形成喷泉,以此得答案为B。

(2)图2与图1不同的是,图1为烧瓶内减压,而图2为锥形瓶内加压。要使图2中出

现喷泉,必须依靠一切条件使锥形瓶内气压迅速增大。

①依据锥形瓶内迅速产生大量气体使气压迅速增大这一原理如,D选项符合题意,A不

反应,B虽反应,但不能产生气体,C中由于生成微溶性的CaSCh覆盖在CaCCh固体表面

使反应难以继续发生,故也不能产生喷泉。

②因酒精沸点低、易挥发,故要使其产生大量酒精蒸气使气压迅速增大而形成喷泉,必

须使水槽内冷水迅速升温。对照四个选项,很容易获得答案A。

③依据上述说明,图1是减小上部烧瓶内气体压强,图2是增大下部锥形瓶内气体压强。

(3)人造喷泉及火山爆发时,空气中大气压强基本不变,而增加的是施加在液体上的压

强,故与图2装置的原理相似。

总结:中学课本中的两个喷泉实验均以烧瓶内气体减少而导致气压降低而得以形成。该

题图2,一反常态,要求考生联系现实生活,依据压强差,从

相反的角度去进行分析,对考生的能力要求较高。在此题面前,

考生的逆向思维、知识运用能力、综合分析能力都经受了考验。

例题4:(1)在实验室中,利用气体和溶剂的某种性质,

常在一特定的装置中模拟自然界的现象,形成美丽的喷泉。试

解释实验室用NH3(或HC1)和水能形成喷泉的原因。

(2)某学生试图用氨气和水去做喷泉实验,结果实验失败,试分析实验失败的可能原因。

(3)图中,烧瓶已充满某种气体X,气体体积为1000mL(273K,101325Pa),烧杯中盛满

水,直导管长L=60cm,导管进入烧杯12cm,气体的溶解度在273K时为1:40(1体积水能

溶解101325Pa下气体40体积)。实验开始,胶头滴管先向烧瓶中注入1mL水,通过计算

确定能否看到喷泉现象?假设压强的微小变化对气体溶解度的影响忽略不计。

方法:从形成喷泉的条件一一压强差来分析。

捷径:⑴因N%(或HCD极易溶于水,故从胶头滴管中挤入少量水会使大量N%(或

HC1)溶于其中,结果使容器内外产生较大的压强差,从而形成喷泉。

(2)实验失败的原因从何进行分析,是解答出此题的出发点。根据形成喷泉必须使容器

内外产生较大的压强差,可得其原因主要有:①烧瓶潮湿;②烧瓶内有大量空气;③导管太

长;④胶头滴管向烧瓶中注入的水太少;⑤漏气。

(3)形成喷泉的先决条件必须是烧瓶内的负压大于导管内水面上升至喷嘴的液柱压强。

根据题意,注入的1mL水最多可溶解40mLX气体,以此形成的负压AP=1.01325X10屯义

=4053喘蛊T内水面上升至喷嘴需克服的压强差△P'=Pgh=lX10%g-m-3X9.8m•s-2X

(60-12)X10-2m=4704Pa,因AP<AP,导管内水柱的液面不可能上升至喷嘴,故不能看到喷

泉现象。

总结:该题将化学中喷泉实验的原理,巧妙地与物理中的水柱引起的压强相联系,为一

理化综合题。此题的设问有因果设问,有果因设问,有开放性设问、有发散性设问。整个试

题不仅考查了考生思维的敏捷性、广阔性和严密性,还考查了考生的跨学科综合能力和对问

题的整体分析能力。

例题5:实验室用浓盐酸和MnCh加热制CL并用CL和Ca(OH)2反应制少量漂白粉,

现已知反应:2cl2+2Ca(OH)2=CaCL+Ca(ClO)2+2H2O,温度稍高即发生副反应:

6C12+2Ca(OH)2=5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O<,现有三个学生分别设计的三套实验装置如下:

⑴请从以下六个方面对上述甲、乙、丙三套装置的优缺点作出评价,并选择符合题目要

求的选项填在空格内(用字母表示):

a、不易控制反应速率b、容易控制反应速率c、有副反应发生;

d、可防止副反应发生e、污染环境f、可防止环境污染

甲装置:优点,缺点O

乙装置:优点,缺点O

丙装置:优点,缺点O

⑵请从上述甲、乙、丙装置中选取合理的组成部分,组装一套较完善的实验装置,装置

各部分按气流从左到右的方向是(用字母表示)。

⑶实验中若取12moi/L盐酸50mL与足量MnO2反应,最终生成Ca(ClO)2的物质的量

是0.15mol(填大于、小于或等于),其可能原因是:(假定各步反应均无反应

物质损耗,且无副反应发生)o

方法:此题为一综合实验辨析题。实验目的是制漂白粉;原理是利用MnCh与浓盐酸反

应生成Ch,再使C12与消石灰反应制漂白粉;实验过程中注意:一要将浓盐酸与MnOz分

开盛放,二要及时对CL与消石灰的反应混合物进行冷却,三要及时对尾气进行吸收处理。

依据以上要求,对题中装置进行辨析,分析优缺点,并根据三个装置中的优点,组装一套较

完善的实验装置。

捷径:⑴甲装置能及时对CL与消石灰的反应混合物进行冷却,但浓盐酸与MnO2直接

混在一起,不易控制反应速率,且没有尾气处理装置,故其优点是d,缺点是a、eo乙装置

能对尾气进行处理,但浓盐酸与MnO2直接混在一起,不易控制反应速率,且没有及时对

C12与消石灰的反应混合物进行冷却,故其优点是f,缺点是a、co丙装置中浓盐酸与MMh

分开放置,能控制反应速率,但没有对CL与消石灰的反应混合物进行冷却,也没有尾气处

理装置,故其优点是b,缺点是c、e.

⑵组合甲、乙、丙三个装置中的优点,得装置中气流从左到右的方向是F、B、Eo

(3)12mol/L盐酸50mL中的HC1为12moi/LX0.050L=0.60mol,与足量的MnO2反

应,因随着反应的进行,盐酸的浓度逐渐降低,当变成稀盐酸后将不再与MnO?反应,故生

成的Cb小于015mol,最终生成的Ca(C10)2的物质的量也小于0.15mol。

总结:①温度稍高即发生副反应,是该题确定实验装置的重要条件,部分同学因忽视这

一点而难以确定装置的优缺点;②与MnO2反应的盐酸必须是浓盐酸,当盐酸的浓度降低后,

反应便不再发生,不少同学未能理解这一点而出错。

例题6:现有下列三种气体发生装置和三种气体收集装置(如图),要制取。2、。2、H2

各选用哪种装置最合适?(a)一⑴中有无同时对这三种气体都适用的装置?

abcd

方法:从制取气体的原理与条件去分析。

捷径:选择气体发生装置要考虑制取这种气体的反应物状态和反应条件。制取C12是固

体(MnOz)和液体(浓盐酸)在加热条件下的反应,这类反应选装置(a)。该装置还适用于制HCk

SO2、NCh、C2H4等气体。制取氧气一般用加热固态含氧化合物(KCICh和MnCh的混合物或

KMnCh)使其分解的方法,这类反应选装置(c)。该装置还可用于制N%、C%等气体。制取

H2是固体(Zn、Fe等)和液体(稀硫酸或稀盐酸)的反应,不需加热,这类反应选装置(b)。该

装置还可用于制CO2、HzS、C2H2等气体。以此得结果为:制取CL用(a)、(d)或(e);制取

02用(c)、(d)或(e);制取生用(b)、(d)或⑴。

总结:选择收集气体的装置要考虑气体的水溶性或对空气的相对密度。凡在水中溶解度

较小的气体,一般都用排水法收集,可得到纯度高的气体,CL可跟本反应,在用排水法收

集CL时水槽中应盛饱和食盐水,以抑制Cb跟水的反应。比空气重的气体可用(瓶口)向上

排空气法收集;比空气轻的气体可用(瓶口)向下排空气法收集。

聚宝盆:

1.常见的计量仪器有:托盘天平、容量瓶、量筒、量杯、滴定管、移液管等。其中容

量式量具为:容量瓶;流出量式为:量筒、量杯、滴定管、移液管等。

2.常见的加热仪器有:试管、烧杯、锥形瓶、烧瓶、蒸发皿、用烟等。

3.实验仪器及装置的选择要考虑多种因素。因一个化学反应的发生受众多因素制约,

如浓度、温度、压强、催化剂等,在确定实验装置或进行反应生成物的计算时,都必须全盘

考虑,仔细分析。

4.实验装置或实验步骤设计时,要考虑到实验仪器的使用要求。如蒸发液体不能选用

地烟,而应用蒸发皿。

5.实验装置的装配的步骤一般为:先下后上,先左后右。

热身赛:

1.右图是一套实验室制气装置,用于

发生、干燥、收集和吸收有毒气体。下列

各组物质能利用这套装置进行实验的是

()

A.MnO?和浓盐酸

B.Na2s6(s)和浓H2so4

C.Cu片和浓HNO3

D.电石和水

2.要在烧杯中于加热条件下配制某溶液50mL,应选择的烧杯是。

A.400mL烧杯B.250mL烧杯C.100mL烧杯D.50mL烧杯

作出以上选择的理山是O

3.在实验室中分别制取CO2、H2、。2、NH3时,得到的气体中常含有少量杂质,为了

得到较纯的气体,请从下列图中选择合适的气体发生装置.,净化装置(应放的试剂)、吸收装

置,并将其代号填入下表中。

制取的气体杂质气体发生装置净化装置所用试剂收集装置

(1)co2HC1

(2)H2HC1

(3)CI2H2O

(4)NH3H2O

4.某学生欲用H2O2催化分解来制取氧气,用浓氨水和生石灰反应来制取氨气。现有下

列仪器装置(另有短乳胶管)可供选择:

(1)若制取干燥氧气,应选用的仪器是,按气流方向连接的顺序是

;若测定生成。2体枳以确定H2O2含量应选用的仪器是,按气流方向

连接的顺序是o

(2)若制取干燥氨气,应选用的仪器是,按气流方向连接的顺序是

5.用图装置收集以下8种气体(烧瓶位置不得移动):

①Hz、②CL、③CPU④N%、⑤NO、@H2S.©HCk⑧SO2

(1)若烧瓶是干燥的,则由A口进气可收集的气体有—,由B口进气可收集的气体有

(2)若在烧瓶中充满水,可收集到的气体有一,气体由一口进入。

(3)若在烧瓶中装入洗液,用于洗气,则气体应由一口进入。

6.实验室里制取(a)浪乙烷(沸点38.4℃)、(b)乙酸(沸点118.1℃)、©乙酸乙酯(沸点77.1℃)

三种有机物,现有甲、乙、丙三种收集装置。

(1)收集时,使用甲装置。

(2)收集时,使用乙装置。

(3)收集时,使用丙装置。

大检阅:

1.BC

2.C,选择烧杯时,烧杯容积是能装溶液体积的二倍最为适宜。

3.(1)AENaHCCh溶液G(2)AE水H

(3)CE浓硫酸G(4)BD碱石灰F

4.1、<a)、(e)、(h)(1)一(7)-*(6)-(11)(a)、<d)、(i)

(1)-(5)-(4)-(12)

2、(a)、(f)、(g)(1)-(9)f(8)-(10)

5.(1)H2XCH4>N%、CI2、H2S、HCkSO2(2)H2SCH4、NO,A(3)B

6.(l)(c)⑵(b)⑶(a)

策略22定量实验的分析技巧

金点于:

中学化学中的定量实验主要包括:溶解度的测定、物质的最浓度溶液的配制、酸碱中和

滴定、硫酸铜晶体中结晶水含量的测定、中和热的测定。

此类试题的题型主要有:定量仪器的选择、定量仪器的使用方法和要求的判断、定量实

验步骤的确定、误差分析、实验结果的计算等。值得注意的是,高考试卷中的定量分析试题

巳不再局限于中学化学中常见的定量实验,有些试题巳扩展至利用中学化学中的定量仪器完

成一些特定的实验。

在解答定量实验试题时,常用的方法技巧有:①仪器使用要求比对。即将题中的要求与

仪器的要求进行比较获解。②实验仪器比较选择。即根据实验操作,从仪器的使用要求上去

选择仪器。③实验操作比较判断。即将题中的操作叙述与实验的要求比较,以确定操作的正

误。④变量法误差分析,即在误差分析时,通过找出一个变量(如中和滴定时的滴定管的读

数)来分析实验过程中的误差。

经典题:

例题1:(1992年三南高考)用己知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时,下列操作

中正确的是()

A.酸式滴定管用蒸馄水洗净后,直接加入已知浓度的盐酸

B.锥形瓶用蒸储水洗净后,直接加入一定体积的未知浓度的NaOH溶液

C.滴定时,没有逐出滴定管下口的气泡

D.读数时,视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持水平

方法:从实验要求出发,分析题中操作的正误。

捷径:A项中,酸式滴定管用蒸储水洗净后,直接加入已知浓度的盐酸,会造成滴定管内

溶液的浓度低于已知浓度的盐酸,错误。C项中,滴定时,没有逐出滴定管下口的气泡,而

在滴定过程中气泡会排出,以此造成滴定管的读数会变大。BD操作正确。

总结:此题要求考生从定量仪器的使用和滴定原理去分析。

例题2:(2001年全国高考)用已知浓度的NaOH溶液测定某H2so4溶

液的浓度,参考右图,从下表中选出正确选项()

锥形瓶中的溶液滴定管中的溶液选用指示剂选用滴定管

A碱酸石蕊(乙)

B酸碱酚酎(甲)

C碱酸甲基橙(甲)

D酸碱酚酰(乙)

方法:根据实验要求选择:锥形瓶及滴定管中的溶液、指示剂、滴定管。

捷径:强酸和强碱中和反应时既可以用甲基橙作指示剂,也可以用酚煎作指示剂,而石

蕊一般不用作中和滴定的指示剂。中和滴定时,滴定管内盛酸时应用酸式滴定管(酸式滴定

管有玻璃活栓,碱式滴定管有胶皮管)其中甲为酸式滴定管。所以C、D正确。

总结:由于石蕊试液遇酸或碱颜色变化不明显,所以石蕊不能作中和滴定的指示剂。

例题3:(1995年上海高考)某学生中和滴定实验的过程如下:(a)取一支碱式滴定

管,(b)用蒸储水洗净,(c)即加入待测的NaOH溶液,(d)记录液面刻度读数,(e)

用酸式滴定管精确放出一定量标准酸液,(f)置于未经标准酸液润洗的洁净锥形瓶中,(g)

加入适量蒸储水,(h)加入酚酸试液2滴,(I)滴定时,边滴边振荡,(j)边注视滴定

管内液面变化,(k)当小心滴到溶液由无色变成粉红色时,即停止滴定。(1)记录液面刻

度读数。(m)根据滴定管的两次读数得NaOH溶液的体积为22mL。指出上述实验过程中

的错误之处(用编号表示)o

方法:根据中和滴定实验的要求去分析。

捷径:(c)过程中,应用待测NaOH溶液润洗滴定管后,再装液体。(j)过程中,

滴定时应注视锥形瓶内液体的颜色变化以及滴定的速度。(k)过程中,滴定终点应为溶液

变成粉红色,且半分钟内不褪色。(m)过程中,体积的读数应读到小数点后两位如22.00mL。

其余正确。以此实验过程中的错误之处有(c)(j)(k)(m)o

总结:(c)过程中,滴定管润洗后,再加入NaOH溶液的步骤很多。题中没有详细叙

述,考生在分析时要注意。

例题4:(1999年全国高考)图1表示10mL量筒中液面的位置,A与B,B与C刻度间相

差1mL,如果刻度A为4,量筒中液体的体积是

_______mLo

(2)图H表示50mL滴定管中液面的位置,如果液

面处的读数是a,则滴定管中液体的体积是(填代

号)o

A.amLB.(50-a)mL

C.一定大于amLD.一定大于(50-a)mL

方法:根据实验仪器的实际和精确度分析。

捷径:(1)量简的精确度为0.1mL,且读数从下到上逐渐增大,以此得量简中液体的

体积是3.2mLo

(2)滴定管的精确度为0.01mL,且读数从上到下逐渐增大,50mL滴定管中液面处的

读数是a,则表示滴定管中刻度部分的液体体积为(50-a)mL,而滴定管中液体的体积应包括

有刻度和无刻度两部分,因此滴定管中液体的体积一定大于(50-a)mL。选D。

总结:量筒的刻度值自下向上逐渐增大,而滴定管的刻度值自上向下逐渐增大。

例题5:(2001年全国高考)某学生利用氯酸

钾分解制氧气的反应,测定氧气的摩尔质量。实

验步骤如下:

①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锦粉

末混合均匀,放入干燥的试管中,准确称量,质

量为ago

②装好实验装置。

③检查装置气密性。

④加热,开始反应,直到产生一定量的气体。

⑤停止加热(如图,导管出口高于液面)。

⑥测量收集到气体的体积。

⑦准确称量试管和残留物的质量为bgo

⑧测量实验室的温度。

⑨把残留物倒入指定的容器中,洗净仪器,放回原处,把实验桌面收拾干净。

⑩处理实验数据,求出氧气的摩尔质量。

回答下列问题:

⑴如何检查装置的气密性?O

(2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤;①调整量简内外液面高度使之

相同;②使试管和量筒内的气体都冷却至室温;③读取量简内气体的体积。这三步操作的正

确顺序是:(请填写步骤代号)。

(3)测量收集到气体体积时,如何使量简内外液面的高度相同?。

(4)如果实验中得到的氧气体积是cL(25'C、l.OXlmPa)的,水蒸气的影响忽略不

计,氧气的摩尔质量的计算式为(含a、b、c,不必化简):

M(O2)=________________________________________________

方法:通过实验装置、实验步骤、实验结果进行综合分析。

捷径:(1)将导管的出口浸入水槽的水中,手握住试管,有气泡从导管口逸出,放开

手后,有少量水进入导管,表明装置不漏气。

(2)实验目的是精确测量量筒内气体的体积。所以要做到:①温度与室温相同;②量

筒内外的液面必须相平,这样保证量筒内气体的压强与外界大气压相等。满足这两点后才能

读取量筒内气体的体积。其操作顺序为:②①③。

(3)使量筒内外液面的高度相同可采用慢慢将量筒下降的方法。

(4)根据反应方程式:2KC1O3M尊22KC1+3O2,反应前后试管内固体的质量差就

是放出氧气的质量。即(a—b)g,

(ai)g_a-b

设所求摩尔质量为,贝()mQ1

ChMgmolIijnO2Mg■mol-1-M

再将cL气体转化为标准状况时的体积

PjVj=PoVo

273K■CL

TI—T设P产Po,Vo=

0298K

273K•CL

(°2)=298K-22.4L-mol-1两种求法中氧气的物质的量应相等,即

(a-b)g_273K*cL22.4L-mol"x298Kx(ag-6g)

M(O2)=

Mg-mol-1-298K•224L•moP1273KxcL

总结:本题考查实验操作、原理、数据采集和处理。是利用常见的实验,稍作改变,

变成定量实验,从而实验操作也相应发生改变。采集数据时还应用到物理常识,因而这既是

一道理化综合题,又是一道具有创新意识的实验题,对今后的高考命题具有导向作用。

例题6:(1991年三南高考)根据实验室中测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验,填写下列

空白.

(1)从下列仪器选出所需仪器(用标号字母填写).

(A)托盘天平(带砧码)、(B)研钵、(C)试管夹、(D)酒精灯、(E)蒸发皿、(F)玻璃棒、(G)用

烟、(H)干燥器、⑴石棉网、(J)三脚架

除上述仪器外,还需要的仪器是o

(2)某学生实验后得到以下数据:

加热前质量加热后质量

容器)附(容器十晶体)附(容器十无水硫酸铜)

5.4克7.9克6.8克

请写出结晶水含量(X%)的计算公式(用Wi、W2、W3表示)

x%=,该生测定结果是偏高还是偏低?。

从下列分析中选出该学生产生实验误差的原因可能是(填写字母).

A.加热前称量时容器未完全干燥;

B.最后两次加热后的质量相差较大(大于0』克);

C.加热后容器未放入干燥器中冷却;

D.加热过程中晶体有少量溅失.

方法:通过实验要求、实验步骤、实验结果进行综合分析。

捷径:(1)从实验室中测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验要求,可选出所需的仪器为:A、

B、D、F、G、H、J。除题中仪器外,还需要的仪器为:珀烟钳、泥三角、药匙。

(2)结晶水的含量为水的质量除以胆矶的质量,即x%=吗Tlx100%o

W?-W]

将该生的测定结果代入上述公式,并将求算的结果与胆矶中结晶水的实际含量作比较得

该生的测定结果偏高。分析其原因可能为A、D两项。

总结:解答此题,要求考生能正确把握实验原理和实验操作,如果未做过该实验,想回

答完整是比较困难的。

金钥匙:

例题1:用中和滴定的方法测定NaOH和Na2c的混合液中NaOH含量时,可先在混

合液中加入过量的BaCL溶液,使Na2co3完全变为BaCCh沉淀,然后用盐酸标准液滴定(用

酚酰作指示剂,其变色范围为8〜10),试回答:

(1)滴定前是否需将BaCCh沉淀过滤除去?为什么?

(2)若用甲基橙作指示剂(其变色范围为3.1〜4.4),则测定的结果(填“偏高”、

“偏低”或“无影响”)。

方法:从滴定实验中指示剂的变色范围去分析。

捷径:(1)酚配是在碱性范围内变色,而BaCO3只有在酸性溶液中才会溶解,所以在

滴定前不需要将BaCCh沉淀滤去,

(2)甲基橙在酸性范围内变色,当指示剂变色时,己有部分BaCCh与盐酸反应,则消

耗盐酸的量偏大,测定结果偏高。

总结:使用不同指示剂时,滴定终点不同,即同样的反应物之间的反应可能有不同的产

物生成。解题时,要注意指示剂的选择和可能造成的影响。

例题2:用已知浓度的酸滴定未知浓度的碱溶液时,在实验过程中会导致测定结果偏

低的操作是(填序号)。

①酸式滴定管用蒸储水洗后,未用标准液润洗

②碱式滴定管用蒸储水洗后,未用待测液润洗

③配制碱液时,称量后固体吸湿

④滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡,而在滴定过程中气泡被赶走

⑤滴定过程中,不慎将锥形瓶中溶液摇出少量于瓶外

⑥滴定前仰视读数,滴定后俯视读数

方法:当酸碱恰好中和时,c尿V标u侍=c^V待u标(c、V、u分别表示浓度、溶液体

积、化学方程式中酸或碱的化学计量数)。

所以,c后的二二J,其待测液的浓度仅取决于Vb的大小。

捷径:①相当于稀释了标准溶液,耗v标偏多,测定结果偏高;

②相当于稀释了待测溶液,使待测溶液中溶质的物质的量减少,滴定时耗VM扁少,测

定结果偏低;

③无影响;

④尖嘴处有气泡,滴定时气泡被赶光,说明耗v标偏多,测定结果偏高;

⑤减少待测液中溶质的物质佗量,耗Vb偏少,测定结果偏低;

⑥使Vh;偏小,测定结果偏低。

以此测定结果偏低的操作是②⑤⑥。

总结:中和滴定的误差分析是经常考查的重点内容,由于c小V传、y恃、u标均为定值,

所以c价的大小只取决于V杯的大小。引起V体误差的常有:(1)读数,(2)仪器洗涤,(3)

滴定管漏夜,(4)标准液不标准1如称量、配量、混入杂质等引起的),(5)指示剂用错,

(6)待测液的量取等。部分同学在进行中和滴定的误差分析时,常不能抓住哪些量为定值,

哪些量为可变值,导致判断错误。如①中,c标降低,故有同学认为c行偏低。

例题3:实验室为测定某工业废水中的含酚(以苯酚为代表)量,进行如下操作:

<1)称取2.7833g干燥的分析纯KBrCh与大约lOgKBr,混合溶解于少量蒸储水中,

然后用容量瓶配制成1L溶液,

(2)用纯的Na2s2。3・5比0准确配制成ILO.lOOOmol/L溶液(标准液)。

(3)准确量取含酚(以苯酚为代表)水样100.00mL。在此水样中准确地滴加15.00mL

KBrOssKBr混合溶液,并加适量盐酸将水样酸化。此时两种钾盐即反应生成Br2,Br2

立即与苯酚反应生成沉淀。

(4)上述反应进行完全后,再加入约lgKI,放置5分钟。然后用淀粉作指示剂,用

Na2s2O3标准液滴定至蓝色恰好消失为止。2Na2s2O3+L=2NaI+Na2S4O6o结果用去

Na2s2O3标准液7.80ml。

求:水中的含酚量(mg/L)。

方法:本题文字篇幅较大,涉及的反应较多,但可通过列出各反应物或生成物间的关系,

将多步反应化成一步进行求解。

捷径:运算前先以Bn的物质的量为中心将数种反应物间的物质的量关系理清。题中产

生Br2的定量物质是KBrO3o运用化合价升降法配平得:KBrO3+5KBr+6HCI=3Br2+6KCl

+3H2O。可见1molKBrCh产生了3molBr2.

消耗Bn的物质有苯酚和KI。Imol苯酚耗滨3moi生成2,4,6—三溪苯酚,另一部分

Br2转化成I2(Br2+2KI=I2+2KBr),12再用Na2S2O3滴定,其结果相当于每molNa2s2O3消

耗Br20.5mol。生成Bn与消耗Bn的量相等。

有关物质的物质的量之关系如下:

3n(KBrCh)=3n(C6H6。)+0.5n(Na2s2O3)

代入具体数据计算(设100.00ml水样中含苯酚xmoD:

3X(2.7833/167)X(15/1000)=3x+0.5X(7.8/1000)X0.1

解得x=1.2X10-4(mol)o(式中167为KBrCh摩尔质量的值)。

含酚量1.2X10^molX94g/molXlOOOmULX10=112.8mg/L<,

总结:该题的巧解在于通过多步反应列出关系,否则计算将很繁杂。

例题4:实验室有一包KC1和A1CL的固体混合物,通过以下实验可确定KC1和A1C13

的质量之比,试根据实验方法和主要步骤,回答有关问题:

(1)调整托盘天平的零点时,若指针偏向右边,应将右边的螺丝向旋动。

(2)某学生用已知质量为yg的表面皿准确称取Wg样品,他在托盘天平的右盘上放

上(W+y)g的祛码,在左盘的表面皿中放入样品,此时指针稍偏右边,该学生应怎样操

作:

(3)将样品置于烧杯中加适量水溶解,滴入过量的A溶液,烧坏中有沉淀物,则A溶

液的名称是;

(4)过滤,某学生欲用右图装置操作,错误之处应怎样纠

正?;

(5)甲学生用水多次洗涤过滤所得沉淀物,然后使其干燥,

得到固体纯净物C,质量为W2g,C的名称是;

(6)乙学生将过滤所得滤液跟甲学生洗涤沉淀所得液体混合,然后蒸干溶剂,再充分

加热,最后得到纯净KC1固体W.g,则原混合物中KC1与A1C13的质量之比的计算式

为。

方法:根据实验要求分析题示中所给出的各项内容。

捷径:通过整体分析得结果为:(1)左;(2)往左盘表面皿上慢慢加少量样品,使指

针指向标尺中间;(3)氨水;(4)漏斗下端管口应紧靠烧杯内壁,倾倒液体时应用玻璃棒

引流;(5)A1(OH)3;(6)KC1和A1C13的质量之比为:Wi:(W・W(或Wi:133.5Wz/78)。

总结:此题将中学化学中的常见实验,应用于定量测定,主要考宜了考生的实验综合能

力和实验分析能力。

例题5:实验室有一瓶混有少量NaCl杂质的NaOH固体试剂,为准确测量其纯度,采

用盐酸滴定法进行测定。

①称取WgNaOH固体试剂配制成100.00mL水溶液备用;

②将浓度为c(mol-L1)的标准盐酸装在用标准盐酸润洗过的25.00mL酸式滴定管中,

调节液面位置在零刻度以下,并记下刻度;

③取VimLNaOH待测溶液置于洁净的锥形瓶中,加入2~3滴甲基橙指示剂充分振荡,

然后用浓度为c(mol・L「)的标准盐酸滴定,用去盐酸VzmL。试回答:

(1)配制准确浓度的NaOH溶液,必须使用的主要容器是。

(2)如有1molT।和0.1mol,L1的标准盐酸应选用盐酸,原因是。

(3)滴定终点时溶液颜色由变为色。

(4)若酸式滴定管尖嘴气泡未排出,会使碱测定值(偏大、偏小)。

(5)不用标准盐酸润洗酸式滴定管,会使碱测定值(偏大、偏小、无影响)。

(6)固体试剂NaOH纯度计算公式为。

方法:从中和滴定整个过程进行综合分析。

捷径:根据实验要求和实验过程得:(1)100.00mL的容量瓶。(2)00.1mol・L】盐

酸,原因是因为溶液浓度越稀,误差就越小。(3)由黄色变为橙色。(4)偏大。(5)偏

大。(6)NaOH%=l£Y2X100%.

WVj

总结:此题考查了中和滴定的仪器、操作步骤、终点观察、误差分析等全部知识。自准

备阶段开始,中和滴定可用以下10个字概括:洗、查、润、灌、赶、调、力口、滴、读、算。

只要明确每步操作中所用仪器、注意事项、操作要点,此类题目即可迎刃而解。

聚宝盆:

有关酸碱中和滴定试题,是高考试卷中的常考点,此类试题在要注意:

1.指示剂的选用

酸碱中和滴定时一般选用酚酎和甲基橙(因石蕊颜色变化不明显,故不用作酸碱中和滴

定的指示剂)。而最重要的是要选择指示剂变色范围与滴定终点时溶液的pH尽可能一致的

指示剂。(1)强酸和强碱中和时,可用酚酰和甲基橙。(2)强酸和弱碱中和时,选用酸性

条件下变色的甲基橙。(3)强碱和弱酸中和时,选用碱性条件下变色的酚(4)若待测

液中的杂质在指定指示剂的变色范围内不与标准液反应,即可直接滴定,不影响测定结果:

若杂质能与标准液反应,则应在滴定前除去杂质,确保测定的准确度。

2.误差分析

误差分析的着力点,应紧扣一个关系式:c(未)=笑生,因待测液c(未)的值是

由C(标)、V(标”V(未)三项决定的,所以误差分析

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