2018-2019苏教版化学新设计同步选修六课件练习与测试:专题六 物质的定量分析

文档属性

名称 2018-2019苏教版化学新设计同步选修六课件练习与测试:专题六 物质的定量分析
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文件大小 1.8MB
资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 化学
更新时间 2019-03-15 15:17:32

文档简介


课题一 食醋总酸含量的测定
(时间:45分钟)
1.进行中和滴定时,事先不应该用所盛溶液洗涤的仪器是(  )
A.酸式滴定管 B.碱式滴定管
C.锥形瓶 D.移液管
解析 进行中和滴定时,锥形瓶用所盛溶液洗涤会使待盛溶液中溶质增多。
答案 C
2.准确量取25.00 mL的高锰酸钾溶液,可选用的仪器是(  )
A.50 mL的量筒 B.10 mL量筒
C.50 mL的酸式滴定管 D.50 mL的碱式滴定管
解析 注意仪器的精度,且高锰酸钾腐蚀碱式滴定管中的橡皮管。
答案 C
3.酸碱恰好完全中和时(  )
A.酸与碱的物质的量一定相等
B.溶液呈中性
C.酸与碱的物质的量浓度相等
D.酸所能提供的H+与碱所能提供的OH-的物质的量相等
解析 酸碱恰好完全中和指酸碱反应后均没有剩余,无论酸碱的强弱,酸所能提供的H+与碱所能提供的OH-总的物质的量相等,但所生成盐的酸碱性无法确定,它与组成该盐的酸和碱的强弱有关。
答案 D
4.在盐酸滴定NaOH溶液的实验中,以甲基橙为指示剂,滴定到终点时的颜色变化是(  )
A.由黄色变成红色 B.由黄色变成橙色
C.由橙色变成红色 D.由红色变成橙色
解析 甲基橙是放在碱中的,所以加酸后由黄色变成橙色。
答案 B
5.实验室用标准盐酸来测定某NaOH溶液的浓度,甲基橙作指示剂,下列操作中可能使测定结果偏低的是(  )
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗
B.开始时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
C.锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色,立即记下滴定管液面所在刻度
D.盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2~3次
解析 A中c(HCl)偏小导致V(HCl)偏大,故c(NaOH)偏高;B中V(HCl)偏大,故c(NaOH)偏高;C中变色之后立即停止滴定有可能是局部过量造成的,摇动锥形瓶,若仍显黄色,这样V(HCl)偏小,c(NaOH)偏低;D中V(HCl)偏大,故c(NaOH)偏高。
答案 C
6.下图是向100 mL的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时,溶液的pH变化图。根据图所得结论正确的是(  )
A.原来盐酸的物质的量浓度为0.01 mol/L
B.x处为0.1 mol的NaOH溶液
C.原来盐酸的物质的量浓度为1 mol/L
D.x处参加反应的NaOH的物质的量为0.01 mol
解析 起始盐酸的pH为1,说明原盐酸浓度为0.1 mol/L。则n(HCl)=0.01 mol。当pH=7时,酸碱恰好完全反应,参加反应NaOH的物质的量为0.01 mol。
答案 D
7.(1)图Ⅰ表示10 mL量筒中液面的位置,A与B,B与C刻度间相差1 mL,如果刻度A为4,量筒中液体的体积是________mL。
(2)图Ⅱ表示50 mL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(填代号)________。
A.是a mL B.是(50-a)mL
C.一定大于a mL D.一定大于(50-a)mL
答案 (1)3.2  (2)D
8.某学生进行测定盐酸浓度的实验,请完成下列填空:
取20.00 mL待测盐酸溶液放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用0.10 mol/L NaOH的标准液进行滴定。重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下。
实验
编号
NaOH溶液的
浓度(mol·L-1 )
滴定完成时,NaOH
溶液滴入的体积(mL)
待测盐酸溶液的
体积(mL)
1
0.10
22.62
20.00
2
0.10
22.72
20.00
3
0.10
22.80
20.00
(1)滴定达到终点的标志是___________________________________。
(2)根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为 __________(保留两位有效数字)。
(3)排去碱式滴定管中气泡的方法应采用如下图所示操作中的__________,然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
(4)在上述实验中,下列操作(其它操作正确)会造成测定结果偏高的有________ 。
A.滴定终点读数时俯视读数
B.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸溶液润洗
C.锥形瓶水洗后未干燥
D.称量NaOH固体中混有Na2CO3固体
E.配制好的NaOH标准溶液保存不当,部分与空气中的CO2反应生成了Na2CO3
F.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
解析 (1)根据指示剂在酸性溶液或碱性溶液中的颜色变化,我们可以判断中和反应是否恰好进行完全。(2)计算盐酸的浓度时,应计算三次的平均值。(3)根据碱式滴定管的构造可知,弯曲其橡皮管即可将管中的气泡排除。(4)分析误差的正负,要根据所求待测量的计算式进行分析,用标准NaOH溶液滴定待测盐酸溶液,有:c(HCl)=c(NaOH)·V(NaOH)/V(NaOH),式中c(NaOH)的值因标定而为定值,及c(HCl)可视为常数。由此可知,待测液的c(HCl)的值只由V(NaOH)和V(HCl)两项的值来决定。按此分析,选项中的D、F会引起测定值偏高。
答案 (1)最后一滴NaOH溶液加入,溶液由无色恰好变成浅粉红色 (2)0.11 mol/L (3)丙 (4)D、F
9.氧化还原滴定实验同中和滴定实验类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。现有0.001 mol/L的酸性高锰酸钾溶液和未知浓度的无色NaHSO3溶液。反应离子方程式是2MnO+5HSO+H+===2Mn2++5SO+3H2O。试回答问题:
(1)该滴定实验所需仪器有下列中的_____________________________。
①酸式滴定管(50 mL) ②碱式滴定管(50 mL) ③量筒(10 mL) ④锥形瓶 ⑤铁架台 ⑥滴定管夹 ⑦烧杯 ⑧白纸 ⑨胶头滴管 ⑩漏斗
(2)不用________(填“酸”或“碱”)式滴定管盛放高锰酸钾溶液,试分析原因:_____________________________________________________________
______________________________________________________________。
(3)选用何种指示剂,说明理由___________________________________
______________________________________________________________。
(4)滴定前平视KMnO4液面,刻度为a ml,滴定后俯视液面,刻度为b mL,则(b-a)mL比实际消耗KMnO4溶液体积________(填“多”或“少”)。根据(b-a)mL计算得到的待测液浓度比实际浓度________(填“大”或“小”)。
解析 (1)因为氧化还原滴定实验类似于中和滴定实验,由中和滴定实验所需仪器的选用进行迁移可得出正确答案。(2)由于酸性高锰酸钾具有强氧化性,能腐蚀橡胶管,故不能用碱式滴定管盛放KMnO4溶液。(3)MnO为紫色,Mn2+为无色,可用这一明显的颜色变化来判断滴定终点。(4)滴定后俯视液面,所读体积偏小,所测待测液浓度比实际浓度偏小。
答案 (1)①②④⑤⑥⑧ (2)碱 高锰酸钾能腐蚀橡胶管 (3)不用指示剂,因为MnO完全转化为Mn2+时紫色褪去 (4)少 小
10.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: 4NH+6HCHO===3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定时,1 mol (CH2)6N4H+与1 mol 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1.500 g。
步骤Ⅱ 将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤Ⅲ 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min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/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
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0.101 0 mol·L-1,则该样品中氮的质量分数为________。
解析 (1)①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗,导致标准液的浓度变小,消耗标准液的体积变大,测得样品中氮的质量分数偏高。②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,由于未影响锥形瓶内溶质的量,因此滴定时用去NaOH标准溶液的体积不变。(2)由滴定结果可知消耗标准液NaOH溶液的体积为20 mL,根据关系式N~OH-,可求得移取的25.00 mL样品中氮元素的质量为14×0.101 0×20×10-3=0.028 28 g,因此该样品中氮的质量分数0.028 28×10/1.5=18.85%。
答案 (1)①偏高 ②无影响 ③B ④无 粉红(或浅红) (2)18.85%

课题二 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定
(时间:45分钟)
1.镀锌铁皮的锌镀层被破坏后将在潮湿的空气中发生电化学腐蚀,相关描述正确的是(  )
A.负极反应式为Fe-2e-===Fe2+
B.负极反应式为Zn-2e-===Zn2+
C.电子从铁流向锌
D.铁不但得不到保护,反而被腐蚀得更快
解析 由于锌的金属活动性比铁强,因此,镀锌铁皮的锌镀层被破坏后在潮湿的空气中发生电化学腐蚀,锌为负极被腐蚀,能够继续保护铁。
答案 B
2.欲往铁片上镀上一层锌,下面装置能实现的是(  )
解析 镀层金属锌作阳极,镀件金属铁片作阴极,只有C项符合条件。
答案 C
3.在镀锌铁皮的锌镀层厚度的测定过程中,下列操作会导致测定结果偏高的是(  )
A.过早判断反应终点
B.过迟判断反应终点
C.锌在酸中溶解后,铁皮未烘干就去称重
D.在测定铁皮的面积时测得面积比铁皮的实际面积大
解析 过迟判断反应终点导致部分铁溶解,m1-m2偏大而引起结果偏高。过早判断反应终点、铁皮未烘干就去称重则使m1-m2偏小而引起结果偏低。
答案 B
4.电子天平是定量分析中常用的精密仪器,下列关于电子天平的说法正确的是(  )
A.电子天平操作方便、读数稳定、准确度高,不同型号的电子天平具有相同的精确度
B.电子天平是电子仪器,十分精密,不需要校准和调零
C.电子天平具有归零键,因此烧杯不洁净或者潮湿都不影响使用
D.天平使用时,要关上附近的窗户,不要撞击使用天平所在的桌面;读数时,侧门应关闭,防止气流影响称量
解析 电子天平十分精密,不同型号的电子天平具有不同的精确度;使用时需要校准和调零;烧杯不洁净或者潮湿都不能用其称量。
答案 D
5.把锌片投入到下列溶液中,锌片溶解且溶液质量减轻,又没有气体产生的是(  )
A.H2SO4 B.CuSO4
C.ZnSO4 D.AgNO3
解析 根据锌与H2SO4、CuSO4、AgNO3反应的方程式Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu,Zn+2AgNO3===Zn(NO3)2+2Ag,分析实验现象及溶液质量的变化可得答案。
答案 D
6.某同学设计了测定镀锌铁皮镀层厚度的实验方案,将单侧面积为S、质量为m1的镀锌铁皮放入6 mol·L-1 HCl溶液中,当气泡产生速率显著减小时,用水冲洗,烘干后称量,得到质量为m2。下列说法错误的是(  )
A.当铁皮产生气泡速率减慢时,立即取出铁皮,不冲洗就用酒精灯加热烘干,铁皮可能继续与残留的酸反应,导致实验结果偏高
B.实验过程中产生气泡的速率先慢,然后逐渐加快,再显著减缓,这是原电池和温度共同影响的结果
C.锌和铁在酸溶液中形成原电池,外电路中电流从铁流向锌
D.设锌镀层单侧厚度为h,锌的密度为ρ,则h=
解析 锌和铁在酸性溶液中形成原电池,锌为负极,铁为正极,故外电路电流从正极(Fe)流向负极(Zn)。因为镀锌铁皮是双面镀锌,故锌层的总体积V=2hS,所以h=,D选项错误。
答案 D
7.锌的金属活动性比铁________,如果镀锌铁皮的锌镀层被破坏,将在潮湿的空气中发生________腐蚀。残留的锌镀层作为原电池的________,锌先被腐蚀。将镀锌铁皮放到酸中时,电极反应为:负极:________________,正极:________________,待锌在酸中完全溶解后,产生氢气的速率显著________,由此判断锌镀层是否反应完全。称量与酸反应前后的铁皮的质量(分别为m1、m2),则m1-m2就是________的质量,设锌的密度为ρ,则锌镀层的总体积为V=________。若已知锌镀层单侧面积为S,锌镀层单侧厚度为h,则V=________,故可得=2hS,即h=。
答案 活泼 电化学 负极 Zn-2e-===Zn2+ 2H++2e-===H2↑ 变慢 锌镀层  2hS
8.从某铝镁合金上剪下一小片(其质量为2.0 g),立刻投入盛有20 mL 5 mol·L-1氢氧化钠溶液的小烧杯中。
(1)由反应开始到反应结束,可能观察到烧杯中的现象依次为__________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(2)反应开始时,合金片表面产生气泡较慢,其原因是________________
_______________________________________________________________
______________________________________________________________,
一段时间后反应速率相当快,其原因是____________________________。
(3)写出合金片与溶液反应时可能形成的原电池的负极材料是________,正极的电极反应式:___________________________________________________。
(4)若要利用该反应来测定合金中铝的质量分数,还应测定哪些数据(如有多种可能,请逐一写出)_____________________________________________
____________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________。
答案 (1)切口断面上先产生少量气泡;氧化膜能溶于NaOH溶液,导致反应会逐渐加快;后来反应剧烈,产生气体较多,导致小合金片在溶液中上下翻动;反应放热导致溶液会发烫;烧杯底会有少量黑色固体残留
(2)开始时由于表面氧化膜存在,反应速率较慢 氧化膜溶解,铝镁合金片表面形成原电池,反应放热使溶液温度升高等因素综合起来,使反应速率加快
(3)铝 6H2O+6e-===3H2↑+6OH-
(4)至少有以下四种可能,测出任一个值都可计算出铝的质量分数:①测定残留固体质量;②测定产生H2的体积;③测定生成的Na[Al(OH)4]的物质的量;④测定反应后溶液中NaOH的浓度
9.维生素C是一种水溶性维生素(其水溶液呈酸性),它的分子式是C6H8O6,人体缺乏这种维生素易得坏血症,所以维生素C又称抗坏血酸。维生素C易被空气中的氧气氧化。在新鲜水果、蔬菜、乳制品中都富含维生素C,如新鲜橙汁中维生素C的含量在500 mg·L-1左右。
校课外活动小组测定了某品牌的软包装橙汁中维生素C的含量。下面是测定实验分析报告,请填写有关空白。
(1)测定目的:测定××牌软包装橙汁维生素C的含量。
(2)测定原理:C6H8O6+I2―→C6H6O6+2H++2I-。
(3)实验用品及试剂:
①仪器和用品(自选,略)。
②试剂:指示剂________(填名称),浓度为7.50×10-3 mol·L-1标准碘溶液、蒸馏水等。
(4)实验过程:
①检验滴定管是否漏液,洗涤仪器,润洗后装好标准碘溶液待用。
②打开橙汁包装,目测:颜色——橙黄色,澄清度——好。用________(填仪器名称)向锥形瓶中滴入40.00 mL待测橙汁,滴入2滴指示剂。
③用左手控制滴定管的________(填部分),右手摇锥形瓶,眼睛注视_________________,直到滴定终点,滴定终点的现象是________________。
(5)数据记录与处理:请设计数据记录和数据处理的表格,不必填数据。若经数据处理,滴定中消耗标准碘溶液的体积是16.00 mL,则橙汁中维生素C的含量是________mg·L-1。
解析 由于用碘溶液滴定,因而选用淀粉作指示剂;第(5)问考查数据处理能力,应取两次或三次数据的平均值,根据化学方程式知n(C6H8O6)=n(I2),所以维生素C的物质的量浓度为 mol·L-1
1 L该橙汁中维生素C的含量为
×176×103 mg·L-1=528 mg·L-1。
答案 (3)②淀粉溶液
(4)②酸式滴定管或移液管 ③活塞 锥形瓶中溶液颜色变化和滴定管中液体滴下的速率 溶液变蓝色,且在半分钟内不褪色
(5)表格设计如下:
滴定
次数
待测液
体积/mL
标准碘溶液体积/mL
滴定前
刻度
滴定后
刻度
实际消
耗体积
平均值
1
2
3
528
10.白铁即镀锌铁皮,某学习小组的三位同学为了测定锌镀层的厚度,提出了各自的设计方案。
Ⅰ.甲同学的方案是,先用盐酸将镀锌铁皮表面的锌反应掉,通过差量算出锌的质量,然后再由查得的锌的密度算出锌层的体积,最后由体积除以镀锌铁皮面积得锌层厚度。
(1)配制1 mol·L-1的盐酸100 mL,需取用36.5%(ρ=1.81 g·cm-3)的盐酸________mL;配制过程中要用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还有_____________________________________________________________。
(2)将相同大小、相同厚度的普通锌片和镀锌铁皮放入两支试管,各加入等量1 mol·L-1的盐酸,观察到镀锌铁皮比普通锌片与盐酸反应速率更快,产生此现象的原因是________________________________________;在翻动横放在烧杯中的镀锌铁皮时,发现溶液上方的锌层变薄的速率比下方的锌层快得多,其原因可能是___________________________________________
____________________________________________________________。
(3)判断镀锌铁皮表面锌恰好反应的现象是___________________________。
Ⅱ.乙同学的意见及方案。
(1)意见:因为难以避免铁会反应,所以甲同学测出锌的厚度会________(填“偏大”或“偏小”)。
(2)方案:通过查阅资料,知道Zn(OH)2既可以与酸反应又可以与碱反应,于是设计了如下方案:


步骤③的操作是________;若使用的镀锌铁片的质量为28.156 g,最后称得灼烧后固体的质量为40.000 g,镀锌铁皮长5.10 cm,宽5.00 cm,锌的密度ρ=7.14 g·cm-3,则锌镀层的厚度为________cm。
Ⅲ.丙同学查得Fe(OH)2、Zn(OH)2开始沉淀的pH分别为6.5和5.6,认为也可以用容量法(即滴定法)检测且准确度更高。该方法的要点是:准确称取m g白铁,加入过量c mol·L-1的盐酸b mL,再用标准NaOH溶液滴定过量的盐酸,为了防止生成沉淀,应选用的指示剂是________(选择序号)。
a.酚酞    b.石蕊    c.甲基橙
解析 Ⅰ.(1)是对一定物质的量浓度溶液配制的考查;(2)是对镀锌铁皮锌镀层的厚度测定实验过程有关“异常”现象的解释。镀锌铁皮比普通锌片与盐酸反应速率更快,与电化学腐蚀有关;而溶液上方的锌层变薄的速率比下方的锌层快得多,需要从上方的锌层与下方锌层所处环境的不同,考虑下方锌层反应产生的氢气泡对反应的影响。Ⅲ.丙同学则选用滴定法来进行实验,在用标准NaOH溶液滴定过量的盐酸时,为了防止生成沉淀,应选用在酸性范围变色的甲基橙为指示剂。
答案 Ⅰ.(1)5.5 100 mL容量瓶、胶头滴管
(2)镀锌铁皮发生了原电池反应 下方的气泡阻止了酸液与锌层的接触
(3)产生气泡的速率明显下降
Ⅱ.(1)偏大 (2)过滤、洗涤 8.57×10-4
Ⅲ. c
专题测试(六)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(每小题3分,共36分。每小题只有一个选项符合题意)
1.下列有关滴定操作的顺序正确的是(  )
①检查滴定管是否漏水 ②用蒸馏水洗涤玻璃仪器 ③用标准溶液润洗盛标准溶液的滴定管,用待测液润洗盛待测液的滴定管 ④装标准溶液和待测液并调整液面和记录初读数 ⑤取一定体积的待测液于锥形瓶中 ⑥滴定操作
A.①③②④⑤⑥ B.①②③④⑤⑥
C.②③①④⑤⑥ D.④⑤①②③⑥
解析 滴定操作的顺序为:查漏—洗涤—润洗—注液—滴定。
答案 B
2.用0.102 6 mol/L的盐酸滴定25.00 mL未知浓度的氢氧化钠溶液,滴定达终点时,滴定管中的液面如图所示,正确的读数为(  )
A.22.30 mL B.22.35 mL
C.23.65 mL D.23.70 mL
解析 由题给出的滴定管液面示意图可知,图中每一小格代表0.10 mL,滴定管液面介于22.30~22.40之间,只有B项符合。
答案 B
3.实验室现有3种酸碱指示剂,其pH变色范围如下:
甲基橙:3.1~4.4 石蕊:5.0~8.0 酚酞:8.2~10.0
用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,恰好完全反应时,下列叙述中正确的是(  )
A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
B.溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂
C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
D.溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂
解析 NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好完全反应时生成CH3COONa,CH3COO-水解显碱性,而酚酞的变色范围为8.2~10.0,比较接近。因此答案为D。
答案 D
4.实验室现有3种指示剂,其pH变色范围如下:
甲基橙:3.1~4.4  石蕊:5.0~8.0  酚酞:8.2~10.0
用0.100 0 mol/L NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应恰好完全时,下列叙述中正确的是(  )
A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
B.溶液呈中性,可选用石蕊作指示剂
C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
D.溶液呈碱性,可选用酚酞作指示剂
解析 首先明确石蕊不作指示剂,原因之一是变色范围太宽,之二是人眼对石蕊的颜色突变不敏感。当NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好完全反应时生成CH3COONa,水解呈碱性,因此宜选用在碱性范围内变色的指示剂,选项D正确。
答案 D
5.下列结论均出自《实验化学》中的实验,其中错误的是(  )
A.往新配制的可溶性淀粉溶液中滴加碘水,溶液显蓝色,用CCl4不能从中萃取出碘
B.当锌完全溶解后,铁与酸反应产生氢气的速率会显著减慢,此现象可作为判断镀锌铁皮中锌镀层是否完全被反应掉的依据
C.镀锌铁皮发生电化学腐蚀时,锌发生氧化反应
D.食醋的总酸含量是指食醋中醋酸的总物质的量浓度
解析 食醋中含有醋酸等有机酸。食醋总酸含量是指每100 mL食醋中含酸(以醋酸计)的质量,也称食醋的酸度。
答案 D
6.下列有关中和滴定的叙述正确的是(  )
A.滴定时,标准液的浓度一定越小越好
B.用盐酸作标准液滴定NaOH溶液时,指示剂加入越多越好
C.滴定管在滴液前和滴液后均有气泡一定不会造成误差
D.滴定时眼睛应注视锥形瓶内溶液的颜色变化而不应注视滴定管内的液面变化
解析 A项,标准液的浓度越小,要求待测液的体积越小,误差越大;B项,指示剂的用量增多,也会多消耗酸液,增大误差;C项,滴定前后的气泡大小可能不同,会产生误差;只有选项D正确。
答案 D
7.用已知浓度的盐酸测定未知浓度NaOH溶液的物质的量浓度,待测液放在锥形瓶中。中和滴定时下列操作会使测定结果偏低的是(锥形瓶中溶液用滴定管量取)(  )
A.碱式滴定管未用待测碱液润洗
B.酸式滴定管未用标准盐酸润洗
C.滴定过程中滴定管内不慎有标准液溅出
D.滴定前俯视读数,滴定后读数正确
解析 A项碱式滴定管未用待测碱液润洗,导致实际取用的碱少,则消耗的酸少,结果偏低;B项酸式滴定管未用标准盐酸润洗,会造成消耗的酸多,结果偏高;C项偏高;D项计算出消耗的酸将会偏多,结果偏高(滴定管的“0”刻度在上面)。
答案 A
8.准确移取20.00 mL某待测HCl溶液于锥形瓶中,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定,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
C.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
D.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
解析 A项,滴定管应该用标准的NaOH溶液润洗后再滴定,错误;B项,锥形瓶中盛放的是盐酸,随着NaOH的加入,盐酸不断变少,酸性减弱,中和至中性,所以pH由小变大,正确;C项,滴定终点应该是颜色变化后,还要等待半分钟不变色,才能停止滴定,错误;D项,悬滴没有进入锥形瓶中,但是从滴定管中读数时,被认为参加反应了,所以测定的HCl的浓度偏大,错误。
答案 B
9.如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液相互滴定的滴定曲线,下列叙述正确的是(  )
A.盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.P点时恰好完全中和,溶液呈中性
C.曲线a是盐酸滴定氢氧化钠溶液的滴定曲线
D.酚酞不能用作本实验的指示剂
解析 由图可知,盐酸与氢氧化钠溶液的浓度相等,都是0.1 mol·L-1,A错误;P点时盐酸与氢氧化钠溶液的体积相等,恰好完全中和,溶液呈中性,故B项正确;曲线a对应的溶液起点的pH等于1,故曲线a是氢氧化钠溶液滴定盐酸的滴定曲线,C项错误;强酸和强碱的中和滴定,达到终点时溶液为中性,指示剂选择酚酞或甲基橙都可以,D项错误。
答案 B
10.用滴定法测定Na2CO3(含NaCl杂质)的质量分数,下列操作会引起测定值偏高的是(  )
A.试样中加入酚酞作指示剂,用标准酸液进行滴定
B.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入标准酸液进行滴定
C.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,直接加入待测溶液进行滴定
D.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入待测液,取20.00 mL进行滴定
解析 A项、C项操作对测定结果无影响;B项操作导致标准液变稀,消耗标准液体积变大,使测得结果偏高;D项操作导致待测液浓度变小,因此测定结果偏低。
答案 B
11.已知锌能溶解在NaOH溶液中,产生H2。某同学据此设计了测定镀锌铁皮镀层厚度的实验方案,将单侧面积为S、质量为m1的镀锌铁皮与石墨用导线相连,放入6 mol·L-1 NaOH溶液中,当石墨棒上不再有气泡产生时,取出铁片用水冲洗、烘干后称量,得质量为m2。下列说法不正确的是 (  )
A.设锌镀层单侧厚度为h,锌的密度为ρ,则=h
B.锌电极上发生氧化反应
C.锌和石墨形成原电池,外电路中电流从锌流向石墨
D.当石墨不再产生气泡时,应立即取出铁皮
解析 镀锌铁皮与石墨用导线相连,放入6 mol·L-1 NaOH溶液中,构成的原电池中,锌为负极被氧化而溶解,石墨为正极,当石墨棒上不再有气泡(氢气)产生时,锌溶解完毕,因此应立即取出铁皮,否则,铁和石墨构成原电池在氢氧化钠溶液中会发生吸氧腐蚀,引起实验误差。
答案 C
12.以0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定c mol·L-1某弱酸HA溶液,其滴定曲线如图所示,下列说法正确的是(  )
A.可用甲基橙作滴定指示剂
B.指示剂指示的滴定终点就是反应终点
C.突变范围的大小与酸的强弱及酸的浓度有关
D.滴定时氢氧化钠溶液盛放在带活塞的滴定管中
解析 强碱与弱酸完全反应生成强碱弱酸盐,水解显碱性,故应选用碱性条件下变色的指示剂,如酚酞,而不可选甲基橙,A错误;反应终点是指酸与碱刚好完全反应,而指示剂指示的是一个变色范围,B错误;当酸的酸性很强,浓度较稀时,突变范围就大,C正确;带活塞的为酸式滴定管,不可以盛NaOH溶液,D错误。
答案 C
二、非选择题(共64分)
13.(4分)酸碱中和滴定常用于测定酸、碱溶液的浓度,在正式测定前,常常用已知浓度的酸(或碱)滴定未知浓度的碱(或酸),测定滴定曲线,然后选择合适的指示剂指示滴定终点,以保证数据的准确性,如用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL、0.100 0 mol·L-1醋酸(CH3COOH )溶液,有关数据记录如下表:
V(NaOH)/mL
0.00
10.00
18.00
19.80
19.98
20.00
20.02
20.20
22.00
40.00
溶液pH
2.87
4.74
5.70
6.74
7.74
8.72
9.70
10.70
11.70
12.50
(1)根据本题数据,确定pH的突变范围是__________________________。
(2)下列指示剂中适合于本实验的是________(填字母)。
A.甲基橙 B.石蕊
C.酚酞 D.甲基橙或酚酞
(3)可用酸式滴定管准确量取0.100 0 mol/L的醋酸,在调节酸式滴定管的起始读数时,要使滴定管的尖嘴部分充满醋酸,如果滴定管内部有气泡,赶走气泡的操作是____________________________________________。
(4)滴定过程中,眼睛应重点观察______________________________。
解析 (1)从表中的数据可知:当V(NaOH)的体积从19.98 mL到20.02 mL时,溶液的pH从7.74~9.70发生了突变。
(2)pH突变范围为7.74~9.70,正好与酚酞的变色范围(pH8.2~10)极其接近,所以应用酚酞作指示剂。
(3)赶走酸式滴定管尖嘴处气泡的方法是快速放液。
(4)滴定过程中,眼睛要始终注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
答案 (1)7.74~9.70 (2)C (3)快速放液 (4)锥形瓶内溶液颜色的变化
14.(9分)已知Zn(OH)2能溶于NaOH溶液转变成Na2[Zn(OH)4]。为了测定某白铁皮中锌的质量分数,进行如下实验:取a g白铁皮样品于烧杯中,加入过量稀盐酸,用表面皿盖好,开始时产生气泡的速度很快,以后逐渐变慢。待试样全部溶解后,向烧杯中加入过量NaOH溶液,充分搅拌后过滤,将所得沉淀在空气中加强热至质量不变,称得残留固体质量为b g。
(1)白铁皮镀锌的目的是___________________________________________
______________________________________________________________。
(2)气泡产生速度先快后慢的原因是_______________________________
______________________________________________________________。
(3)溶液中加入过量NaOH溶液,发生反应的离子方程式是(不是离子反应的写化学方程式):_______________________________________________;
___________________________________________________________;
___________________________________________________________;
____________________________________________________________。
(4)最后残留的固体是___________________________________________,
得到该固体的化学反应方程式是__________________________________。
(5)白铁皮含锌的质量分数是________(用含a、b的式子表示)。
解析 (1)白铁皮镀锌的目的是为了保护内部的Fe,增强Fe的抗腐蚀能力。
(2)Zn、Fe在稀盐酸中形成原电池,反应速率快,随着H+浓度的不断减小,表面Zn溶解,原电池作用逐渐减弱,反应速率逐渐减慢。
(3)结合题给信息和所学化学知识,可以写出(3)中的离子方程式。
(4)Fe(OH)3不稳定,受热时易发生分解,所以得到的固体是Fe2O3。
(5)根据残留固体氧化铁的质量b g可得铁元素的质量为:b g,所以a g白铁皮中锌的质量为(a-b) g,从而可以计算出锌的质量分数是%。
答案 (1)保护内部的铁,增强铁的抗腐蚀能力
(2)开始时,氢离子浓度大,加上锌与铁构成无数微小的原电池,反应速度快。随着反应的进行,溶液中氢离子浓度减小,表面锌溶解后,原电池作用逐渐减小以至不存在,反应速率明显减慢
(3)Zn2++2OH-===Zn(OH)2↓
Zn(OH)2+2OH-===[Zn(OH)4]2-
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(4)Fe2O3 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
(5)%
15.(5分)某化学兴趣小组在学习“硫酸盐的某些性质和用途”中,进行了如下实验探究:用KHSO4 制取H2O2并测其质量分数。
查阅资料得知:工业上用电解KHSO4饱和溶液可制取一定浓度的H2O2溶液。该兴趣小组进行下列实验测定H2O2的质量分数。已知:2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++8H2O+5O2↑。
操作①:取5.00 mL H2O2溶液(密度为1.00 g·mL-1)置于锥形瓶中加水稀释,再加稀硫酸酸化;
操作②:用0.100 0 mol·L-1 KMnO4溶液滴定;
操作③:用同样方法滴定,4次消耗KMnO4溶液的体积分别为20.00 mL、19.98 mL、20.02 mL、22.00 mL。
请回答下列问题:
(1)操作②中,开始滴入KMnO4溶液时反应速率很慢,随着KMnO4溶液滴入反应速率显著加快(溶液温度无明显变化),最有可能的原因是________
_______________________________________________________________。
(2)滴定时盛装KMnO4溶液应选取的仪器是________(填序号)。
A.50 mL酸式滴定管 B.50 mL碱式滴定管
C.25 mL酸式滴定管 D.25 mL碱式滴定管
(3)在上述实验中,下列操作会造成测定结果偏高的有________(填序号)。
A.锥形瓶用待测液润洗
B.量取H2O2溶液的滴定管用蒸馏水洗净,未用H2O2溶液润洗
C.滴定速度过快,又未摇匀,停止滴定后发现紫红色褪去
D.滴定前读数时平视,滴定终点读数时仰视
(4)分析数据,计算H2O2溶液中溶质的质量分数为________(保留三位有效数字)。
解析 (1)由于反应过程中没有加入其他物质,温度也无明显升高,故推测速率加快的原因应为产物有催化作用。(2)KMnO4有强氧化性,且溶液又为酸性,应使用酸式滴定管,以避免腐蚀碱式滴定管的橡胶管。根据反应中KMnO4的消耗量,故应选用25 mL酸式滴定管,C正确。(3)锥形瓶用待测液润洗,即增加了H2O2的量,也增加了KMnO4的消耗量,使结果偏高;量取H2O2的滴定管用蒸馏水洗净后未用H2O2溶液润洗,会降低双氧水的浓度,使测定结果偏低;未摇匀会造成KMnO4局部过量,使测定结果偏低;仰视读数使得最终的数值偏大,减去平视时的正确读数,使测定结果偏高,故A、D正确。(4)4个读数中22.00 mL误差较大,应舍去,前3个值的平均值为20.00 mL,以此平均值计算双氧水的浓度。
答案 (1)反应中生成的Mn2+具有催化作用 (2)C (3)AD (4)3.40%
16.(8分)某同学测定镀锌铁皮锌镀层厚度,步骤如下:
(1)测量三块镀锌铁皮的长度与宽度,记录数据。
(2)用电子天平分别测量三块镀锌铁皮的质量。
(3)将镀锌铁皮放入烧杯中,加入盐酸,反应时应小心将铁片翻动,该操作的目的是___________________________________________________________
____________________________________________________________。
若没有此类操作,则测得的锌镀层厚度_____________________________
__________________________________________________________。
当反应速率显著减小时,立即取出铁片并____________________________
____________________________________________________________,
该操作的目的是________________________________________________
_____________________________________________________________。
(4)将铁片放在石棉网上,用小火烘干,该操作的目的是_____________
___________________________________________________。
若不烘干,则计算得到的锌镀层厚度结果将__________________________
____________________________________________。
若改用酒精灯持续加强热,则会造成________________________________
_______________________________________________________________。
(5)根据实验数据,完成下表,求出镀锌铁皮的锌镀层厚度(锌的密度取7.14 g·cm-3)。
数据记录
数据处理
镀锌铁皮A长4.94 cm、宽4.90 cm
镀锌铁皮B长5.05 cm、宽5.00 cm
镀锌铁皮C长5.05 cm、宽4.90 cm
镀锌铁皮A m1(A)=2.455 g
镀锌铁皮B m1(B)=2.508 g
镀锌铁皮C m1(C)=2.500 g
镀锌铁皮A m2(A)=2.201 g
镀锌铁皮B m2(B)=2.247 g
镀锌铁皮C m2(C)=2.238 g
镀锌铁
皮编号
镀锌铁皮厚度
(单侧)/cm
镀锌铁皮平均
厚度(单侧)/cm
镀锌
铁皮A
镀锌
铁皮B
镀锌
铁皮C
解析 反应时小心地将铁片翻动,是为了使Zn与盐酸充分反应;在盐酸中,Zn与Fe构成原电池,因为Zn的活泼性比Fe的强,Zn失去电子被氧化,随着Zn的消耗,原电池作用减弱,反应速率减慢,当反应速率显著减小时,说明Zn与盐酸反应完成。根据公式:h=可以知道当Zn反应不完全、铁片不干燥或铁片被氧化时都会使h减小,也可以根据上述公式计算出镀锌铁皮的厚度。
答案 (3)使Zn充分反应 偏低 冲洗铁片上的酸液体 避免铁被腐蚀 (4)除去水分 偏低 铁片氧化
(5)
镀锌铁皮厚度(单侧)/cm
镀锌铁皮平均厚度(单侧)/cm
7.348×10-4
7.334×10-4
7.239×10-4
7.415×10-4
17.(8分)某校化学兴趣小组的同学对一含有少量Na2SO4的NaOH样品中NaOH的含量进行测定。回答下列问题:
(1)甲同学运用沉淀法测定样品中NaOH的含量。他选用的药品除样品外,还应有________;实验中应测定的数据有_______________________。
(2)乙同学运用滴定法测定样品中NaOH的含量。
①用分析天平准确称取该样品5.00 g,全部溶于水配制成1 000.0 mL的溶液。用碱式滴定管取其中20.00 mL放在锥形瓶中,滴加几滴指示剂,待测。滴定管在使用前除洗涤外,还应____________________________________。
②用浓度为0.100 0 mol·L-1的盐酸标准溶液进行滴定。开始滴定前的一步操作是_______________________________________________________。
③滴定过程中用________测定锥形瓶中溶液的pH,临近滴定终点时测定pH应_____________________________________________________________。
④滴定过程中,锥形瓶中溶液的pH变化如下
V(HCl)/mL
0.00
12.00
18.00
22.00
23.00
23.96
24.00
24.04
25.00
26.00
30.00
pH
13.1
12.6
12.2
11.7
11.4
9.9
7.0
4.0
2.7
2.4
1.9
请在下面坐标图中绘制出上述中和滴定的曲线。
⑤下表是几种酸碱指示剂的变色范围,根据你作出的中和滴定曲线分析,上述中和滴定中应选用的指示剂是________。
指示剂
变色范围(pH)
颜色
酸色
碱色
甲基橙
3.1~4.4


石蕊
5.0~8.0


酚酞
8.2~10.0


⑥样品中,NaOH的质量百分含量为________。
解析 (1)利用沉淀法测定样品中NaOH含量,选用能与NaOH生成沉淀且不和SO生成沉淀的物质,为了使OH-沉淀尽可能完全,选用Mg2+(氢氧化镁溶解度小)。(2)③pH计是用来测定溶液pH的仪器,能比较方便准确的测定溶液的pH,在滴定终点附近溶液的pH会出现突变,所以此时需滴一滴测一次。⑤由于石蕊变色时不容易判断,一般不选用石蕊作指示剂,强酸滴定强碱可以选用甲基橙或酚酞作指示剂。⑥w(NaOH)=×100%=96%。
答案 (1)MgCl2溶液 样品质量和加入足量MgCl2溶液后生成沉淀的质量 (2)①检漏 ②调节盛标准液的滴定管的液面于“0”刻度或“0”刻度以下 ③pH计 每滴一滴测一次 ④滴定曲线如图所示
⑤甲基橙或酚酞 ⑥96%
18.(8分)中华人民共和国国家标准(GB2760-2011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25 g·L-1。某兴趣小组用题图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2,并对含量进行测定。
(1)仪器A的名称是________,水通入A的进口为________。
(2)B中加入300.00 mL葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应,其化学方程式为________________________。
(3)除去C中过量的H2O2,然后用0.090 0 mol·L-1NaOH标准溶液进行滴定,滴定前排气泡时,应选择图2中的________;若滴定终点时溶液的pH=8.8,则选择的指示剂为________;若用50 mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“10”处,则管内液体的体积(填序号)________(①=10 mL,②=40 mL,③<10 mL,④>40 mL)。
(4)滴定至终点时,消耗NaOH溶液25.00 mL,该葡萄酒中SO2含量为________g·L-1。
(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________。
解析 (1)根据仪器的结构特点,可知A为冷凝管或冷凝器,冷却水下口进上口出,水能够充满冷凝管,冷却效果好。(2)SO2被H2O2氧化为H2SO4,其化学方程式为SO2+H2O2===H2SO4。(3)盛放NaOH标准液,应选择碱式滴定管,滴定前用图③方法排气泡 ;滴定终点溶液的pH=8.8在酚酞的变色范围(8~10)内;依据滴定管的结构特点,0刻度在上,大刻度在下,且最下端尖嘴部位无刻度,因此液面在刻度“10”处,管内液体体积大于40 mL。(4)n(NaOH)=0.090 0 mol·L-1×0.025 L=0.002 25。根据反应关系SO2~H2SO4~2NaOH,m(SO2)==0.072 g,该葡萄酒中SO2的含量为=0.24 g·L-1。(5)造成测定结果比实际值偏高的原因是反应过程中挥发出的盐酸滴定时消耗了NaOH标准液,可使用难挥发的强酸代替盐酸避免误差的产生。
答案 (1)冷凝管或冷凝器 b
(2)SO2+H2O2===H2SO4
(3)③ 酚酞 ④
(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,排除盐酸挥发的影响
19.(6分)我国规定饮用水的硬度不能超过25度。硬度的表示方法是:将水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+,并将其折算成CaO的质量。通常把1升水中含有10 mg CaO称为1度。某化学实验小组对本地区地下水的硬度进行检测。

M2+(金属离子)+Y4-(EDTA)===MY2-
MEBT+Y4-(EDTA)===MY2-+EBT(铬黑T)
实验过程如下:
(1)已知水中由Ca2+、Mg2+和HCO所引起的硬度称为暂时硬度,可通过加热减小硬度,写出加热时所发生的化学反应方程式(任写一个)________________。
(2)取地下水样品25.0 mL进行预处理。预处理的方法是向水样中加入浓盐酸,煮沸几分钟,煮沸的目的是______________________________________
_____________________________________________________________。
(3)将处理后的水样转移到250 mL的锥形瓶中,加入氨水-氯化铵缓冲溶液调节pH为10,滴加几滴铬黑T溶液,用0.010 0 mol·L-1的Y4-(EDTA)标准溶液进行滴定,滴定时眼睛应________,滴定终点时的实验现象是________
__________________________________________________________。
(4)滴定终点时共消耗Y4-(EDTA)溶液15.0 mL,则该地下水的硬度是________。
(5)若实验时装有Y4-(EDTA)标准液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗,则测定结果将________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
解析 (4)25.0 mL地下水样品中含Ca2+、Mg2+的总量为n(M2+)=0.010 0 mol·L-1×15.0×10-3 L=1.5×10-4 mol,地下水的硬度=1.5×10-4 mol××56 g·mol-1×=33.6度。
(5)若实验时装有EDTA标准液的滴定管只用蒸馏水润洗而未用标准液润洗,则导致滴定终点时消耗EDTA标准液增多,最终使所测水的硬度偏大。
答案 (1)Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2O[或Mg(HCO3)2MgCO3↓+CO2↑+H2O] (2)除去溶解的CO2 (3)注视锥形瓶中溶液颜色的变化 溶液由酒红色变为蓝色且半分钟不褪色 (4)33.6度 (5)偏大
20.(8分)茶是我国人民喜爱的饮品,其中含有多种有益于人体健康的成分,据测定茶叶中含有450种以上的有机成分与15种以上的元素。某化学研究小组欲探究茶叶中钙元素的含量(已知茶叶中的铝、铁元素对钙离子的测定有影响),设计的探究实验方案如下:
步骤1:称取250 g干燥的茶叶,置于通风橱中,充分灼烧使茶叶灰化,再用研钵磨细后移入烧杯中,然后将100 mL 2 mol·L-1盐酸加入灰中搅拌、过滤、洗涤。
步骤2:向步骤1所得滤液中逐滴加入稀氢氧化钠溶液,调节溶液的pH为6~7左右,使铝、铁的氢氧化物完全沉淀,再加热煮沸30 min,加入7.95 g无水碳酸钠,充分搅拌,待沉淀完全后,过滤,洗涤,得到滤液和沉淀。
步骤3:将步骤2所得的滤液稀释至500 mL,取其中的25.00 mL溶液以酚酞作指示剂,用0.100 0 mol·L-1的HCl标准溶液滴定,终点时消耗盐酸的体积为25.00 mL,计算结果。
请回答下列问题:
(1)步骤 1中,使茶叶灰化需要的仪器有三角架、泥三角、酒精喷灯、________。
(2)步骤2中,改用试剂________来调节pH将更为方便;判断沉淀已经洗涤干净的方法是____________________________________。
(3)步骤3中,被滴定的25 mL滤液中 CO的物质的量为________mol。
(4)原茶叶中钙离子的质量分数为________。若碳酸钠试剂不纯,且所含杂质不与Ca2+反应,则测得的钙离子的质量分数将________。
A.偏小 B.偏大
C.无影响 D.偏小或偏大或无影响
解析 (1)灼烧需要用坩埚和坩埚钳。(2)为防止生成的Al(OH)3沉淀溶解,用氨水更好。若沉淀没有洗干净,则滤液中会含有CO,所以滤液加入CaCl2溶液,若无沉淀生成,说明溶液已洗干净了。(3)盐酸滴定Na2CO3,若用酚酞作指示剂,只发生反应:Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl,被滴定的滤液中含Na2CO3为0.100 0 mol·L-1×0.025 L=0.002 5 mol。(4)与Ca2+反应的Na2CO3为:-0.002 5×=0.025 mol,Ca2+的质量分数为×100%=0.4%。杂质与盐酸是否反应未知,若与HCl不反应,则Ca2+含量应偏大,若反应,则含量可能是不变,或是减小。
答案 (1)坩埚、坩埚钳 (2)氨水 取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加CaCl2溶液,若无沉淀产生,则已洗净 (3)0.002 5 (4)0.4% D
21.(8分)(2016·天津理综,9)水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标,通常用每升水中溶解氧分子的质量表示,单位mg·L-1,我国《地表水环境质量标准》规定,生活饮用水源的DO不能低于5 mg/L。某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略),测定某河水的DO。
1.测定原理:
碱性条件下,O2将Mn2+氧化为MnO(OH)2:①2Mn2++O2+4OH-===2MnO(OH)2↓,酸性条件下,MnO(OH)2将I-氧化为I2:②MnO(OH)2+I-+H+―→Mn2++I2+H2O(未配平),用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,③2S2O+I2===S4O+2I-。
2.测定步骤:
a.安装装置,检验气密性,充N2排尽空气后,停止充N2。
b.向烧瓶中加入200 mL水样。
c.向烧瓶中依次迅速加入1 mL MnSO4无氧溶液(过量)2 mL碱性KI无氧溶液(过量),开启搅拌器,至反应①完全。
d.搅拌并向烧瓶中加入2 mLH2SO4无氧溶液,至反应②完全,溶液为中性或弱酸性。
e.从烧瓶中取出40.00 mL溶液,以淀粉作指示剂,用0.010 00 mol·L-1 Na2S2O3溶液进行滴定,记录数据。
f.……
g.处理数据(忽略氧气从水样中的溢出量和加入试剂后水样体积的变化)。
回答下列问题:
(1)配制以上无氧溶液时,除去所用溶剂水中氧的简单操作为________。
(2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器为________。
①滴定管 ②注射器 ③量筒
(3)搅拌的作用是________。
(4)配平反应②的方程式,其化学计量数依次为________。
(5)步骤f为________________________________________。
(6)步骤e中达到滴定终点的标志为________。若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50 mL,水样的DO=________mg·L-1(保留一位小数)。作为饮用水源,此次测得DO是否达标:________(填“是”或“否”)。
(7)步骤d中加入H2SO4溶液反应后,若溶液pH过低,滴定时会产生明显的误差,写出产生此误差的原因(用离子方程式表示,至少写出2个)______________________________________________________。
解析 (1)气体在水中的溶解度随着温度升高而减小,将溶剂水煮沸可以除去所用溶剂水中氧气。(2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂,应选择注射器。(3)搅拌可以使溶液混合均匀,加快反应速率。(4)由Mn元素的化合价由+4价降低到+2价,碘元素的化合价由-1价升高到0价,根据化合价升降总数相等,反应②配平后化学方程式为MnO(OH)2+2I-+4H+===Mn2++I2+3H2O,故其化学计量数依次为1,2,4,1,1,3。(5)为了减小实验的误差,滴定操作一般需要重复滴定操作2~3次,因此步骤f为重复步骤e的操作2~3次。(6)I-被氧化为I2后,再用Na2S2O3溶液滴定,将I2还原为I-,因此滴定结束,溶液的蓝色消失且半分钟不恢复原色;n(Na2S2O3)=0.010 00 mol/L×0.004 5 L=4.5×10-5 mol,根据反应①②③有O2~2MnO(OH)2~ 2I2~4S2O,n(O2)=n(Na2S2O3)=1.125×10-6 mol,该河水的DO= mg/L=9.0 mg/L>5 mg/L,达标。(7) Na2S2O3在酸性条件下发生歧化反应,生成的SO2也能够被生成的I2氧化,同时空气中的O2也能够将I-氧化,反应的离子方程式有2H++S2O===S↓+SO2↑+H2O,SO2+I2+2H2O===4H++SO+2I-,4H++4I-+O2===2I2+ 2H2O。
答案 (1)将溶剂水煮沸后冷却 (2)② (3)使溶液混合均匀,快速完成反应 (4)1,2,4,1,1,3 (5)重复步骤e的操作2~3次 (6)溶液蓝色褪去(半分钟内不恢复原色) 9.0 是 (7)2H++S2O===S↓+SO2↑+H2O,SO2+I2+2H2O===4H++SO+2I-,4H++4I-+O2===2I2+2H2O(任写其中2个)
课件9张PPT。专题整合[知识网络][专题探究]专题一 定量实验题的解题方法与技巧
定量实验题都有一个需要测量的量(目的量),通常的情形是目的量无法直接测量,而是通过可以测量出来的量(可测量的量)计算求得。目的量是依据题的设计而定,它可以是相对原子质量、相对分子质量、质量分数等。根据实验原理确定可测量并准确测定成为定量实验的关键。可测量的量是试题考查的核心所在,也是决定化学实验所需的仪器和装置、实验步骤的先后顺序、测量结果的读取与记录、误差存在的可能性、实验过程中需要注意的事项的主要因素。1.“可测量的量”的测定方法
中学化学中,定量实验可测的量主要是固体或气体的质量、液体或气体的体积以及反应体系温度三种。对于固体质量、液体体积和反应体系温度,根据实验精度要求分别采用托盘天平(或电子天平)、量筒(或滴定管)以及温度计测量即可。气体的质量和气体的体积一般采用间接的方法来测定。
如果在定量实验方案设计过程中,存在多个可测量的量,应优先选用易于测量而且测量误差较小(准确度较高)的量作为可测量的量,从而确保实验结果具有较高的精确度。2.减小实验误差的方法
定量实验必须尽可能减小实验误差、提高实验精确度。因此:
(1)要根据实验要求和条件精选精确度比较高的计量仪器(如量体积时,尽可能用滴定管或移液管);
(2)要准确规范地进行读数(如读量筒或移液管中液体体积时,视线应该与管中的凹液面最低处相切);
(3)要重视测量实验中的“恒量”操作和重复测量。在重复测量时,要确保两次量之间的差异符合实验要求,计算时取两次(或多次)测量值之间的平均值;
(4)要注意外界条件的影响(如温度对气体体积的影响、压强对气体体积的影响,读数时要恢复到指定的温度和压强,在数据处理时往往要换算为标准状况)等。3.解答定量实验综合题的一般思维方法
解答定量实验综合题的一般思维方法归纳起来有以下几点:
(1)阅读题干,弄清目的量;
(2)根据题中信息,找出所涉及的化学反应原理;
(3)确定可测量的量,并与相关教材中的实验相比较;
(4)从可测量的量出发,明确所需要的仪器;
(5)利用可测量的量通过化学原理求目的量。专题二 开放性实验设计的解题策略
1.试题特点
开放性实验题一般具有下列的一些特征:
(1)条件开放性。化学实验条件主要包含化学用品、化学实验仪器和装置、化学实验操作等。实验条件开放性指给定多余的实验条件或者没有限制实验条件。实验条件开放性往往是实验设计试题具有开放性的前提条件。
(2)思维发散性。解答开放性实验试题,思维方式并不是唯一的,可以根据自己惯用的思维方式及自己的知识水平,采用适合自己思维的方式进行实验设计。思维的发散和开放是开放性实验题的本质特征。(3)过程探究性。开放性实验设计试题的解答,一般没有固定或现成的模式可循,往往需要解题者用非常规的思维和方法。而要求解题者在认真领会实验目的或原理的基础上开动思维,积极探究,创造性地制定方案去实现实验目的。因此体现在解题过程上具有一定的探究性。
(4)结论多样性。结论多样性是指在解答开放性问题时,由于实验条件的开放性、答题思维的开放性,可以得到多个并列的答案。这是开放性实验试题的外在表现。
(5)情境真实性。开放性实验题强调理论联系实际、学以致用,试题的情境或模拟现实或模拟科学探究的过程,因而具有命题打破常规的开放性(模拟现实的开放)的特征。2.应试策略
解答该类试题,要注意以下三个方面:
第一,在整理和分析题目给出的信息时,要注意全面系统地整理信息,并与已有的知识系统取得联系,充分挖掘信息的内涵和外延,将数据、图表、情境等信息进行筛选、分解、转换、重组,去粗取精,去伪存真,由表及里,抓住本质。
第二,在利用信息进行逻辑推理过程中,要注意进行发散性思维,全方位、多角度、多层面地剖析,对一切可能结果作出科学预测和结论。开放性试题往往具有丰富多彩的答案,因此在处理此类问题时,要注意广泛联想。第三,由于开放性试题存在多种答案,但只有一种属于最优化的方案。在答题时,要注意题目是否指定了“最佳”的要求。如果有这样的要求,就必须对多样的答案(实验方案)进行逐一对比,根据原理正确、过程简单、操作方便、现象明显、精度良好以及安全环保等要求,作出最佳(最优化)的选择。课件26张PPT。课题一 食醋总酸含量的测定[学习目标] 1.掌握移液管和容量瓶的正确使用方法。2.学会使用滴定管进行滴定操作。3.了解酸碱滴定中指示剂的选择方法。4.初步学会用滴定法测定液体试样中的总酸(或总碱)。5.初步认识实验方案设计、数据记录及处理在化学学习、科学研究和日常生活中的应用。一、中和滴定原理
1.食醋的总酸含量及其测定
食醋的酸味主要来自其中的______等有机酸。食醋总酸含量是指每100 mL食醋中含酸(以醋酸计)的质量,也称食醋的_____。国家标准规定酿造食醋总酸含量不得低于3.5 g/100 mL。
利用__________法,用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定待测食醋样品溶液,如果测量出恰好中和时二者的______,可测定食醋的总酸含量。滴定时反应的化学方程式是__________________________________________。醋酸酸度滴定分析体积NaOH+CH3COOH===CH3COONa+H2O2.酸碱中和滴定过程中的pH的变化
用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定0.100 0 mol·L-1 CH3COOH溶液(20.00 mL)时,滴定过程中溶液pH的变化情况:
在滴定开始时,pH____________。当加入的NaOH溶液的体积由19.98 mL(非常接近完全反应)增加到20.02 mL时(约1滴),pH出现______,由7.74增加到9.70,这种pH突变称为____________。根据这一pH的变化,我们可以选择在微碱性的溶液中变色的指示剂(如______)作为本实验的指示剂。升高缓慢突变滴定突跃酚酞3.酸碱中和滴定指示剂的选择
原则:变色要明显、灵敏,且指示剂的变色范围要尽可能与恰好完全反应时的pH接近。因此
(1)强酸强碱相互滴定,可选用________或______。甲基橙酚酞(2)若反应生成强酸弱碱盐溶液呈酸性,则选用酸性变色范围的指示剂(如_______);若反应生成强碱弱酸盐,溶液呈碱性,则选用碱性变色范围的指示剂(如______)。
(3)石蕊溶液因颜色变化不明显(紫色与蓝色不易辨别),且变色范围过宽,一般不作滴定指示剂。
(4)常用的指示剂本身多是弱酸或弱碱。为了使指示剂的变色不发生异常导致误差,中和滴定时指示剂的用量不可过多,一般用_______滴。甲基橙酚酞2~3思考1:何为滴定终点?如何根据指示剂的颜色变化判断滴定终点?提示 把指示剂恰好变色的这一点称为滴定终点。通常根据指示剂颜色的变化来确定滴定终点,即滴入最后一滴标准液,溶液变色后,半分钟内不复原。 二、课题方案设计
1.配制待测食醋溶液
用25 mL________吸取市售食醋25 mL,置于250 mL________中,加水稀释至刻度,摇匀即得待测食醋溶液。
2.把滴定样品溶液装入酸式滴定管
将酸式滴定管洗净后,每次用3~4 mL待测食醋溶液润洗3次,然后加待测食醋溶液,使液面高于“0”刻度。把滴定管夹在滴定管夹上(活塞把向右),轻轻转动活塞,放出少量酸液,使_______________,并使液面达到________________________。静置1~2 min,读取刻度数据(应读到小数点后面______数字),记录为待测食醋体积的初读数。移液管容量瓶尖嘴内充满酸液“0”刻度或“0”刻度以下两位3.把标准NaOH溶液装入碱式滴定管
将碱式滴定管洗净后,每次用3~4 mL NaOH标准溶液润洗3次,然后加入NaOH标准溶液,用如图所示的方法排除_________的气泡后,使液面位于________________________。静置后,读取刻度数据,记录为氢氧化钠标准溶液体积的初读数。橡皮管内“0”刻度或“0”刻度以下4.取待测食醋溶液
从酸式滴定管中放出V mL(V值在25.00左右)待测食醋到洗净的________中,加2~3滴______溶液。读取滴定管中食醋的刻度数据,记录为待测食醋体积的终读数。
5.用NaOH标准溶液滴定待测食醋溶液
将盛有待测食醋的锥形瓶置于碱式滴定管下,挤压碱式滴定管的玻璃球,使滴定管内的NaOH标准溶液滴入锥形瓶中,边加边_______锥形瓶。将要到达终点时应______加入碱液的速度,当溶液的颜色_______________________________,即达到滴定终点。静置后,读取NaOH标准溶液的刻度数据,记录为NaOH标准溶液体积的终读数。锥形瓶酚酞摇动减慢变为粉红色且在半分钟内不褪色6.数据处理
依据实验记录数据计算每次测得的食醋中醋酸的质量
m(CH3COOH)=___________________________________,
则100 mL食醋中所含醋酸的质量为:
m′(CH3COOH)=_____________________________________

________,
根据3次接近的平行测定值,可计算食醋中的总酸含量的平均值。c(NaOH)·V(NaOH)·M(CH3COOH)思考2:酸碱恰好中和反应时就是滴定终点吗?此时溶液一定显中性吗?
提示 滴定终点是指酸碱中和反应时指示剂颜色恰好变化的点,不一定就是酸碱恰好中和时的点(但在误差允许范围之内),此时溶液不一定显中性,如NaOH与CH3COOH恰好中和时溶液显碱性。点拨一、滴定管和移液管的使用
1.滴定管及其使用
(1)滴定管的优点是易于控制所滴加液体的流量、读数比较精确,滴定管的最小刻度为0.1 mL,可估读到0.01 mL(如20.18 mL,最后一位是估计值)。
(2)中和滴定中使用的滴定管分酸式和碱式两种,使用时不能混用。酸式滴定管还可用于盛其他酸性或具有强氧化性的物质,碱式滴定管还能用于盛装其他碱性物质。(3)中和滴定中有关仪器的洗涤。滴定管在使用前经检查不漏水后要进行洗涤,须先用自来水洗(必要时用特殊试剂洗)再用蒸馏水洗,然后再用待盛液润洗2~3次。但锥形瓶用蒸馏水洗净后不能再用待盛液润洗,否则将会引起误差。
(4)要注意滴定管的刻度,0刻度在上,往下越来越大,全部容积大于它的最大刻度值,因为下端有一部分没有刻度。滴定时,所用溶液不得超过最低刻度,也不得一次滴定使用两滴定管酸(或碱),也不得中途向滴定管中添加试剂。2.移液管的使用移液管是准确量取一定体积液体的量具。吸取液体时,左手拿洗耳球,右手将移液管插入溶液中吸取,当溶液吸至标线以上时,立即用食指将管口堵住,将管尖离开液面,稍松食指使液面平稳下降,至凹液面最低处与标线相切,立即按紧管口。将移液管垂直放入稍倾斜的容器中,并使管尖与容器内壁接触,松开食指使溶液全部流出,数秒后,取出移液管(管尖残留的液体不要吹出,管上注明需吹出的例外)。移液管使用完毕后,应立即洗净,放在移液管架上。点拨二、中和滴定实验注意事项
1.用NaOH溶液滴定时,实际测出的是总酸量。分析结果用含量最多的醋酸表示。
2.由于是强碱滴定弱酸,滴定的pH突变在碱性范围内,理论上滴定终点的pH在8.7左右。通常选用酚酞为指示剂,滴至溶液呈粉红色且30 s内不褪色,表明滴定达终点。
3.最好用白醋。若样品为颜色较深的食醋,需用蒸馏水稀释5倍以上,直到溶液颜色变得很浅、无碍于观察酚酞溶液的颜色变化为止。如果经稀释或活性炭脱色后颜色仍较深,则此品牌食醋不适于用酸碱指示剂滴定法测定酸含量。4.为了减小随机误差,应适当增加平行测定次数,通常平行测定三次。
5.在一组测定数据中,若某个实验数据与其他数据相差较大,这一数据称为异常值,一般将其舍弃。为了保证测定结果的准确度,应重新滴定一次。点拨三、中和滴定中常见的误差分析(以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)特别提醒 读数误差可以用画图的形式来理解和记忆。如开始读数仰视,滴定完毕读数俯视,如图Ⅰ;开始读数俯视,滴定完毕读数仰视,如图Ⅱ。[典例剖析]
某研究性学习小组为了探究醋酸的有关性质,进行了如下实验。
实验一:配制醋酸溶液
取冰醋酸配制250 mL 0.2 mol·L-1的醋酸溶液,需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、________和________。
实验二:标定醋酸溶液的浓度
用0.200 0 mol·L-1的NaOH溶液对20.00 mL上述稀释后的醋酸溶液进行滴定,回答下列问题:
(1)该滴定过程中,应选择指示剂为________,滴定终点溶液的颜色变化为________。(2)测定过程中下列因素会造成醋酸浓度偏高的是________。
A.对装有标准碱液的滴定管先仰视读数,滴定后俯视读数
B.锥形瓶装入待测酸液前先用待测液润洗
C.滴定管水洗后直接装入标准碱液
D.装待测溶液的滴定管取前尖嘴处有气泡,取后气泡消失
(3)几次滴定消耗NaOH溶液的体积如下:则该醋酸溶液的准确浓度为________mol·L-1。答案 实验一:250 mL容量瓶 胶头滴管
实验二:酚酞 无色变为粉红色 BC 0.200 0[跟踪训练]
某工厂废水中含游离态氯,通过下列实验测定其浓度:
①取水样10.0 mL于锥形瓶中,加入10.0 mL KI溶液(足量),滴入指示剂2~3滴。
②取一滴定管依次用自来水、蒸馏水洗净,然后注入
0.01 mol·L-1 Na2S2O3溶液,调整液面,记下读数。
③将锥形瓶置于滴定管下进行滴定,发生的反应为:
I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6试回答下列问题:
(1)步骤①加入的指示剂是___________________________。
(2)步骤②应使用________式滴定管。
(3)步骤③当待测液由________色变为________色且不再变化即达终点,若耗去Na2S2O3溶液20.0 mL,则废水中Cl2的物质的量浓度为_____________________。
(4)Cl2的实际浓度比所测浓度应________(“偏大”、“偏小”或“相等”)。答案 (1)淀粉溶液 (2)碱
(3)蓝 无 0.01 mol·L-1 (4)偏小课件28张PPT。课题二 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定 [学习目标] 1.学会用电子天平称量物质的质量。2.学会用化学方法测定镀锌铁皮锌镀层的厚度。3.了解测定过程中产生误差的原因,并能对实验中的数据进行处理。4.学会书写定量测定与分析实验报告。一、知识预备
1.锌的电化学腐蚀
锌的化学性质比铁______,如果镀锌铁皮的锌镀层被破坏,将在潮湿空气中发生电化学腐蚀,残留的锌镀层作为原电池的____极,____先被腐蚀。将镀锌铁皮放到酸中时,发生原电池反应,铁皮表面的锌镀层溶解,电极反应式如下:
负极:____________________
正极: ____________________
待锌在酸中完全溶解后,产生氢气的速率显著______,可以借此判断锌镀层是否反应完全。活泼负锌Zn-2e-===Zn2+2H++2e-===H2↑减慢思考1:表面镀锌的铁皮不易生锈,通称铅铁、白铁。镀锌铁为什么不易生锈呢?
提示 ①在铁的表面起到保护层的作用。②如果镀层破坏,还可以形成锌铁原电池,铁作正极,利用牺牲阳极的阴极保护法原理,铁受到保护。V=2hS二、课题方案设计
1.取三块镀锌铁皮(A、B、C,截自同一块镀锌铁皮),分别量出它们的长度与宽度。
2.用__________分别称量三块镀锌铁皮(A、B、C)的质量。
3.将镀锌铁皮A放入烧杯中,加入40 mL 1∶4稀硫酸。反应时用________小心翻动镀锌铁皮,使铁皮两边锌镀层都充分反应。到反应速率突然______时(产生气泡的速率变得极慢),立即将未反应的铁片取出,用自来水冲洗掉附着的酸液。电子天平玻璃棒减小4.将铁片放在________上,用酒精灯小火烘干,冷却后用电子天平称量。
5.分别用镀锌铁皮B、C重复进行实验步骤3、4。
6.根据实验所得数据,求出镀锌铁皮的锌镀层厚度。
思考2:为何将铁片小火烘干而不能高温烘干?
提示 因铁在高温时易被空气中的氧气氧化。若烘干时温度过高,会有部分铁转化为氧化物而使铁片质量增大,导致实验结果偏小。石棉网点拨一、镀锌铁皮锌镀层厚度的测定方案设计
1.利用电化学腐蚀原理
将一定长度、宽度和质量的镀锌铁片放入6 mol·L-1的盐酸中形成原电池,锌被反应掉,通过观察产生H2的速率判断锌完全溶解,洗净、烘干,用电子天平称其质量,则反应前(m1)与反应后(m2)镀锌铁皮的质量差就是锌镀层的质量(m1-m2)。特别提示 方案1、方案2只是测锌镀层厚度的两种方法,还有几种供师生参考:
方案3:氨水法——利用锌溶于氨水而铁不溶于氨水而设计。
方案4:利用锌的化合物的两性
求出m(Fe),再推算求出m(Zn)。2.实验注意事项
(1)锌在酸中完全溶解后,产生氢气的速率由快迅速转慢,准确判断锌完全反应是本实验最重要的一环。若判断过早则会使锌未完全溶解;若过迟会使铁部分溶解,都会增加实验误差。
(2)为精确测量镀锌铁片反应前后的质量,应使用电子天平。因电子天平属精密仪器,要小心使用防止损坏。(3)电子天平要准确读数:由于电子天平精密度高,稍有影响(比如对着它大声说话)都有可能使它的读数发生变化。所以要等在不受外界影响的情况下,天平显示数据稳定下来后再读数。
(4)要及时记录数据:数据对定量分析实验是至关重要的。如果前面有任何一处数据忘记记录,都会使后续实验丧失意义。点拨三、水果中维生素C含量的测定
1.基本原理
(1)维生素C:
①存在:不少蔬菜、水果中含有丰富的维生素C。
②结构及性质:维生素C又称抗坏血酸,结构简式为
,具有强还原性:在酸性溶液中,维生素C将I2还原为I-,利用这一反应,可以测定果汁中维生素C的含量。2.实验记录与结论
(1)配制维生素C标准溶液:将5片100 mg的维生素C药片投入盛有50 mL蒸馏水的烧杯中,用玻璃棒碾压加速溶解,再转移到250 mL容量瓶中,稀释至刻度。
(2)准备果汁样品:取50 mL橙汁,过滤后备用。
(3)维生素C片中维生素C含量的测定:移取①中所配溶液
20 mL于锥形瓶中,加入1 mL 0.1 mol·L-1盐酸,再加1~
2 mL淀粉溶液,用0.010 mol·L-1碘水溶液滴定,直到溶液显蓝色且半分钟内不褪色。重复操作两次,记录数据。(4)果汁中维生素C含量的测定:移取②中所配溶液20 mL于锥形瓶中,加入1 mL 0.1 mol·L-1盐酸,再加1~2 mL淀粉溶液,用0.010 mol·L-1碘水溶液滴定,直到溶液显蓝色且半分钟内不褪色。重复操作两次,记录数据。
(5)实验数据处理。[典例剖析]
“白铁皮”指镀锌的铁皮,具有较强的耐腐蚀性,是生产中常用的金属材料之一。镀锌层犹如铁皮的保护层,这层膜的厚度及均匀度也成了判断镀层质量的重要指标。某研究性学习小组为了测定镀锌铁皮的厚度,设计了下面的实验方案:
方案一:取三块镀锌铁皮(A、B、C,截自同一块镀锌铁皮),将镀锌铁皮A放入烧杯中,加入40 mL 6 mol·L-1盐酸,反应时用玻璃棒小心翻动镀锌铁皮,待锌镀层反应完全时,立即将未反应的铁皮取出,洗涤、小心烘干、称量。将B、C重复上面的实验。(1)锌镀层完全反应的标志是____________________________。
(2)如何检验铁片已经洗净?___________________________。
(3)该小组的实验数据记录及数据处理如下,完成下列表格。(锌的密度为7.14 g/cm3)本实验中产生误差的地方可能有哪些?(任意列举两种)
____________________________________________________、
____________________________________________________。
方案二:已知锌与强碱溶液反应的离子方程式为Zn+2OH-+2H2O===[Zn(OH)4]2-+H2↑。某同学按下图装置设计了测定镀锌铁皮镀层厚度的实验方案,将单侧面积为S cm2、质量为m g的镀锌铁皮放入6 mol·L-1 NaOH溶液中。回答下列问题。(4)装置中导管a的作用是________________________________
____________________________________________________。(5)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:①记录C的液面位置;②待B中不再有气体产生并恢复至室温;③由A向B中滴加足量NaOH溶液;④上下移动C,使干燥管和C中液面相平。上述操作的顺序是________(填序号)。
(6)实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL(实验条件下的气体摩尔体积为Vm L·mol-1)。则镀锌铁皮的厚度为________cm。(写出数学表达式)解析 本题考查化学实验的设计、分析与评价。
(1)当锌镀层完全反应后就是铁与盐酸反应,前后反应速率不同,产生气泡的速率明显变化。
(2)从溶液中取出的铁片必然带有盐酸及其盐,当洗净时也就是不再含有盐酸及其盐,所以检验铁片是否洗净就是检验氯离子,也可检验其酸性。
(3)由三组所列锌镀层厚度数据来看,第三组数据与另两组有较大差距,应舍去,前两组数据取平均值得4.215×10-4 cm;本实验中产生误差的地方可能有:长度和宽度的测量,质量的称量,恰好反应的判断,反应后铁皮的洗涤是否干净、烘干是否彻底等。[跟踪训练]
某同学为探究不同水果中维生素C的含量,根据维生素C的水溶液能够使高锰酸钾溶液褪色的原理,自己设计了如下实验:
①用榨汁机分别榨出水果甲和水果乙的汁液A和汁液B;
②将两种新鲜的汁液分别倒入两个洁净、干燥的小烧杯中;
③取2支洁净、干燥的小试管,分别注入汁液A和汁液B各1毫升;
④取2支滴管,分别吸取较浓的高锰酸钾溶液逐滴地滴入2支小试管中,边滴、边振荡、边观察,直至高锰酸钾溶液的颜色不能褪去时为止,记录此时所用高锰酸钾溶液的滴数。请分析作答:
(1)不同滴管的一滴试剂的体积是不同的,因此实验步骤________有可能增大实验误差,为了便于准确地比较,应当______________________________。
(2)按修正后的实验步骤操作,如果滴入汁液A中的高锰酸钾溶液滴数比滴入汁液B中的多,则水果甲中维生素C的含量比水果乙中的_________________。
(3)修正后的实验方案与课本上的相比,创新之处是_________
___________________________________________________。
(4)写出一种维生素C含量较高的水果或蔬菜:___________。 解析 (1)本实验是通过滴入高锰酸钾的滴数来确定维生素C含量的高低,所以要求每一滴的量要相等,不然就没有可比性了,因此④是不准确的,不能选择不同的滴管,有可能会增加实验误差,应该使用同一支滴管来做实验。
(2)高锰酸钾溶液的颜色是紫色,维生素C可以使高锰酸钾溶液褪色,在试管中加入等量的水果汁,再滴加高锰酸钾溶液,滴入得越少,说明水果汁中含的维生素C越低,反之越高。(3)课本上是先向试管中加入等量的高锰酸钾溶液,再加水果汁。改进以后,先加等量的水果汁,再向其中滴高锰酸钾溶液,使操作更简便。
(4)维生素C含量较高的水果或蔬菜有猕猴桃,其次是橙子、橘子,还有黄瓜、西红柿等。
答案 (1)④ 使用同一(支)滴管吸取高锰酸钾
(2)多 (3)先加等量的水果汁,再向其中滴高锰酸钾溶液(使操作更简便)
(4)猕猴桃(其他合理答案均可)
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