届一轮复习人教版 定量实验设计与评价 学案文档格式.docx

1、（3）如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测试的结果_ （填偏高、偏低或不变）（4）步骤的目的是_（5）步骤的目的是_（6）该试样中纯碱的质量分数的计算式为_（7）还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数。请简述一种不同的实验方法。【思路点拨】对于实验问题，首先要明确实验目的（测定纯碱样品的质量分数），并据此找出实验原理（如测得与酸反应生成的CO2的质量求出Na2CO3的质量并进一步求出其质量分数；测得与酸反应生成的CO2的质量求出Na2CO3的质量并进一步求出其质量分数；在酸性环境下把NaCl转化为AgCl并测出沉淀的质量求出NaCl质量，从尔求得Na2CO3的质量和质量分数等）；

2、根据实验原理找出实验仪器并组装装置；进一步检验装置、分析存在的误差、消除误差；得出最终的设计方案。【答案】（1）样品重，砝码轻 （2）防止空气中的CO2和水气进入U型管中（3）偏高 （4）把反应产生的CO2全部导入U型管中（5）判断反应产生的CO2是否全部排出，并被U型管中的碱石灰吸收（6） （7）答案略。【解析】此题是典型的定量测量设计题目，抛开题目中的具体问题，要测量此混合物碳酸钠的质量分数，可以根据不同原理设计出下列实验方案。原理加入试剂测量参数方案利用CO32和Cl的性质差异加入盐酸测量产生CO2的质量方案（1）测量产生CO2的体积方案（2）中和滴定，测量加入H+的物质的量方案（3）加

3、入CaCl2溶液（或BaCl2）测量产生沉淀CaCO3（或BaCO3）的质量方案（4）先加足量HNO3，后加足量AgNO3测量AgCl的质量方案（5）利用Na+离子守恒或CO32、Cl的共性加入足量盐酸测量蒸发后溶液中NaCl的质量方案（6）加入足量的AgNO3测量沉淀Ag2CO3和AgCl的质量方案（7）方案（1）（2）（3）（4）是利用测量参数及关系式求混合物中Na2CO3的质量；方案（5）是利用AgCl的质量求混合物中NaCl的质量，进一步求的Na2CO3的质量；方案（6）是利用反应前后的固体的质量差或利用二元一次方程组求得混合物中各成分的质量；方案（7）的测定原理类似方案（6）。而试题

4、中设问只是其中的方案（1）实施过程而已，了解方案（1）中影响准确性的干扰因素（主要是二中（3）（6）导致）并将它排除，各种装置的作用、误差分析、方案设计等等都迎刃而解了。其他实验方案中的干扰因素，及解决办法见下表。干扰因素解决办法1生成的CO2中混有H2O，被D吸收，使结果偏高。2空气中的CO2和水进入D，使结果偏高。3烧瓶中残留的CO2无法被D吸收，使结果偏低。排水量气，CO2会有一部分溶解于水，可以排饱和NaHCO3溶液。影响中和滴定准确的因素见中和滴定误差分析1溶液中的CO32如何确定全部转移到沉淀中。2过滤后的滤纸上会粘有部分沉淀。3沉淀上会吸附一些杂质离子。4沉淀如何确定完全干燥。1

5、取上层清液，继续加钙盐，看是否有沉淀。2将滤纸和沉淀一起干燥，滤纸和沉淀一起称量，或使用无灰滤纸，干燥后将滤纸点燃。3将沉淀进行洗涤23次。4利用连续两次干燥，是否存在质量差。如何确定沉淀中没有碳酸银。加过量的HNO3，并用pH试纸进行检验，使溶液成酸性。如何确定CO32完全转移到气体中。加入足量的盐酸，并用pH试纸进行检验，使溶液成酸性。分析类似方案（4）分析方法类似方案（4）【总结升华】此题以纯碱为载体，综合考查了实验的基本操作（检查气密性、溶解、称量等）、误差分析（天平指针未在中间、B的作用、硫酸换成盐酸）、计算（计算纯碱的质量分数）及实验设计（简述一种不同的实验方案）等，是一道综合实验

6、题。举一反三：【变式1】某课外小组欲测定过氧化钠与碳酸钠混合物中过氧化钠的质量分数，准确称量a克样品，下列后续实验方案中，不合理的是（ ）A隔绝空气加热，冷却后，称量剩余固体质量 m1g B与足量稀盐酸反应并蒸干，称量剩余固体质量 m2 g C与足量水反应并加热，收集到标准状况下V1 L干燥气体D与足量稀硫酸反应并加热，收集到标准状况下V2 L干燥气体【答案】A【变式2】为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数（含少量NaCl），准确称量W0 g样品进行实验，下列实验方法所对应的实验方案和测量数据合理（除W0外）的是（ ）实验方法实验方案测量数据A滴定法将样品配成100 mL溶液，取10 mL，加

7、入甲基橙，用标准盐酸滴定消耗盐酸的体积B量气法将样品与盐酸反应，生成的气体全部被碱石灰吸收碱石灰增重C重量法样品放入烧瓶中，置于电子天平上，加入足量盐酸减轻的质量D将样品与盐酸反应，气体通过排水量气装置量气排水体积【解析】B中碱石灰能吸收二氧化碳和水；C中CO2挥发带出水蒸气；D中CO2能溶于水。【变式3】下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数（ ）A取a克混合物充分加热，减重b克B取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体C取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克D取a克混合物与足量Ba（OH）2溶液充分反应

8、，过滤、洗涤、烘干，得b克固体【答案】C 【解析】在Na2CO3和NaHCO3中，加热能分解的只有NaHCO3，A项成立；B项得到的固体产物是NaCl，Na2CO3和NaHCO3转化为NaCl时的固体质量变化不同，B项成立；同理，Na2CO3和NaHCO3转化为BaCO3时的固体质量变化也不同，D项成立；C项中碱石灰可以同时吸收CO2和水蒸气，C项明显错误；选C。【变式4】某化学小组在常温下测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案： 方案：铜铝混合物测定生成气体的体积 方案：测定剩余固体的质量下列有关判断中不正确的是（ ） A溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液 B溶液A和

9、B均可以选用稀硝酸 C若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小 D实验方案更便于实施【答案】B 【解析】因铝具有两性，而铜不能与碱、无氧化性酸反应，所以A和B是盐酸或氢氧化钠时，都与铝反应，故A可行；又因测固体质量比测气体体积易进行，故D正确；若A和B都是稀硝酸时则方案无法实施，故B错；若B是浓硝酸，则铝钝化，导致剩余固体质量增加，所以测得铜的质量分数偏小，故C正确。例2、北京市场销售的某种食用精制盐包装袋上有如下说明：产品标准GB5461产品等级一级配 料食盐、碘酸钾、抗结剂碘含量（以I计）2050mg/kg分装时期分装企业（1）碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应，配平化学方程式（将化

10、学计量数填于空白处） KIO3 KI H2SO4 K2SO4 I2 H2O（2）上述反应生成的I2可用四氯化碳检验。向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液，将I2还原，以回收四氯化碳。Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是 。某学生设计回收四氯化碳的操作步骤为： a.将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中； b.加入适量Na2SO3稀溶液； c.分离出下层液体。 以上设计中遗漏的操作及在上述步骤中的位置是 。（3）已知：I22S2O322IS4O62。某学生测定食用精制盐的碘含量，其步骤为： a. 准确称取wg食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解； b.用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使K

11、IO3与KI反应完全； c.以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为2.0103molL1的Na2S2O3溶液10.0mL，恰好反应完全。判断c中反应恰好完全依据的现象是 。b中反应所产生的I2的物质的量是 mol。根据以上实验和包装袋说明，所测精制盐的碘含量是（以含w的代数式表示） mg/kg。（1）1、5、3、3、3、3 （2）I2SO32H2O=2ISO422H+ 在步骤b后，增加操作：将分液漏斗充分振荡后静置 （3）溶液由蓝色恰好变为无色 1.0105 4.2 102/w【解析】（1）首先标出化学方程式中变价元素的化合价：然后利用氧化还原反应中化合价升高的数值和降低的数值相等配平KIO3

12、和KI的系数：最后利用质量守恒（原子守恒）配平其他物质：（2）Na2SO3稀溶液与I2的反应中I2被还原，所以Na2SO3做还原剂被氧化，化合价应升高，即生成Na2SO4，所以反应的离子方程式为I2SO32H2O=2ISO422H。在实验过程中I2在有机相CCl4中，而Na2SO3在水相中，二者不相溶，因此为了使二者充分反应应对分液漏斗进行必要的震荡，因此应在b、c之间加上操作：将分液漏斗充分震荡并静置。（3）因淀粉作指示剂，开始时溶液呈蓝色，当溶液中的碘单质消耗完时，溶液将变为无色，因此判断恰好完全反应的依据是溶液有蓝色恰好变为无色，且半分钟内不恢复。依据化学方程式知n（I2）=n（Na2S

13、O3） =210-3molL110.010-3L=1.0105mol。根据生成碘单质的化学方程式的KIO33I2，所以w g食盐中n（KIO3）=105mol，因此此精制食盐的含碘量为=。【总结升华】本题考查氧化还原方程式的书写，氧化还原滴定实验方案的设计，碘的有关性质。易错提醒：因粗心而漏掉第（1）题化学方程式中KIO3的系数1；忽略CCl4的溶解性，没有考虑到碘单质与Na2SO3不在同一体系中，而导致第（2）题中的实验步骤中漏的实验操作错填为其它的操作；对实验中碘单质的来源误认为全部来源于食盐中的KIO3，而将第（3）题错填为【变式1】焦亚硫酸钠（Na2S2O5）是常用的食品抗氧化剂之一某

14、研究小组进行如下实验：实验一 焦亚硫酸钠的制取采用如图装置（实验前已除尽装置内的空气）制取Na2S2O5装置中有Na2S2O5晶体析出，发生的反应为：Na2SO3+SO2Na2S2O5（1）装置中产生气体的化学方程式为 （2）要从装置中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是 （3）装置用于处理尾气，可选用的最合理装置（夹时仪器已略去）为 （填序号）实验二 焦亚硫酸钠的性质Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3（4）证明NaHSO3溶液中HSO3的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是aea测定溶液的pH b加入Ba（OH）2溶液 c加入盐酸d加入品红溶液 e用蓝色石蕊试纸检测（5）检验Na2S

15、2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是 实验三 葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定（6）葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量（以游离SO2计算）的方案如下：（已知：滴定时反应的化学方程式为SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI）按上述方案实验，消耗标准I2溶液25.00mL，该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量（以游离SO2计算）为 gL1在上述实验过程中，若有部分HI被空气氧化，则测定结果 （填“偏高”“偏低”或“不变”）（1）Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O；（2）过滤；（3）d；（4）ae；（5）取少量Na2S2O5晶体于试管中，加入适量水溶解

16、，滴加盐酸，振荡，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成；（6）0.16；偏低（1）由装置中发生的反应可知，装置中产生的气体为SO2，亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫与水，反应方程式为：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O；（2）装置中获得已析出的晶体，分离固体与液态，应采取过滤进行分离；（3）a装置应将导管深入氨水中可以吸收二氧化硫，作为密闭环境，装置内压强增大易产生安全事故，故错误；b该装置吸收二氧化硫能力较差，且为密闭环境，装置内压强增大易产生安全事故，故错误；c该装置不能吸收二氧化硫，所以无法实现实验目的，故错误；d该装置中氢氧化钠与二氧化硫反应，可以吸收，且防止倒吸

17、，故正确；（4）NaHSO3溶液中HSO3的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，测定溶液的pH，可以确定溶液酸碱性，酸性溶液可以使湿润蓝色石蕊试纸变红，所以能用测定溶液pH值、湿润的蓝色石蕊试液检验，而加入Ba（OH）2溶液、HCl溶液、品红溶液都不能说明溶液呈酸性，故选ae；（5）Na2S2O5晶体在空气中易被氧化为Na2SO4，用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可，实验方案为：取少量Na2S2O5晶体于试管中，加入适量水溶解，滴加盐酸，振荡，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成；（6）令100mL葡萄酒中二氧化硫的质量为mg，则：SO2+2H2O+I2H2SO4+2HI64g 1mol

18、 mg 0.025L0.01mol/L所以，64g：mg=1mol：0.025L0.01mol/L，解得m=0.016故该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量（以游离SO2计算）为=0.16 g/L；若有部分HI被空气氧化，则消耗碘的量偏小，故测定二氧化硫的量偏小，则测定结果偏低。类型二、相对原子质量的测定例3、某学习小组用题图装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。（1）A中试剂为 。（2）实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是 。（3）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：记录C的液面位置；将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；待B中不再有气体产

19、生并恢复至室温后，记录C的液面位置；由A向B中滴加足量试剂；检查气密性，上述操作的顺序是 ；（填序号）记录C的液面位置时，除视线平视外，还应 .（4）B中发生反应的化学方程式为 。（5）若实验用铝镁合金的质量为a g,测得氢气体积为b mL（已换算为标准状况），B中剩余固体的质量为cg，则铝的相对原子质量为 。（6）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将 。（填“偏大”、“偏小”、“不受影响”）【思路点拨】Mg、Al均可以和酸反应，因此不可以用酸来实验，由于Al可以和碱反应而不和Mg反应，则可以用NaOH与Al反应制得H2，然后用排水法收集H2，以计算Al的量。（2）由于A

20、l表面容易生成氧化膜，因而要用酸处理。（3）整个操作过程及原理是：检查气密性；记录起始液面；加入碱反应；不产生气体后，记录读数，两者相减即为产生H2的量；最后称得的固体即为Mg的质量。在读数时要注意D、C液面相平，否则气体将受压，造成读数不准。（4）B中发生的是Al与碱的反应；（5）（a-c）即为铝的质量，再除以Al的物质的量即为铝的摩尔质量。而n（Al）可以由产生的H2获得；（6）未洗涤，则造成（a-c）变小，则由（5）的结果得，偏小。（1）NaOH溶液.（2）除去铝镁合金表面的氧化膜.（3）（2分）；使D和C的液面相平（4）2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2（5）（6）偏

21、小【总结升华】1、本题高考考点：利用实验测定合金含量及相对原子质量；2、易错提醒：记不清Al的两性；实验过程的原理不懂。3、备考提示：平时多加强元素化合物的学习；学会分析实验操作中的每一个关键点。【变式1】氯气、氨气等物质在生产和科研中都有重要应用。（1）若发生大量氯气泄漏事故，下列措施中正确的是_。a立即通报相关部门，迅速撤离事故现场b用蘸有肥皂水的毛巾捂住口鼻立即逆风疏散c用蘸有NaOH溶液的毛巾捂住口鼻立即顺风疏散（2）事故发生后，可用NaOH稀溶液处理泄漏的氯气，反应的离子方程式是_。（3）实验室用氨气还原氧化铜的方法，通过测定反应物CuO和生成物H2O的质量m（CuO）=a g、m（

22、H2O）=b g，测定铜的近似相对原子质量。反应的化学方程式是：2NH3+3CuO=N2+3Cu+3H2O。备选仪器装置如下（装置内所发生的反应是完全的）。用上述装置制氨气时，能否将碳酸盐换成氯化铵？_（回答“是”或“否”），用化学方程式说明理由。_。仪器从左到右的连接顺序（用字母编号表示，仪器可重复使用）是_。C中的试剂是_，其作用是_。铜的相对原子质量Ar（Cu）=_。在本实验中，使测定结果Ar（Cu）偏大的是_ （填序号）；aCuO未完全起反应 bCuO不干燥cCuO中混有不反应的杂质 d碳酸盐不干燥在本实验中，还可通过测定_和_，或_和_达到实验目的。（1）a、b（2）Cl2+2OH

23、= Cl+ClO+H2O（3） 否； HCl+NH3=NH4Cl BDADC；浓硫酸；防止空气中的水和CO2进入D装置，吸收多余的氨气 18a/b16 a、c CuO的质量、反应后Cu的质量；Cu的质量，反应前后硬质试管的质量差即CuO中氧的质量 。（4）NO2Cl（1）选项a，立即通知相关部门，转移队伍，并迅速离开现场减少Cl2对其的伤害。选项b，肥皂水具有碱性能吸收Cl2，由于Cl2随风飘散，逆风疏散可减少与Cl2接触的机会，防止中毒。NaOH具有极强的腐蚀性，能对人体造成伤害，所以选项c错误。（2）NaOH与Cl2反应生成NaCl、NaClO和H2O：Cl2 2OH=Cl ClO H2O

24、。（3）因NH4Cl受热分解产生的HCl、NH3在试管口又重新化合生成NH4Cl而堵塞导管。装置B用于制备NH3，但所得的NH3中含有CO2、H2O杂质，可用装置D中的碱石灰吸收，除杂后的NH3进入装置A的硬质玻管中与CuO反应生成N2、Cu、H2O，生成的H2O用装置D的碱石灰吸收（测定H2O的质量），最后用装置C（盛有浓硫酸）吸收未反应完全的NH3，防止污染环境，同时也防止空气中的H2O和CO2进入装置D中导致实验误差。根据CuOH2O，n（CuO）n（H2O）m（H2O）/18m（CuO）/（Mr 16），解得Mra/b16。例4、碱式碳酸铜可表示为：xCuCO3yCu（OH） 2zH2

25、O，测定碱式碳酸铜组成的方法有多种。（1）现采用氢气还原法，请回答如下问题：写出xCuCO3zH2O与氢气反应的化学方程式 ；试验装置用下列所有仪器连接而成，按氢气流方向的连接顺序是（填入仪器接口字母编号）： （a）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（l）称取23.9g某碱式碳酸铜样品，充分反应后得到12.7g残留物，生成4.4g二氧化碳和7.2g水。该样品的结晶水质量为 g，化学式为 ；（2）某同学以氮气代替氢气，并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成，你认为是否可行？请说明理由。 。【思路点拨】把碱式碳酸铜看成CuCO3和Cu（OH）2的混合物，它受热分解后的产物CuO与氢气反应势必生成Cu和H2O。（1）xCuCO3yCu（OH）2zH2O+（x+y）H 2 （x+y）Cu+ xCO2+（x+2y+z）H2Oak，jgf（hi）de（ed）hi（gf）bc（cb）l1.8 CuCO3Cu（OH） 2H2O（2）可行 根据反应xCuCO3zH2O（x+