专题10课时4物质的定量分析.docx

资源描述

专题10课时4物质的定量分析.docx

《专题10课时4物质的定量分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题10课时4物质的定量分析.docx（14页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

专题10课时4物质的定量分析.docx

专题10课时4物质的定量分析

课后限时训练

（时间：

45分钟）

学考、选考强化

1．下列技术手段或仪器在化学研究中的应用的说法中不正确的是（　　）

A．用电子天平可直接称出某个分子或原子的质量

B．用pH计测定溶液的pH

C．用移液管量取25.00mL溶液

D．用25.00mL碱式滴定管量取14.80mLNaOH溶液

解析　单个分子或原子的质量极小，难以用电子天平直接称出。

答案　A

2．下列有关食醋总酸量测定过程中，不正确的是（　　）

A．食醋的总酸含量是指食醋中醋酸的总物质的量浓度

B．配制待测食醋溶液时，用25mL移液管吸取市售食醋25mL，置于250mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀即得待测食醋溶液

C．通常用酚酞作指示剂，滴至溶液呈粉红色且30s内不褪色，表明达到滴定终点

D．为消除CO2对实验的影响，减少实验误差，配制NaOH溶液和稀释食醋的蒸馏水在实验前应加热煮沸2～3分钟，以尽可能除去溶解的CO2，并快速冷却至室温

解析　食醋中含CH3COOH为3～5%，此外还有少量乳酸等有机酸弱酸，用NaOH溶液滴定时，实际测出的是总酸量，即食品中所有酸性成分的总量，A项错误；配制待测食醋溶液，应在容量瓶中配制，B项正确；测定过程中，用酚酞作指示剂，滴至溶液呈粉红色且30s内不褪色，才能表明达到滴定终点，C项正确；因NaOH溶液和蒸馏水中溶有CO2，会对实验产生影响造成较大误差，故应进行处理，D项正确。

答案　A

3．用基准物质标定氢氧化钠标准溶液浓度时，不正确的是（　　）

A．测定食醋中醋酸的浓度时，需要用浓度约为0.1000mol/LNaOH标准溶液，可以直接取0.1000mol/LNaOH溶液进行滴定

B．标定碱液的基准物质很多，如草酸、苯甲酸、邻苯二甲酸氢钾等，其中最常用的是邻苯二甲酸氢钾

C．在酸碱滴定中，每次指示剂的用量很少，仅用1～2滴或2～3滴，不可多用

D．若邻苯二甲酸氢钾加水后加热溶解，不等其冷却就进行滴定，对标定结果没有影响

解析　由于NaOH固体易吸收空气中的CO2和水分，不能直接配制碱标准溶液，而必须用标定法，A项错误。

作为定量分析用的基准物质应具有其摩尔质量较大，邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量大，易净化，且不易吸收水分，是标定碱的一种良好的基准物质，B项正确。

指示剂本身呈弱酸性或碱性，若使用较多指示剂势必对实验结果造成影响，C项正确。

终点是根据酚酞的变色来判定的，酚酞的变色范围是pH＝8～10，因此，只要溶液变色时，表明反应已达到化学计量点，只要溶液变为粉红色，30秒钟不褪色即可，D项正确。

答案　A

4．25℃时，用浓度为0.1000mol·L－1的NaOH溶液滴定20.00mL浓度均为0.1000mol·L－1的三种酸HX、HY、HZ滴定曲线如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序：

HZ＜HY＜HX

B．根据滴定曲线，可得Ka（HY）≈10－5

C．将上述HX、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时：

c（X－）＞c（Y－）＞c（OH－）＞c（H＋）

D．HY与HZ混合，达到平衡时：

c（H＋）＝

＋c（Z－）＋c（OH－）

解析　根据滴定曲线0点三种酸的pH可得到HZ是强酸，HY和HX是弱酸，且酸性：

HY＞HX。

A项，同温同浓度时，三种酸的导电性：

HZ＞HY＞HX；B项，当NaOH溶液滴加到10mL时，溶液中c（HY）≈c（Y－），即Ka（HY）≈c（H＋）＝10－pH＝10－5；C项，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时，HY早被完全中和，所得溶液是NaY和NaX混合溶液；但因酸性：

HY＞HX，即X－的水解程度大于Y－，溶液中c（Y－）＞c（X－）；D项，HY与HZ混合，溶液的电荷守恒式为：

c（H＋）＝c（Y－）＋c（Z－）＋c（OH－），又根据HY的电离平衡常数：

Ka（HY）＝

即有：

c（Y－）＝

，所以达平衡后：

c（H＋）＝

＋c（Z－）＋c（OH－）。

答案　B

5．（2016·金丽衢十二校高三第二次联考）下列说法正确的是（　　）

A．高锰酸钾是一种常用的化学试剂，当高锰酸钾晶体结块时，应在研钵中用力研磨，以得到细小晶体，有利于加快反应或溶解的速率

B．润洗酸式滴定管时应从滴定管上口加入3～5mL所要盛装的酸溶液，倾斜着转动滴定管，使液体润湿其内壁，再从上口倒出，重复2～3次

C．油脂制肥皂实验中加乙醇的目的是增大油脂的溶解度从而增大与氢氧化溶液的接触面积，从而加快油脂皂化反应速率

D．在中和热的测定实验中，将氢氧化钠溶液迅速倒入盛有盐酸的量热计中，立即读出并记录溶液的起始温度，充分反应后再读出并记录反应体系的最高温度

解析　A项，高锰酸钾具有强氧化性，若研磨时用力过大，极易发生爆炸，因此应该控制研磨力度，A错误；B项，润洗酸式滴定管时，润洗液应该从下口倒出，而不是从上口倒出，B错误；C项，油脂制肥皂实验中加乙醇的目的是增大油脂的溶解度从而增大与氢氧化溶液的接触面积，从而加快油脂皂化反应速率，C正确；D项，起始温度应为混合前酸、碱的温度，然后记录反应后体系的最高温度，以此计算中和热，D错误。

答案　C

6．DIS数字化信息系统因可以准确测量溶液的pH而在中和滴定的研究中应用越来越广泛、深入。

某学习小组利用DIS系统测定NaOH滴定同浓度HCl、CH3COOH的pH变化曲线分别如下图，你能从中得到的信息有（写出2条信息）：

①________________________________________________________________。

②________________________________________________________________。

（2）如图是NaOH滴定磷酸的pH变化曲线图，已知曲线右端NaOH已过量。

①写出第一次滴定突跃前反应的离子方程式____________________________

__________________________________________________________________；

②你认为曲线中没有第三个突跃的可能原因是：

　　　　。

A．磷酸是二元酸，只有二个突跃

B．到第二个突跃后，溶液碱性已较强，滴定过程中溶液碱性变化不大了

C．磷酸浓度不够大，不能出现第三个突跃

D．NaOH溶液量不足，在第三个突跃前已消耗完

E．第三次滴定突跃范围太窄，不明显

解析　

（1）中由于醋酸是弱酸，不仅滴定起点的pH不同，且随着滴定的进行，醋酸自身不断电离出H＋与NaOH中和，故与盐酸中pH上升先慢后快不同，醋酸中的pH变化会先快后慢。

（2）中随着溶液碱性的不断增强，pH的突跃变得不再明显了。

答案　

（1）①起点pH不同，盐酸的小，醋酸的大　②均有一个pH突跃　③盐酸中开始pH上升慢，突跃前突然变快；醋酸中开始pH上升快，突跃前pH上升变慢（写2条即可）

（2）①H3PO4＋OH－H2PO

＋H2O　②BE

7．某学生用0.1000mol·L－1盐酸标准溶液测定某烧碱样品的纯度（杂质不与盐酸反应）。

实验步骤如下：

（1）配制待测液：

用2.50g含有少量杂质的固体烧碱样品配制500mL溶液。

需用的玻璃仪器除了烧杯、胶头滴管、玻璃棒外，还需要　　　　。

（2）滴定：

Ⅰ.用蒸馏水洗涤酸式滴定管，并立即注入盐酸标准溶液至“0”刻度线以上

Ⅱ.固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体，调节液面至“0”或“0”刻度线以下，并记录读数

Ⅲ.移取20.00mL待测液注入洁净的锥形瓶中，并加入2滴酚酞试液

Ⅳ.用标准液滴定至终点，记录滴定管液面读数。

①上述滴定步骤中有错误的是（填编号）　　　　，该错误操作会导致测定结果　　　　（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

②步骤Ⅳ中滴定时眼睛应　　　　　　　　，判断滴定终点的现象是_____________________________________________________________________。

③若步骤Ⅱ中仰视读数，步骤Ⅳ中俯视读数，则会使测定结果　　　　（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

（3）按正确操作测得有关数据记录如下：

滴定

次数

待测液

体积

标准盐酸体积（mL）

滴定前读数（mL）

滴定后读数（mL）

第一次

20.00

0.20

20.38

第二次

20.00

4.00

24.20

第三次

20.00

2.38

①a的读数如上图所示，则a＝　　　　；

②烧碱样品的纯度为　　　　%。

解析　

（1）物质的量浓度溶液需要在容量瓶中配制。

（2）滴定管用蒸馏水洗涤后，还必须用待装液洗，否则会导致浓度偏小，用量增多，最后计算出来的结果偏大。

滴定前溶液呈红色，滴定后应变为无色，同时一定要注意半分钟内不恢复。

步骤Ⅱ仰视，起始读数偏大；步骤Ⅳ俯视，终了读数偏小，故导致所用标准盐酸的体积偏小，计算结果偏小。

（3）注意滴定管的读数必须到小数点后两位。

三次实验所用盐酸的平均体积为22.20mL，故NaOH的纯度为

×100%＝80.8%。

答案　

（1））500mL容量瓶　

（2）①Ⅰ　偏大　②注视锥形瓶中溶液颜色的变化　溶液由红色刚好变为无色，且半分钟内不变色　③偏小　（3）①22.60（有效数字错误不得分）　②80.8

选考提升

8．某学习小组为测定放置已久的小苏打样品中纯碱的质量分数，设计如下实验方案：

（1）方案一：

称取一定质量的样品，置于坩埚中加热至恒重后，冷却，称取剩余固体质量，计算。

①完成本实验需要不断用玻璃棒搅拌，其目的是_________________________

___________________________________________________________________。

②实验中加热至恒重的目的是_______________________________________，

确认是否“恒重”的操作为__________________________________________。

③若实验前所称样品的质量为mg，加热至恒重时固体质量为ag，则样品中纯碱的质量分数为　　　　。

（2）方案二：

按如图所示装置进行实验，并回答下列问题：

①实验前先检查装置的气密性，并称取一定质量的样品放入A中，将稀硫酸装入分液漏斗中。

D装置的作用是________________________________________

___________________________________________________________________。

②实验中除称量样品质量外，还需分别称量　　　　装置反应前、后的质量（填装置的字母代号）。

③根据此实验得到的数据，测定结果有误差。

因为实验装置还存在一个明显的缺陷，该缺陷是______________________________________________________

__________________________________________________________________。

④有同学认为，用E装置替代A装置能提高实验准确度。

你认为是否正确？

理由是_______________________________________________________________

_________________________________________________________________。

（3）方案三：

称取一定量的样品置于锥形瓶中，加适量水，用盐酸进行滴定，从开始至有气体产生到气体不再产生所滴加的盐酸体积如图所示，则小苏打样品中纯碱的质量分数为　　　　（精确到0.01）。

解析　小苏打久置失效的原理：

2NaHCO3

Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑，该样品成分是碳酸钠和碳酸氢钠。

测定样品中碳酸钠质量分数的主要思路有3个：

一是测定二氧化碳的质量；二是测定碳酸钠的质量；三是测定碳酸氢钠的质量。

（1）设计原理：

加热碳酸氢钠生成碳酸钠。

①加热碳酸氢钠，必须用玻璃棒不断搅拌，使固体受热均匀，避免局部温度过高而造成样品飞溅。

②加热至恒重，使碳酸氢钠完全分解，并使水完全挥发，即样品由碳酸钠和碳酸氢钠的混合物转化成碳酸钠。

确认恒重的操作为加热、冷却、称重，重复操作，连续两次称重质量之差不超过0.1g，因为托盘天平的精确度为0.1g；③由方程式2NaHCO3

Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑得，168gNaHCO3完全分解，固体质量减少62g，样品中m（NaHCO3）＝

×（m－a）g＝

g，w（Na2CO3）＝1－w（NaHCO3）＝

＝

×100%。

（2）①C装置中U形管里碱石灰吸收反应生成的二氧化碳，由于碱石灰也能吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，所以，D装置的作用是避免空气中的二氧化碳和水蒸气进入C装置中，防止测定结果产生误差。

②C装置反应前、反应后的质量之差等于二氧化碳的质量。

根据样品总质量和二氧化碳质量可以计算混合物中碳酸钠的质量。

③通过二氧化碳的质量测定样品中碳酸钠的质量分数，主要抓住两点：

一是避免水蒸气混入；二是将装置内的二氧化碳全部排入C装置中，否则会产生误差。

B装置中装有浓硫酸，可用于干燥二氧化碳，该实验方案存在的明显缺陷是A、B装置中残留有二氧化碳，没有被完全吸收，使测定的误差较大。

④E装置用恒压分液漏斗，部分二氧化碳气体会残留在分液漏斗的上部，使C装置吸收的二氧化碳的质量减小，造成较大误差。

（3）从图象中看，横坐标每个刻度为50.0mL，令每个刻度为1molHCl。

在碳酸钠和碳酸氢钠混合溶液中滴加盐酸，1molHCl与Na2CO3反应生成碳酸氢钠，5mol（6mol－1mol）HCl与碳酸氢钠反应生成二氧化碳。

滴定反应先后顺序为Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，由此推知原混合物中n（Na2CO3）＝1mol，n（NaHCO3）＝5mol－1mol＝4mol，则原混合物中，w（Na2CO3）＝

×100%≈23.98%。

答案　

（1）①使固体样品受热均匀，避免局部温度过高，造成样品外溅　②确保碳酸氢钠完全分解并无水分　灼烧、冷却、称重，连续两次称重质量之差不超过0.1g

③

×100%

（2）①吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，避免空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置中，造成实验误差　②C　③反应产生的二氧化碳残留在A、B装置内，不能完全被吸收　④否，E装置用恒压分液漏斗，部分二氧化碳气体会残留在分液漏斗的上部，使C装置吸收的CO2质量减小，造成较大误差

（3）23.98%

9．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Fe2S2、Fe4S4、Fe8S7等，这些铁硫簇结构参与了生命起源的相关反应。

某化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Ⅰ】　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），在试管B中加入50mL0.100mol·L－1的酸性KMnO4溶液，在试管C中加入品红溶液。

通入空气并加热，发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后定容。

取25.00mL该溶液用0.01mol·L－1的草酸（H2C2O4）溶液滴定剩余的KMnO4。

记录数据如下：

滴定次数

待测溶液体积/mL

草酸溶液体积/mL

滴定前刻度

滴定后刻度

25.00

1.50

23.70

25.00

1.02

26.03

25.00

0.00

24.99