高考化学备考优生百日闯关系列 专题10 定量化学实验 教师版.docx
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高考化学备考优生百日闯关系列专题10定量化学实验教师版
专题10定量化学实验
1.【2015浙江卷】某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取。
实验
(一)碘含量的测定
取0.0100mol·Lˉ1的AgNO3标准溶液装入滴定管,取100.00mL海带浸取原液至滴定池,用电势滴定法测定碘含量。
测得的电动势(E)反映溶液中c(Iˉ)的变化,部分数据如下表:
V(AgNO3)/mL
15.00
19.00
19.80
19.98
20.00
20.02
21.00
23.00
25.00
E/mV
-225
-200
-150
-100
50.0
175
275
300
325
实验
(二)碘的制取
另制海带浸取原液,甲、乙两种实验方案如下:
已知:
3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O。
请回答:
(1)实验
(一)中的仪器名称:
仪器A,仪器B。
(2)①根据表中数据绘制滴定曲线:
②该次滴定终点时用去AgNO3溶液的体积为mL,计算得海带中碘的百分含量为%。
(3)①分液漏斗使用前须检漏,检漏方法为。
②步骤X中,萃取后分液漏斗内观察到的现象是。
③下列有关步骤Y的说法,正确的是。
A.应控制NaOH溶液的浓度和体积
B.将碘转化成离子进入水层
C.主要是除去海带浸取原液中的有机杂质
D.NaOH溶液可以由乙醇代替
④实验
(二)中操作Z的名称是。
(4)方案甲中采用蒸馏不合理,理由是。
【答案】
(1)坩埚;500mL容量瓶
(2)①
②20.00mL;0.635%(3)①向分液漏斗中加入少量水,检查旋塞处是否漏水;将漏斗倒转过来,检查玻璃塞是否漏水②液体分上下两层,下层呈紫红色③AB④过滤(4)主要由于碘易升华,会导致碘的损失
【考点定位】本题主要是考查定量实验、实验设计与评价、实验流程分析与应用,涉及仪器识别、仪器选择与使用、物质的分离与提纯实验操作等
【名师点晴】本题考查了学生对化学实验基本操作的掌握,对常见仪器或试剂的主要用途和使用方法的掌握情况。
考察了应用所学知识进行必要的分析、类推或计算一些具体的化学问题的能力。
高考化学试题中对考生设计简单实验能力的考查赋予较多的关注,其中就包括对定量实验的设计的考查,它要求学生能够通过题给实验情境中适当迁移,准确把化学实验基础知识和基本操作技能运用到某些类似的定量实验中去,解决一些原理和操作较简单的定量问题。
它充分体现了“源于教材又不拘泥于教材”的命题指导思想,在一定程度上考查了学生的创新思维能力。
“用正确的化学实验基本操作,完成规定的‘学生实验’的能力”也是《考试大纲》中对学生实验能力的基本要求。
现行高中教材中通过配制一定物质的量浓度的溶液、酸碱中和滴定等基本定量实验的完成,训练学生的基本操作技能,为学生将来参加社会实践或进一步学习打下必要的良好基础,这也是构成人才科学素质的重要组成部分。
高考中对定量实验涉及的计量仪器的考查主要包括托盘天平、量筒、容量瓶、滴定管、温度计和pH试纸等,从考查的要求看,主要是识记层次,考查学生对常见计量仪器的结构、用途、读数和使用方法的认识。
2.【2015四川卷】(NH4)2SO4是常见的化肥和化工原料,受热易分解。
某兴趣小组拟探究其分解产物。
[查阅资料](NH4)2SO4在260℃和400℃时分解产物不同。
[实验探究]该小组拟选用下图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)
实验1:
连接装置A-B-C-D,检查气密性,按图示加入试剂(装置B盛0.5000mol/L盐酸70.00mL)。
通入N2排尽空气后,于260℃加热装置A一段时间,停止加热,冷却,停止通入N2。
品红溶液不褪色,取下装置B,加入指示剂,用0.2000mol/LNaOH溶液滴定剩余盐酸,终点时消耗NaOH溶液25.00mL。
经检验滴定后的溶液中无SO42-。
(1)仪器X的名称是________________。
(2)滴定前,下列操作的正确顺序是_________(填字母编号)。
a.盛装0.2000mol/LNaOH溶液b.用0.2000mol/LNaOH溶液润洗
c.读数、记录d.查漏、清洗e.排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面
(3)装置B内溶液吸收气体的物质的量是__________mol
实验2:
连接装置A-D-B,检查气密性,按图示重新加入试剂。
通入N2排尽空气后,于400℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物,停止加热,冷却,停止通入N2。
观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。
经检验,该白色固体和装置D内溶液中有SO32-,无SO42-。
进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物。
(4)检验装置D内溶液中有SO32-,无SO42-的实验操作和现象是__________.
(5)装置B内溶液吸收的气体是____________.
(6)(NH4)2SO4在400℃分解的化学方程式是______________________.
【答案】
(1)圆底烧瓶
(2)dbaec(3)0.03mol(4)取少量装置D内溶液于试管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀;加入足量稀盐酸后沉淀完全溶解,放出无色刺激性气体(5)NH3
(6)3(NH4)2SO4
4NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑
【考点定位】本题主要是考查实验设计与评价
【名师点睛】考纲明确要求考生能根据实验试题要求:
(1)设计、评价或改进实验方案;
(2)了解控制实验条件的方法;(3)分析或处理实验数据,得出合理结论(4)绘制和识别典型的实验仪器装置图。
实验方案设计与评价取材于教材、高于教材,注重创新是近年高考化学试题的一大特点。
近年高考综合实验试题往往是在教材实验、演示实验或考生已有实验知识的基础上进行改进,创设新情境,提出新问题,考查考生的创新意识。
主要体现在以下几个方面:
(1)根据题干给予的新信息,预测实验现象等。
(2)药品使用创新、仪器功能拓展、实验操作改进创新和实验操作新途径开辟等。
(3)面对新情境,能够正确提取并处理信息(准确提炼规律、严密推理分析、做出合理解释等)。
(4)面对新问题,能够全面深入思考,合理优化结构,准确深刻评价等。
高考化学试题中对考生设计简单实验能力的考查赋予较多的关注,其中就包括对定量实验的设计的考查,它要求学生能够通过题给实验情境中适当迁移,准确把化学实验基础知识和基本操作技能运用到某些类似的定量实验中去,解决一些原理和操作较简单的定量问题。
定量实验易错点
1、有关滴定法的运用
滴定分为中和滴定、氧化还原滴定、金属滴定,不管是哪一种滴定,建立计算式时都需利用某个守恒关系,如中和滴定利用电荷守恒、氧化还原滴定利用电子守恒、金属滴定利用质量守恒等。
不管是哪一种滴定,所用的玻璃仪器都为酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶等。
在进行计算时,首先需弄清滴定类型,然后确定等量关系式,找出所需数据,同时需要排除失真数据。
在进行误差分析时,常使用公式法。
2、中和滴定法主要发生离子间的非氧化还原反应,可利用电荷守恒建立等量关系式,然后计算。
3、氧化还原滴定法些标准溶液或被滴定的物质本身具颜色,如果反应后变成无色或浅色物质,滴定时就可以不必另加指示剂。
如MnO4-本身具紫红色,用它滴定无色或浅色的还原剂时,MnO4-被还原成Mn2+,它近乎无色,当滴定到终点时,只要MnO4-稍过量就可使溶液显示粉红色,表示已达滴定终点。
溶液中Fe3+含量的测定,可使用KI作滴定剂,但由于终点时颜色变化不明显,所以需加淀粉作指示剂。
4、配位滴定法
金属离子指示剂是在配合滴定中使用的一种指示剂,简称金属指示剂,它是金属离子的显色剂,能与金属离子形成有色配合物,此有色配合物的颜色与指示剂本身的颜色不同,且有色配合物的稳定性不如该金属离子与EDTA生成的配合物的稳定。
如以EDTA滴定Mg2+,用铬黑T(EBT作指示剂。
当滴入EDTA后,溶液中游离的Mg2+(大量)渐渐与EDTA配合,溶液仍呈红色。
当滴定至计量点附近时,游离镁的浓度已降至最低,此时加入少许的EDTA,就可以夺取Mg-EBT中的镁,而使EBT游离出来,引起溶液的颜色突变(蓝色指示滴定终点)。
5、综合实验设计题的解题思路
(1)巧审题,明确实验的目的和原理。
实验原理是解答实验题的核心,是实验设计的依据和起点。
实验原理可从题给的化学情景(或题首所给实验目的)并结合元素化合物等有关知识获取。
在此基础上,遵循可靠性、简捷性、安全性的原则,确定符合实验目的、要求的方案。
(2)想过程,理清实验操作的先后顺序。
根据实验原理所确定的实验方案中的实验过程,确定实验操作的方法步骤,把握各步实验操作的要点,理清实验操作的先后顺序。
(3)看准图,分析各项实验装置的作用。
有许多综合实验题图文结合,思考容量大。
在分析解答过程中,要认真细致地分析图中所示的各项装置,并结合实验目的和原理,确定它们在该实验中的作用。
(4)细分析,得出正确的实验结论。
实验现象(或数据)是化学原理的外在表现。
在分析实验现象(或数据)的过程中,要善于找出影响实验成败的关键以及产生误差的原因,或从有关数据中归纳出定量公式,绘制变化曲线等。
1、物质的定性分析和定量分析相结合,如测量气体的体积和沉淀的质量。
2、课本上定量实验的延生和拓展,如五水合硫酸铜结晶水含量的沉淀,酸碱中和滴定(氧化还原滴定)。
3、定量计算的原理与化学计算相关问题结合。
巧审题,明确实验目的、原理
实验原理可以从题给的化学情境(实验目的),并结合元素及化合物知识获取,在次基础上,依据可靠性、简捷性、安全性的原则,确定符合实验目的、要求的实验方案
想过程,理清操作先后顺序
根据实验原理所确定的实验方案中的实验过程,确定实验操作的方法和步骤,把握个实验步骤的要点,理清实验操作的先后顺序
看准图,分析装置或流程的作用
若题目给出装置图,在分析解答过程中,要认真细致地分析图中的各部分装置,并结合实验目的和实验原理,确定他们在实验中的作用
细分析,得出正确的实验结论
在定性实验的基础上研究量的关系,根据实验现象和记录的数据,对实验数据进行筛选,通过分析、计算、推理等,得出正确的结论或绘制变化曲线等。
1.某学生欲配制6.0mol/L的H2SO41000mL,实验室有三种不同浓度的硫酸:
①480mL0.5mol/L的硫酸;②150mL25%的硫酸(ρ=1.18g/mL);③足量的18mol/L的硫酸。
有三种规格的容量瓶:
250mL、500mL、1000mL。
老师要求把①②两种硫酸全部用完,不足的部分由③来补充。
请回答下列问题:
(1)实验所用25%的硫酸的物质的量浓度为________mol/L(保留1位小数)。
(2)配制该硫酸溶液应选用容量瓶的规格为________mL。
(3)配制时,该同学的操作顺序如下,请将操作步骤B、D补充完整。
A.将①②两溶液全部在烧杯中混合均匀;
B.用量筒准确量取所需的18mol/L的浓硫酸________mL,沿玻璃棒倒入上述混合液中,并用玻璃棒搅拌,使其混合均匀;
C.将混合均匀的硫酸沿玻璃棒注入所选的容量瓶中;
D.______________________________________________;
E.振荡,继续向容量瓶中加水,直到液面接近刻度线1cm~2cm处;
F.改用胶头滴管加水,使溶液的凹液面恰好与刻度线相切;
G.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀。
(4)如果省略操作D,对所配溶液浓度有何影响?
________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(5)进行操作C前还需注意_________________
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