2012届浙江苏教版导航(第1轮)第8单元38讲物质制备和定量实验.ppt

第三十八讲 物质制备和定量实验,(2),一定物质的量浓度溶液的配制 【例1】(绍兴一模)某课外研究小组需配制含有Na、Cl、K、SO42的植物培养液480 mL，且要求该培养液中c(Cl)c(K)c(SO)0.4 mol·L1。 实验室提供的药品有：NaCl、KCl、Na2SO4、K2SO4、H2O， 提供的实验仪器有：药匙 天平 烧杯 玻璃棒 胶头滴管 量筒。,(1)该植物培养液中，Na的物质的量浓度为_。 (2)该研究小组配制该植物培养液时，还必须用到的实验仪器是_ A480 mL容量瓶 B500 mL容量瓶 C1000 mL容量瓶 D两只250 mL容量瓶 (3)甲同学以KCl和Na2SO4两种物质进行配制，则需正确称量 m(KCl)_g，m(Na2SO4)_g (4)乙同学用上述物质中的三种物质进行配制，请你帮助该同学选用三种物质：_(写化学式)。,(5)丙同学从理论上设想用上述四种物质配制该植物培养液，你认为该同学计算得到四种物质的总质量为_g。,【解析】根据溶液中正、负离子所带电荷相等，c(Na)c(K)c(Cl)2c(SO42)，则c(Na)c(Cl)2c(SO42)c(K)0.8 mol·L1；实验所用容量瓶应该大于或等于实验所需的溶液体积，所以应选用500 mL容量瓶；配制溶液所需的溶质质量应该以配500 mL溶液来计算，具体的量为KCl、Na2SO4各为0.2 mol，质量分别为14.9 g、28.4 g；若用3种物质来配制，3种物质应该为Na2SO4、NaCl、K2SO4；根据质量守恒原理，无论用几种物质进行配制，其溶质质量一定相同，故若用4种物质配制，其总质量为43.3 g。 【答案】 (1)0.8 mol·L1 (2)B (3)14.9 g 28.4 g (4)Na2SO4、NaCl、K2SO4 (5)43.3 g,【迁移训练2】 (2010·嘉兴模拟)实验室常用中和滴定、氧化还原滴定等方法测定未知浓度的某反应物的物质的量浓度或测定某样品的纯度。 (1)请回答下列有关指示剂的选用问题： 用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液时，应选择_作指示剂。 用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的碳酸钠溶液且最终生成二氧化碳时，应选择_作指示剂。(CO2饱和溶液的pH约为3.9) 用已知浓度的硫代硫酸钠滴定未知浓度的碘水时，应选择_作指示剂。(有关反应的化学方程式为2Na2S2O3I2 Na2S4O62NaI),甲基橙或酚酞,甲基橙,淀粉,(3)已知基准物是某些纯度高、稳定性好的物质。可在准确称量其质量后直接配制成标准溶液并确定浓度。有人试图用浓盐酸来配制标准溶液，但结果不理想，所配溶液的浓度不精确，其原因是_，上述基准物能否改用纯净的氢氧化钠固体 _ (填“能”或“不能”)。,浓盐酸易挥发,不能,【解析】 (1)甲基橙的变色范围在pH3.14.4，与滴定后溶液的pH(3.9)接近，故应选择甲基橙作指示剂。I2遇淀粉变蓝，用已知浓度的硫代硫酸钠滴定未知浓度的碘水，当蓝色消失即是滴定的终点。 (2)浓度小一点，所需要的盐酸体积大一些，误差就小一些。 (3)浓盐酸具有挥发性，因而用浓盐酸来配制标准溶液，结果会不理想。氢氧化钠固体在称量过程中易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，难以保证纯度，因而上述基准物不能改用纯净的氢氧化钠固体。,常见化合物制备的实验技巧 【例3】 (金华期末)某工厂排出的废水中含有少量的Zn2、Ag、Na、SO42及一些悬浮的泥沙等不溶物。下图是回收Ag和ZnSO4·7H2O晶体的流程图。请回答： (1)滤渣分别是：1_，2_，3_。 (2)滤液分别是：1_，2_，3_。 (3)操作分别是：1_，2_，3_。 (4)加入的试剂是：A_，B_。,(5)为得到纯净的皓矾，操作3可以具体分为 用氧化锌调节滤液的pH2，再过滤。原因是_(用离子方程式表示)。 将滤液置于烧杯中，加热浓缩，当出现下列现象_时，停止加热。 A液面上出现极薄的晶膜 B烧杯底部出现细小的晶粒 C出现大量的针状晶体 为使晶体析出速率加快，下列措施可行的是_。,A用玻璃棒摩擦液面的烧杯壁 B加皓矾的晶种 C振荡烧杯 为使析出较大的晶体颗粒，下列方法可行的是_。 A冰水冷却 B快速蒸发 C空气冷却 将上述过滤所得的晶体再次提纯的具体操作是_,【解析】 根据流程图不难推断出(1)(2)(3)(4)问。(5)工业上用ZnO调整pH2，一方面是使ZnO与H反应而使pH下降为2，便于杂质离子的沉淀，另一方面又不引入新的杂质。中加热浓缩的过程中，因皓矾在较高温度下易失水，所以不能加热到有大量晶体析出时，而只需加热到出现晶膜即可。为使晶体析出速率加快，常采用用玻璃棒摩擦液面的烧杯壁、加皓矾的晶种和振荡烧杯等办法 为使冷却结晶出较大的晶体颗粒，常采用空气中慢慢冷却，而非冰水中急速冷却。是考虑重结晶的操作细节。,【答案】 (1)泥沙 锌、银 银 (2)Na2SO4、ZnSO4、Ag2SO4；Na2SO4、ZnSO4；ZnSO4 (3)过滤 过滤 浓缩结晶 (4)锌 硫酸 (5)ZnO2H Zn2H2O A ABC C 将所得晶体在烧杯中加适量蒸馏水(晶体与水的质量比约为12)，滴加12滴稀硫酸，加热到晶体全部溶解后，停止加热，冷却。过滤，用少量的酒精洗涤晶体23次。干燥，称量,【迁移训练3】 (2010·温州调考)实验室用浓H2SO4与Cu的反应制取少量NaHSO3，实验装置如图所示，请回答下列问题： (1)实验中取一定量Cu片和一定量浓H2SO4放在圆底烧瓶中共热，至反应结束后，发现烧瓶中还有少量Cu剩余，有人认为还有一定量的H2SO4剩余，原因是_ _，在不增加浓H2SO4的前提下，若使剩余铜片溶解可再加入 _ (填写两种属于不同类别的物质)。,稀H2SO4与Cu不反应， 随着反应进行，H2SO4越来越稀，所以H2SO4一定有剩余,NaNO3、Fe2O3(其他合理答案均可),(2)向反应后的溶液中加入足量的CuO，使剩余的H2SO4全部转化为CuSO4，过滤后将滤液加热浓缩，冷却结晶制得硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)，某小组同学采用加热法测定该晶体里结晶水x的值。 在他们的实验操作中至少应称量_次。 下面是其中一次实验的数据 根据上表数据计算判断x的实测值比理论值(x5) _(填“偏大”或“偏小”)。 (3)装置乙的作用是_。,4,偏大,防止丙中液体倒吸入甲中,【解析】(1)随着反应的进行，H2SO4越来越稀，而稀H2SO4与Cu不反应，所以H2SO4一定有剩余。 (2)根据有关数据可计算出x的实测值比5大，实验中产生的误差使实测值偏大。 (3)装置乙主要是防止倒吸。,中和滴定原理和方法的定量分析 【例4】用酸碱中和滴定法测定市售白 醋的总酸量(g/100mL)。 一、实验步骤： (1)用_(填仪器名称)量取10.00 mL食用白醋，在烧杯中用处理过的蒸馏水稀释后转移到100 mL_(填仪器名称)中定容，摇匀即得待测白醋溶液。 (2)用酸式滴定管取待测白醋溶液20.00 mL于锥形瓶中，向其中滴加2滴某酸碱指示剂。,(3)读取盛装0.1000 mol·L1 NaOH溶液的碱式滴定管的初始读数。如果液面位置如右图所示，则此时的读数为_mL。 (4)滴定。当_时，停止滴定，并记录NaOH溶液的终读数。重复滴定3次。 二、实验记录,三、数据处理与讨论： (5)经计算，可得c(市售白醋)_mol·L1；市售白醋总酸量_g/100 mL。 (6)步骤(1)中蒸馏水的处理方法为 _。 (7)步骤(2)中你选择的指示剂是_，理由是_ (8)若用深色食醋进行实验，为准确判断滴定终点，可采取的措施是 _。,(8)若用深色食醋进行实验，为准确判断滴定终点，可采取的措施是_。 【解析】为防止深色食醋对终点判断的干扰，可以用活性炭脱色并过滤后，再配制白醋溶液。配制可以在容量瓶中加经煮沸后迅速冷却的蒸馏水稀释的办法，由于是定量分析，故选用移液管和容量瓶。根据滴定管的示数，读数为0.70 mL。生成的CH3COONa水解显碱性，用酚酞可以指示滴定终点，当溶液由无色恰好变为红色，且半分钟内不褪色时，达滴定终点。由实验记录的数据，第一次平行实验的数据不可靠，应舍去，然后，经平均后，即可计算总酸量。,【答案】 (1)酸式滴定管(或10.00 mL移液管) 容量瓶 (3)0.70 (4)溶液由无色恰好变为红色，并在半分钟内不褪色 (5)0.75 4.5 (6)加热煮沸，迅速冷却 (7)酚酞，生成的CH3COONa水解显碱性，用酚酞可以指示滴定终点 (8)用活性炭脱色并过滤,【迁移训练4】 (2010·杭州五校联考)我国中医药已有数千年历史，其独特的疗效使得经深加工的中药产品正逐步进入国际市场，但国外在进口中药时对中药的重金属元素和有毒元素的含量等各项指标检查是非常严格的，因此把好出口中药的质量关是非常重要的。以下介绍了分析实验室对中草药中可能的残余有毒元素砷的检验方法和步骤(As在中草药中主要以As2O3的形式存在)：,取1000 g中草药样品进行前期处理制得待测溶液，此时样品中可能含有的砷元素将转化为H3AsO3； 将待测溶液转移入250 mL锥形瓶中，并加入23滴0.2%的淀粉溶液； 用标准碘溶液滴定待测溶液至终点，消耗20.25 mL标准I2溶液，其中发生反应： H3AsO3I2H2O H3AsO42I2H。 试回答下列问题： (1)简述如何对少量的中草药样品进行前期处理制得待测溶液_ _。,取少量样品于坩锅内灼烧成灰，将灰转移至 烧杯中并加入蒸馏水煮沸，趁热过滤，取滤液恢复至 室温后得待测溶液,(2)0.2%的淀粉溶液的作用是_ _。 (3)题中所用标准碘溶液并非将碘单质直接溶解于蒸馏水中制得，而是由0.1070 g纯KIO3、过量的KI以及酸混合，并将其准确稀释到1000 mL而制得，请用一个离子反应方程式说明标准碘溶液的形成过程_。 (4)我国药用植物及制剂进出口绿色行业标准中限定：绿色中药的砷含量不超过2.000 mg/kg，试计算说明该中草药样品是否合格？(不需计算过程)计算可知该样品砷含量约为_mg/kg(保留4位有效数字)，故该草药样品_(填“合格”或“不合格”)。,作为指示剂以判断 滴定的终点,IO5I6H 3I23H2O,2.278,不合格,【解析】 (4)n(IO)(0.1070 g/214 g·mol 1)÷1000 mL×20.25 mL1.0125×105 mol。 3As3H3AsO33I2IO3 3 1 n(As) 1.0125×105 mol n(As)3×1.0125×105 mol3.0375×105 mol，故1000 g中草药样品中含m(As)3.0375×105 mol×75 g·mol 12.278125×103 g2.278125 mg。 2278125 mg/kg2.000 mg/kg，所以该中草药样品不合格。,1.下列各组气体在常温下能共存且能用向上排空气法收集的是( ) ANO和O2 BHCl和NH3 CH2和CO DSO2和CO2 【解析】A和B选项中的两组气体会发生反应，不能共存；C选项中的H2不能用向上排空气法收集，而CO一般用排水法收集；D选项中的SO2和CO2常温下不发生反应，而且两者的密度比空气大，都可以用向上排空气法收集。,D,2.下列实验能达到预期目的的是( ) A向煮沸的1 mol·L1 NaOH溶液中滴加FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体 B向乙酸乙酯中加入饱和Na2CO3溶液，振荡，分液分离除去乙酸乙酯中的少量乙酸 C称取19.0 g SnCl2，用100 mL蒸馏水溶解，配制1.0 mol·L1 SnCl2溶液 D用氢氧化铜粉末检验尿糖 【解析】 配制Fe(OH)3胶体无需用NaOH溶液，否则会生成Fe(OH)3沉淀，A错。SnCl2易发生水解，应该先将固体SnCl2溶于浓盐酸，再加水稀释配制，C错。检验葡萄糖，应用新制的氢氧化铜溶液加热检验，而不是用氢氧化铜粉末，D错。,B,3.以水为溶剂进行中和滴定的原理是：H3OOH 2H2O。已知液态SO2和纯水的导电性相近，因为液态SO2也会发生自离解：SO2(l)SO2(l) SO32SO2。若以液态SO2为溶剂，用SOCl2滴定Cs2SO3，则以下叙述错误的是( ) A该滴定反应可以表示为：SO32SO2 2SO2 B在一定温度下，液态SO2中c(SO32)与c(SO2)的乘积是一个常数 C自离解的存在，说明SO2是离子化合物 D可通过导电能力的变化来判断是否到达滴定终点,C,【解析】该题为信息迁移题，将水溶液中的知识迁移到题目中即可，A项正确；c(SO32)与c(SO2)的乘积类似于水溶液中的离子积常数，只与温度有关，B项正确；用常规基础知识即可判断SO2为共价化合物，C项不正确；该滴定过程中发生的反应为：SOCl2Cs2SO3 2SO22CsCl，溶液的导电能力几乎不变，当SOCl2过量时，该溶液中离子浓度增大，导电能力逐渐增强，D项正确。,4.(2010·金华市学科调研卷)工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气中含有SO2，为便于监控，实施环境保护，下列适合测定硫酸尾气中SO2含量的试剂是( ) A品红溶液 B碘水、淀粉溶液 C氨水、酚酞试液 D以上都能 【解析】测定硫酸尾气中SO2的含量，比较灵敏的试剂是碘水、淀粉溶液，可通过溶液蓝色的褪去计算出硫酸尾气中SO2的含量。,B,5.相对分子质量由小到大排列的X、Y、Z三种单质气体，组成这三种单质的元素分别位于不同的短周期。一定条件下，X与Y化合生成M；X与Z化合生成N；M能与N化合生成A。实验室可分别用如图所示发生装置制取X、M和Z(部分夹持装置已略),(1)制取X、M、Z的发生装置分别是(填写序号) X：_；Z：_；M：_。 (2)X、Y、Z三种单质分别是 X：_；Y：_；Z：_。 (3)M的分子式是_，A中含有的化学键类型有 _。 (4)已知Z能与M在常温下反应生成Y，同时有白烟产生。反应的化学方程式是_。 用下图所示装置进行Z与M在常温下反应的实验，并收集Y。,丙,甲,乙,H2,N2,Cl2,离子键、共价键,3Cl28NH3 6NH4ClN2,NH3,若从A中逸出的气体含有Z，则反应装置A中的Z和M的物质的量之比应满足_。 若从A中逸出的气体无论含有Z或M，经洗气瓶B后，均能被吸收，则洗气瓶B中试剂与Z、M反应的离子方程式分别是_； _。,A,大于3/8,Cl22Fe2 2Fe32Cl,Fe22NH3·H2O Fe(OH)22NH4+,【解析】相对分子质量由小到大排列的X、Y、Z三种单质气体，组成这三种单质的元素分别位于不同的短周期。可以推知：X为H2，Y为N2或O2，Z为Cl2，再有X与Y化合生成M；X与Z化合生成N；M能与N化合生成A。说明Y只能为N2，所以M为NH3，N为HCl，A为NH4Cl。Z能与M在常温下反应生成Y，同时有白烟产生，即Cl2与NH3反应的方程式为3Cl28NH3 6NH4ClN2，从A中逸出的气体含有Z，说明反应过程中Cl2过量，Cl2与NH3物质的量之比大于3/8，若从A中逸出的气体无论含有Cl2或NH3，经洗气瓶B后均能被吸收，则洗气瓶B中试剂可以选择FeCl2溶液等。,