2021版高考化学一轮复习专题10化学实验6物质的定量分析课件苏教版 40页

第六单元 　 物质的定量分析　 考点 : 物质的定量分析　 一、物质的定量分析 1. 食醋总酸含量的测定 (b 、 c) (1) 原理 :______________________________ 。 CH 3 COOH+NaOH CH 3 COONa+H 2 O (2) 仪器的选择 : 移液管、容量瓶、酸式滴定管、 _____ _______ 、滴定管夹、铁架台、 _______ 、玻璃棒、洗耳 球等。 (3) 实验药品 : 标准液、待测液、指示剂。 碱式 滴定管 锥形瓶 (4) 实验步骤 ①样品准备 : 用 25 mL 移液管吸取市售食醋 25 mL, 置于 250 mL 容量瓶中 , 加水稀释至刻度 ; ② 量取样品溶液 : 用酸式滴定管或移液管量取待测食醋样品 V mL( V 值为 25 mL 左右 ) 于锥形瓶中 , 加 2 ～ 3 滴酚酞 ; ③ 把标准 NaOH 溶液装入碱式滴定管 ; ④ 滴定 : 用 NaOH 标准溶液滴定待测食醋溶液 ; ⑤ 平行实验 : 再量取样品溶液 , 用 NaOH 标准溶液滴定 , 重复 2 ～ 3 次 ; 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(CH 3 COOH),m(CH 3 COOH)=___________________ __________, 则 100 mL 食醋中所含醋酸的质量为 :m′(CH 3 COOH)=______________________________ ___________, 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(CH 3 COOH) c(NaOH)·V(NaOH)·M(CH 3 COOH)× 2. 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定 (a 、 b 、 c) 二、实验数据的处理与分析 (b 、 c) 1. 实验数据的分析策略 　　如何用好、选好数据是解决定量实验类试题的关键所在。 解决这类试题的一般方法 : (1) 对数据进行比较是解决问题的突破口 , 注意比较数据的交点与重合区。 (2) 在实际生产、生活中 , 除了涉及是否能够通过相应反应来实现实验目标外 , 还涉及经济效益的问题 , 在原理、环保等没有大的差异时 , 选择廉价原料完成相应的实验就成为首选。 2. 实验数据的处理 　　根据实验目的对实验测得的原始数据进行处理 , 通常有以下几种方法 : (1) 数据的表格化。将原始数据列表进行分析 , 得出结论。如探究浓度对化学反应速率的影响时 , 测出不同浓度时看到某种现象所需的时间 , 列表分析得出结论。 　　　项目 实验编号　　　 项目 1 项目 2 项目 3 … 1 2 3 ① 根据实验原理确定应记录的项目 : 所测的物理量。 ②应注意数据的有效数字及单位和必要的注释。 ③设计的表格要便于数据的查找、比较 , 便于数据的计算和进一步处理 , 便于反映数据间的联系。 (2) 数据的图象化。图象化的最大特点是鲜明、直观、简单、明了。将原始数据绘制成曲线 , 如中和滴定中的 pH 随所加酸或碱的体积变化的滴定曲线 , 溶解度随温度变化的溶解度曲线。 (3) 运用数据进行计算 , 得出结果。如中和滴定中求算酸或碱的物质的量浓度 , 利用方程式计算反应物的消耗量或产物的生成量 , 求算混合物的百分组成等。 (4) 将测定结果与理论值进行比较 , 分析产生的误差及其原因。如中和滴定中误差分析 , 化学反应中转化率的计算等。 【 强化训练 】 1. 判断下列叙述的正误 ( 正确的打 “ √ ” , 错误的打 “ × ” ) (1)KMnO 4 溶液应用碱式滴定管盛装。 ( 　　 ) 提示 : × 。 KMnO 4 能腐蚀碱式滴定管的橡胶活塞 , 应用酸式滴定管盛装。 (2) 中和滴定实验时 , 滴定管、锥形瓶均用待测液润洗。 ( 　　 ) 提示 : × 。中和滴定实验时 , 锥形瓶不能用待测液润洗 , 否则结果偏高。 (3) 滴定管盛装标准液时 , 其液面一定要调在 0 刻度。 ( 　　 ) 提示 : × 。调整液面高度只要在“ 0 刻度”或“ 0 刻度以下”均可。 (4) 将液面在 0 mL 处的 25 mL 的酸式滴定管中的液体全部放出 , 液体的体积大于 25 mL 。 ( 　　 ) 提示 : √ 。在 25 mL 刻度处下还有一段液体 , 故液体全部放出后 , 液体体积大于 25 mL 。 (5) 若用标准盐酸滴定待测 NaOH 溶液 , 滴定前仰视 , 滴定后俯视 , 则测定值偏大。 ( 　　 ) 提示 : × 。滴定前仰视 , 滴定后俯视 , 会使读取的标准盐酸的体积偏小 , 结果偏低。 2.H 2 S 2 O 3 是一种弱酸 , 实验室用 0.01 mol·L -1 的 Na 2 S 2 O 3 溶液滴定碘水发生的反应为 I 2 +2Na 2 S 2 O 3 ==== 2NaI+Na 2 S 4 O 6 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 该滴定反应可用甲基橙作指示剂 B.Na 2 S 2 O 3 是该反应的还原剂 C. 该滴定反应可选用如图所示装置 D. 该反应中每消耗 2 mol Na 2 S 2 O 3 , 转移电子的物质的量为 4 mol 【 解析 】 选 B 。碘水显酸性 , 甲基橙在该溶液中显红色 , 当用 Na 2 S 2 O 3 溶液滴定达到终点时溶液由红色变为橙色 , 颜色变化不明显 , 因此该滴定反应不可用甲基橙作指示剂 , 应该用淀粉溶液作指示剂 ,A 项错误 ; 在该反应中 ,I 的化合价降低 , 得到电子 , 作氧化剂 ,Na 2 S 2 O 3 中的 S 的化合价升高 , 失去电子 ,Na 2 S 2 O 3 是该反应的还原剂 ,B 项正确 ;Na 2 S 2 O 3 是强碱弱酸盐 , 其溶液显碱性 , 应该使用碱式滴定管 , 不能用酸式滴定管 ,C 项错误 ; 该反应中每消耗 2 mol Na 2 S 2 O 3 , 转移 2 mol 电子 ,D 项错误。 3. 肼是重要的化工原料。某探究小组利用下列反应制取水合肼 (N 2 H 4 ·H 2 O):CO(NH 2 ) 2 +2NaOH+NaClO====Na 2 CO 3 +N 2 H 4 ·H 2 O+NaCl, NaClO 过量时 , 易发生反应 : 世纪金榜导学号 N 2 H 4 ·H 2 O+2NaClO====N 2 ↑+2NaCl+3H 2 O 实验一 : 制备 NaClO 溶液 ( 实验装置如图 1 所示 ) (1) 锥形瓶中发生反应的离子方程式是 ____________ ____________________________________ 。  实验二 : 制取水合肼 ( 实验装置如图 2 所示 ) 控制反应温度 , 将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈瓶中 , 充分反应。加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液 , 收集 108 ～ 114 ℃ 馏分。 (2) 分液漏斗中的溶液是 ________( 填字母 );  A.CO(NH 2 ) 2 溶液 B.NaOH 溶液 C.NaOH 和 CO(NH 2 ) 2 混合溶液 D.NaOH 和 NaClO 混合溶液 选择的理由是 _________________________ __ 。  实验三 : 测定馏分中肼含量 称取馏分 5.000 g, 加入适量 NaHCO 3 固体 , 加水配成 250 mL 溶液 , 移出 25.00 mL, 用 0.100 0 mol·L -1 的 I 2 溶 液滴定。滴定过程中 , 溶液的 pH 保持在 6.5 左右。 ( 已 知 :N 2 H 4 ·H 2 O+2I 2 ====N 2 ↑+4HI+H 2 O) (3) 配制 250 mL 溶液所需仪器除分析天平、烧杯、玻璃棒外 , 还需 ______________ 。  (4) 滴定过程中 ,NaHCO 3 能控制溶液的 pH 在 6.5 左右 , 用离子方程式解释其原因 : _____________________ __;  (5) 实验测得消耗 I 2 溶液的平均值为 20.00 mL, 馏分中水合肼 (N 2 H 4 ·H 2 O) 的质量分数为 ________ 。  【 解析 】 (1) 氯气与氢氧化钠溶液发生反应的离子方程式是 Cl 2 +2OH - ====Cl - +ClO - +H 2 O 。 (2) 根据反应 CO(NH 2 ) 2 +2NaOH+NaClO====Na 2 CO 3 +N 2 H 4 ·H 2 O+NaCl, 反应物是 CO(NH 2 ) 2 、 NaOH 、 NaClO 溶液 , 由于 NaClO 具有较强的氧化性 ,N 2 H 4 ·H 2 O 具有较强的还原性 , 如果 NaClO 溶液装在烧瓶中 , 反应生成的水合肼会被没有反应完的次氯酸钠氧化 , 所以分液漏斗中的溶液是 NaOH 和 NaClO 的混合溶液。 (3) 配制 250 mL 溶液需要 250 mL 容量瓶 , 定容时还需要 胶头滴管。 (4) 由于 NaHCO 3 能消耗反应生成的氢碘酸并生成二氧化 碳气体放出 , 所以在反应体系中加入 NaHCO 3 能控制溶液 的 pH 在 6.5 左右 , 其离子方程式是 +H + ====H 2 O+CO 2 ↑ 。 (5)25 mL 水合肼溶液消耗 n (I 2 )= 0.100 0 mol·L -1 × 0.02 L=0.002 mol, 据 N 2 H 4 ·H 2 O+2I 2 ====N 2 ↑+4HI+H 2 O, 计算 250 mL 水合肼溶液含有 n (N 2 H 4 ·H 2 O)=0.002 mol × ÷ 2=0.01 mol, 其质 量为 0.01 mol × 50 g·mol -1 =0.5 g, 则馏分中水合肼的 质量分数为 10% 。 答案 : (1)Cl 2 +2OH - ====Cl - +ClO - +H 2 O (2)D 　如果次氯酸钠溶液装在烧瓶中 , 反应生成的水合肼会被次氯酸钠氧化 (3)250 mL 容量瓶、胶头滴管 (4) +H + ====H 2 O+CO 2 ↑ (5)10% 【 归纳总结 】 滴定分析法的分类及酸碱指示剂的选择 1. 滴定分析法的类型 (1) 酸碱滴定法 : 利用中和反应进行滴定的方法。 (2) 配位滴定法 : 利用配位反应进行滴定的方法。 (3) 沉淀滴定法 : 利用沉淀反应进行滴定的方法。 (4) 氧化还原滴定法 : 利用氧化还原反应进行滴定的方法。 2. 酸碱中和滴定曲线和酸碱指示剂的选择 酸、碱滴定过程中 , 滴定开始 pH 变化缓慢 , 当酸、碱接近完全反应时 ,pH 会出现突变 ( 滴定突跃 ) 。过后若继续滴加 ,pH 又会缓慢变化。在 pH 突变的范围内 , 溶液浓度变化很小。滴定时应选择在 pH 突变范围内变色的物质作指示剂。 (1) 几种常见滴定曲线。 (2) 常用酸碱指示剂的变色范围。 (3) 酸碱指示剂的选择。