高考化学实验专题浓度配制复习 17页

高考化学实验专题：浓度配制 I.基本要求 掌握掌握配制一定溶质质量分数和物质的量浓度的方法 II.基本内容 一.物质的量浓度的溶液 ‎1.步骤：(1)计算 (2)称量或量取 (3)溶解或稀释 (4)转移:待烧杯中溶液冷却至室温后转移 (5)洗涤 (6)定容：将蒸馏水注入容量瓶，当液面离刻度线1‎-2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低点与刻度线在同一水平线上(7)摇匀：盖好瓶塞，上下颠倒、摇匀 (8)装瓶贴标签：标签上注明药品的名称、浓度。‎ ‎2.仪器：托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、（量筒）、100mL容量瓶、胶头滴管 ‎3.注意事项：‎ ‎(1)容量瓶：只有一个刻度线且标有使用温度和量程规格，只能配制瓶上规定容积的溶液。（另外使用温度和量程规格还有滴定管、量筒）‎ ‎(2)常见的容量瓶：50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL。若配制480mL与240mL溶液，应分别用500mL容量瓶和250mL容量瓶。写所用仪器时，容量瓶必须注明规格，托盘天平不能写成托盘天秤！‎ ‎(3)容量瓶使用之前必须查漏。方法：向容量瓶内加少量水，塞好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手的五指托住瓶底，把瓶倒立过来，如不漏水，正立，把瓶塞旋转1800后塞紧，再倒立若不漏水，方可使用。（分液漏斗与滴定管使用前也要查漏）‎ 二.质量分数：质量百分比浓度配制(略)‎ 三.考查角度：一计算所需的固体和液体的量，二是仪器的缺失与选择，三是实验误差分析。‎ III.专题训练 ‎1.用准确称量的氯化钠固体配制1.00mol/LNaCl溶液时，要用到的仪器是 A.坩埚 B.分液漏斗 C. 胶头滴管 D.烧瓶 ‎ ‎2下列实验操作完全正确的是 编号 实验 操作 A 钠与水反应 用镊子从煤油中取出金属钠，切下绿豆大小的钠，小心放入装满水的烧杯中 B 配制一定浓度的氯化钾溶液1000mL 准确称取氯化钾固体，放入到1000ml的容量瓶中，加水溶解，振荡摇匀，定容 C 排除碱式滴定管尖嘴部分的气泡 将胶管弯曲使玻璃尖嘴斜向上，用两指捏住胶管，轻轻挤压玻璃珠，使溶液从尖嘴流出 D 取出分液漏斗中所需的上层液体 下层液体从分液漏斗下端管口放出，关闭活塞，换一个接收容器，上层液体继续从分液漏斗下端管口放出 ‎3.下列实验操作或事故处理中，正确的做法是 A.银镜反应实验后附有银的试管，可用稀H2SO4清洗 B.在中学《硫酸铜晶体里结晶水含量测定》的实验中，称量操作至少需要四次 C.不慎将浓硫酸沾在皮肤上，立即用NaOH溶液冲洗 D.在250mL 烧杯中，加入216mL水和24gNaOH固体，配制10％NaOH溶液 ‎4.用标准盐酸滴定氢氧化钠溶液时，若滴定管用蒸馏水洗净后，未用标准盐酸润洗就装盐酸，结果测出的氢氧化钠溶液浓度常常偏 ;若锥形瓶用蒸馏水洗净后，又用待测的氢氧化钠溶液来润洗，然后再盛放准确体积的待测氢氧化钠溶液，结果测出的氢氧化钠溶液浓度常偏 .‎ ‎5.实验室中有一瓶氯化钾和氯化钙的固体混和物，通过下面的实验可确定该混和物中氯化钾和氯化钙的质量比，也可制得纯净的氯化钾.根据实验步骤填写下列空白.‎ ‎1).调整零点时，若指针偏向左边，应将左边的螺丝帽向(填左、右) 旋动.‎ ‎2).某学生用已知质量Y克的表面皿，准确称取W克样品.他在托盘天平的右盘上放入(W+Y)克砝码，在左盘的表面皿中加入样品，‎ 这时指针偏向右边(如右图所示)，下面他的操作应该是 使 .‎ ‎ ‎ ‎3).加入的A是_________________________，检验A是否过量的方法是______________.‎ ‎4).过滤时，某学生的操作如下图.请用文字说明图中的错误是. 。‎ ‎5).滤液中加入的B物质是 .应该加入过量的B物质，理由是 .‎ ‎6).为了检验沉淀是否洗净，应在最后几滴洗出液中加入 ，若 ，表示沉淀已洗净.‎ ‎7).得到的固体C是 .‎ ‎8)配制100毫升0.20mol/L氯化钾溶液:‎ 某学生将准确称量的‎1.49克氯化钾固体放入烧杯中，加入约30毫升蒸馏水，用玻璃棒搅拌使其溶解。将溶液由烧杯倒入100毫升容量瓶中，然后往容量瓶中小心地加蒸馏水，直到液面接近刻度2—‎3厘米处，改用胶头滴管加蒸馏水，使溶液凹面最低点恰好与刻度相切，‎ 把容量瓶盖紧，再振荡摇匀。‎ 该生操作中的错误是 。‎ ‎6.实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数，其反应原理为：‎ ‎4NH4＋＋6HCHO＝3H＋＋6H2O＋(CH2)6N4H＋[滴定时，1mol (CH2)6N4H＋与1mol H＋相当]，然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验：‎ 步骤I：称取样品‎1.500g。‎ 步骤II：将样品溶解后，完全转移到250mL容量瓶中，定容，充分摇匀。‎ 步骤III：移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中，加入10mL20％的中性甲醛溶液，摇匀、静置5min后，加入1～2滴酚酞试液，用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。‎ ‎(1)根据步骤Ⅲ填空：‎ ‎①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接加入NaOH标准溶液进行滴定，则测得样品中氮的质量分数 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。‎ ‎②锥形瓶用蒸馏水洗涤后，水未倒尽，则滴定时用去NaOH标准溶液的体积 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。‎ ‎③滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察 。‎ A 滴定管内液面的变化 B 锥形瓶内溶液颜色的变化 ‎④滴定达到终点时，酚酞指示剂由 色变成 色。‎ ‎(2)滴定结果如下表所示：‎ 滴定次数 待测溶液的体积/mL 标准溶液的体积 滴定前刻度/mL 滴定后刻度/mL ‎1‎ ‎25.00‎ ‎1.02‎ ‎21.03‎ ‎2‎ ‎25.00‎ ‎2.00‎ ‎21.99‎ ‎3‎ ‎25.00‎ ‎0.20‎ ‎20.20‎ 若NaOH标准溶液的浓度为‎0.1010m01·L－1，则该样品中氮的质量分数为 。‎ ‎7.医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙（含有少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质）生产医药级二水合氯化钙(CaCl2·2H2O的质量分数为97.0%~103.0%)的主要流程如下：‎ ‎ (1).除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的pH为8.0~8.5，以除去溶液中的少量Al3+、Fe3+。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是 。‎ ‎(2).酸化操作是加入盐酸，调节溶液的pH约为4.0，其目的有：①将溶液中的少量Ca(OH)2转化为CaCl2；②防止Ca2+在蒸发时水解；③ 。‎ ‎(3).测定样品中Cl－含量的方法是：‎ a.称取‎0.7500 g样品，溶解，在250 ml容量瓶中定容；‎ b.量取25.00 ml待测溶液于锥形瓶中；‎ c.用0.05000 mol·L-1 AgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液体积的平均值为20.39 ml。‎ ‎①上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有 。‎ ‎②计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为 。‎ ‎③若用上述方法测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有 ； 。‎ ‎8.过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究了过氧化氢的性质。‎ Ⅰ.测定过氧化氢的含量 请填写下列空白：‎ ‎(1).移取10.00 ml密度为ρg/ml的过氧化氢溶液至250ml (填仪器名称)中，加水稀释至刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。‎ ‎(2).用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下，请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。 MnO4- + H2O2 + H+ == Mn2+ + H2O+ ‎ ‎(3).滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入 ‎ ‎（填“酸式”或“碱式”）滴定管中。滴定到达终点的现象是 。‎ ‎(4).重复滴定三次，平均耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为 。‎ ‎(5).若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果_________（填“偏高”或“偏低”或“不变”）。‎ Ⅱ.探究过氧化氢的性质 ‎ 该化学小组根据所提供的实验条件设计了两个实验，分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。（实验条件：试剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾淀粉溶液、饱和硫化氢溶液，实验仪器及用品可自选。）‎ 请将他们的实验方法和实验现象填入下表：‎ 实 验 内 容 实 验 方 法 实 验 现 象 验证氧化性 验证不稳定性 ‎9.单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450~‎500 ℃‎）四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。‎ 相关信息如下：‎ a.四氯化硅遇水极易水解；‎ b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；‎ c.有关物质的物理常数见下表：‎ 物质 SiCl4‎ BCl3‎ AlCl3‎ FeCl3‎ PCl5‎ 沸点/℃‎ ‎57.7‎ ‎12.8‎ ‎—‎ ‎315‎ ‎—‎ 熔点/℃‎ ‎-70.0‎ ‎-107.2‎ ‎—‎ ‎—‎ ‎—‎ 升华温度/℃‎ ‎—‎ ‎—‎ ‎180‎ ‎300‎ ‎162‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)写出装置A中发生反应的离子方程式 。‎ ‎(2)装置A中g管的作用是 ；装置C中的试剂是 ；装置E中的h 瓶需要冷却的理由是 。‎ ‎(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是 (填写元素符号)。‎ ‎(4)为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe2+，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：‎ ‎5Fe2++MnO4-+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O ‎①滴定前是否要滴加指示剂？ （填 “是”或“否”），请说明理由 。‎ ‎②某同学称取‎5.000g残留物，经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液，移取25.00 mL试样溶液，用1.000×10-2mol·L-1KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00 mL，则残留物中铁元素的质量分数是 。‎ ‎10.纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。‎ 制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·x H2O，经过滤、水洗除去其中的Cl，再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2 。‎ 用现代分析仪器测定TiO2粒子的大小。用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3+，再以KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。‎ 请回答下列问题：‎ ‎⑴ TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化学方程式为 。‎ ‎⑵ 检验TiO2·x H2O中Cl－是否被除净的方法是 。‎ ‎⑶ 下列可用于测定TiO2粒子大小的方法是 ‎ ‎(填字母代号)。‎ a．核磁共振法 b．红外光谱法 c．质谱法 d．透射电子显微镜法 ‎⑷ 配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时，加入一定量H2SO4的原因是 ；使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量简外，还需要下图中的_____（填字母代号）。‎ ‎ ‎ a b c d e ‎⑸ 滴定终点的现象是 。‎ ‎⑹ 滴定分析时，称取TiO2（摩尔质量为M g·mol－1）试样w g，消耗c mol·L－1 NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL，则TiO2质量分数表达式为 。‎ ‎⑺ 判断下列操作对TiO2质量分数测定结果的影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）‎ ‎① 若在配制标准溶液过程中，烧杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量溅出，使测定结果 。‎ ‎② 若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，使测定结果 。‎ ‎11.三草酸合铁酸钾晶体[K3[Fe(C2O4)3]·xH2O]是一种光敏材料，在‎110℃‎ 可完全失去结晶水。为测定该晶体中铁的含量和结晶水的含量，某实验小组做了如下实验：‎ ‎(1)铁含量的测定 步骤一：称量‎5.00g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250mL溶液。‎ 步骤二：取所配溶液25.00mL于锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳，同时，MnO4＝被还原成Mn2+。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉，加热至黄色刚好消失，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍呈酸性。‎ 步骤三：用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点，消耗KMnO4溶液20.02ml滴定中MnO4－被还原成Mn2+ 。‎ 重复步骤二、步骤三操作，滴定消耗0.010mol/L KMnO4溶液19.98mL 请回答下列问题：‎ ‎①配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是：称量、__、转移、洗涤并转移、__、摇匀。‎ ‎②加入锌粉的目的是________。‎ ‎③写出步骤三中发生反应的离子方程式________。‎ ‎④实验测得该晶体中铁的质量分数为__________。在步骤二中，若加入的KMnO4的溶液的量不够，则测得的铁含量__________。（选填“偏低”、“偏高”、“不变”）‎ ‎(2)结晶水的测定 ‎ 将坩埚洗净，烘干至恒重，记录质量；在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体，称量并记录质量；加热至‎110℃‎ ‎，恒温一段时间，置于空气中冷却，称量并记录质量；计算结晶水含量。请纠正实验过程中的两处错误；_________;_________。‎ ‎12.某同学进行试验探究时，欲配制1.0mol•L-1Ba(OH)2溶液，但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)2·8H2O试剂（化学式量:315）。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧杯中存在大量未溶物。为探究原因，该同学查得Ba(OH)2·8H2O在283K、293K和303K时的溶解度（g/‎100g H2O）分别为2.5、3.9和5.6。‎ ‎（1）烧杯中未溶物仅为BaCO3，理由是 ‎ ‎（2）假设试剂由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成，设计试验方案，进行成分检验，在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。（不考虑结晶水的检验；室温时BaCO3饱和溶液的pH=9.6）‎ 限选试剂及仪器：稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管 实验步骤 预期现象和结论 步骤1：取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得滤液和沉淀。‎ 步骤2：取适量滤液于试管中，滴加稀硫酸。‎ 步骤3：取适量步骤1中的沉淀于是试管中， ‎ 步骤4：‎ ‎（3）将试剂初步提纯后，准确测定其中Ba(OH)2·8H2O的含量。实验如下：‎ ‎①配制250ml 约0.1mol•L-1Ba(OH)2·8H2O溶液：准确称取w克试样，置于烧杯中，加适量蒸馏水， ，将溶液转入 ，洗涤，定容，摇匀。[来源:学&科&网]‎ ‎②滴定：准确量取25.00ml所配制Ba(OH)2溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将 ‎ ‎ （填“‎0.020”‎、“‎0.05”‎、“‎0.1980”‎或“‎1.5”‎）mol•L-1盐酸装入50ml酸式滴定管，滴定至终点，记录数据。重复滴定2次。平均消耗盐酸Vml。‎ ‎③ 计算Ba(OH)2·8H2O的质量分数= （只列出算式，不做运算）‎ ‎（4）室温下， (填“能”或“不能”) 配制1.0 mol•L-1Ba(OH)2溶液 参考答案 ‎4.偏高；偏高 ‎5 1).右 2).继续加入样品，指针指在标尺的中间 ‎3).碳酸钾(或K2CO3)；用玻璃棒沾试液滴在红色石蕊试纸上，试纸变蓝(或取上层清液滴加K2CO3溶液无沉淀产生，‎ 或取上层清液滴加酸液有气泡产生)‎ ‎4).玻璃棒下端没有(或应该)靠在(三层)滤纸上、漏斗颈没有(或应该)靠在烧杯内壁 ‎5).盐酸(或HCl) 除尽过量的K2CO3 6).硝酸银溶液(或AgNO3溶液)、无沉淀生成 ‎ ‎7).碳酸钙(或 CaCO3) 8).溶液不能直接倒入容量瓶(应沿玻璃棒注入)‎ 没有用蒸馏水洗涤烧杯.应用少量(20—30毫升)蒸馏水洗涤烧杯2—3次，洗涤液也应注入容量瓶.(振荡，使溶液混匀.)(每空0.5分，共1分)(要求指出这两个错误，答对一个给0.5分.如果多答者不加分.)‎ ‎6.（1）①偏高 ②无影响 ③B ④无 粉红（或浅红） （2）18.85％‎ ‎7. (1)取少量上层清液，滴加KSCN溶液，若无血红色出现，则表明Fe(OH)3沉淀完全。‎ ‎（2）③防止溶液吸收空气中CO2 ‎ ‎(3)①酸式滴定管 ②99.9% ③样品中存在少量的NaCl 少量的CaCl2·2H2O失水 ‎8.I(1)容量瓶 (2)2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ == 2Mn2+ + 5O2↑ + 8H2O ‎(3)酸式，滴入一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色 ‎ (4)17cV/200ρ (5)偏高 Ⅱ．‎ 实验方法 实验现象 实验内容 氧化性 取适量饱和硫化氢溶液于试管中，滴入过氧化氢溶液。(或取适量碘化钾淀粉溶液于试管中，加入过氧化氢溶液)‎ 产生淡黄色沉淀或溶液变浑浊。（溶液变蓝色。）‎ 不稳定性 取适量过氧化氢溶液于试管中，加热，用带火星的木条检验。(取适量过氧化氢溶液于试管中，加热，用导气管将得到的气体通入到装有饱和硫化氢溶液的试管中。)‎ 产生气泡，木条复燃。‎ ‎(溶液变浑浊或有浅黄色沉淀产生)‎ ‎9.（1）MnO2＋4H＋＋2Cl－ Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O（2）平衡压强 浓硫酸 使SiCl4冷凝 ‎（3）Al、P、Cl （4）①否；KMnO4溶液自身可作指示剂 ②4.480％‎ ‎10.(1) TiCl4+(2+x) H2O TiO2·xH2O+4HCl(2)取少量水洗液，滴加AgNO3溶液，不产生白色沉淀，说明Cl-已除净。(3)d (4)抑制 NH4Fe(SO4)2水解 a c (5)溶液变成红色 ‎(6) (7)偏高 偏低 ‎11. (1)①溶解 定容(各1分,共2分)； ②将Fe3+还原为Fe2+ (2分)；‎ ‎③5Fe3+＋MnO4-＋8H+===5Fe2+＋Mn2+＋4H2O(3分)；④11.20%或0.112 (3分) 偏高(2分)‎ ‎(2)加热后在干燥器中冷却；对盛有样品的坩锅进行多次加热、干燥器中冷却、称量并记录质量，直至称量质量几乎相等(各2分，共4分)。‎ ‎12.（1）Ba(OH)2·8H2O与CO2作用转化为BaCO3‎ ‎（2）步骤2：预期现象和结论：有白色沉淀生成，说明有Ba2+。‎ 步骤3：取适量步骤1中的沉淀于是试管中，滴加稀盐酸，用带塞导气管塞紧试管，把导气管插入装有澄清石灰水的烧杯中。预期现象和结论：试管中有气泡生成，烧杯中的澄清石灰水变浑浊，结合步骤2说明沉淀是BaCO3 。‎ 步骤4：取适量滤液于烧杯中，用pH计测其pH值。预期现象和结论：pH>9.6，说明有大量的OH—，综合上面步骤可知试剂由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成，假设成立。‎ ‎（3）①溶解、过滤；250ml的容量瓶中。②0.1980 思路：0.025×0.1×2=C’x0.05------（盐酸体积最多不能多于50ml） 得C’=0.1mol•L-1 所以应该是选大于0.1 mol•L-1而且接近的③25×C×2=0.1980×V 得C=(0.1980/50)V , Ba(OH)2·8H2O的质量分数=250x10—3×0.1980V×315×100%/50w。‎