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备战2025年高考化学【二轮·突破提升】专题复习讲义
专题26 化学实验综合题——定量分析类
讲义包含四部分:把握命题方向►精选高考真题►高效解题策略►各地最新模拟
定量分析型实验是高考化学的重点,在近几年高考题型中均有涉及。题型主要将化学实验与化学计量
有机的结合在一起,考察测定物质成分的纯度、产品的产率计算、热重曲线分析等。涉及到的高中教材实
验主要有:
(1)一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析;
(2)酸碱中和滴定及滴定曲线的分析、拓展的氧化还原滴定法、沉淀滴定法、络合滴定法等。
(3)中和热的测定;
(4)硫酸铜晶体结晶水含量的测定;
(5)盐的溶解度的测定;
预测2025年高考中,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、
坩埚和pH试纸等。综合考查学生处理实验数据和分析实验误差的能力,特别关注氧化还原滴定的计算及
误差分析及热重曲线的分析方法。
1.(2024·贵州·高考真题)十二钨硅酸在催化方面有重要用途。某实验小组制备十二钨硅酸晶体,并测定
其结晶水含量的方法如下(装置如图,夹持装置省略):
Ⅰ.将适量 加入三颈烧瓶中,加适量水,加热,溶解。
Ⅱ.持续搅拌下加热混合物至近沸,缓慢滴加浓盐酸至pH为2,反应30分钟,冷却。
Ⅲ.将反应液转至萃取仪器中,加入乙醚,再分批次加入浓盐酸,萃取。
Ⅳ.静置后液体分上、中、下三层,下层是油状钨硅酸醚合物。Ⅴ.将下层油状物转至蒸发皿中,加少量水,加热至混合液表面有晶膜形成,冷却结晶,抽滤,干燥,得
到十二钨硅酸晶体 。
已知:
①制备过程中反应体系pH过低会产生钨的水合氧化物沉淀;
②乙醚易挥发、易燃,难溶于水且密度比水小;
③乙醚在高浓度盐酸中生成的 与 缔合成密度较大的油状钨硅酸醚合物。
回答下列问题:
(1)仪器a中的试剂是 (填名称),其作用是 。
(2)步骤Ⅱ中浓盐酸需缓慢滴加的原因是 。
(3)下列仪器中,用于“萃取、分液”操作的有 (填名称)。
(4)步骤Ⅳ中“静置”后液体中间层的溶质主要是 。
(5)步骤Ⅴ中“加热”操作 (选填“能”或“不能”)使用明火,原因是 。
(6)结晶水测定:称取 十二钨硅酸晶体( ,相对分子质量为M),采用热重分析法测得
失去全部结晶水时失重 ,计算 (用含 的代数式表示)若样品未充分干燥,会导致 的值
(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
2.(2024·浙江·高考真题)某小组采用如下实验流程制备 :
已知: 是一种无色晶体,吸湿性极强,可溶于热的正己烷,在空气中受热易被氧化。
请回答:
(1)如图为步骤I的实验装置图(夹持仪器和尾气处理装置已省略),图中仪器A的名称是 ,判断步骤
I反应结束的实验现象是 。(2)下列做法不正确的是_______。
A.步骤I中,反应物和溶剂在使用前除水
B.步骤I中,若控温加热器发生故障,改用酒精灯(配石棉网)加热
C.步骤Ⅲ中,在通风橱中浓缩至蒸发皿内出现晶膜
D.步骤Ⅳ中,使用冷的正己烷洗涤
(3)所得粗产品呈浅棕黄色,小组成员认为其中混有碘单质,请设计实验方案验证 。
(4)纯化与分析:对粗产品纯化处理后得到产品,再采用银量法测定产品中 含量以确定纯度。滴定原理
为:先用过量 标准溶液沉淀 ,再以 标准溶液回滴剩余的 。已知:
难溶电解质 (黄色) (白色) (红色)
溶度积常数
①从下列选项中选择合适的操作补全测定步骤 。
称取产品 ,用少量稀酸A溶解后转移至 容量瓶,加水定容得待测溶液。取滴定管检漏、水
洗→_______→装液、赶气泡、调液面、读数→用移液管准确移取 待测溶液加入锥形瓶
→_______→_______→加入稀酸B→用 标准溶液滴定→_______→读数。
a.润洗,从滴定管尖嘴放出液体
b.润洗,从滴定管上口倒出液体
c.滴加指示剂 溶液
d.滴加指示剂硫酸铁铵 溶液
e.准确移取 标准溶液加入锥形瓶
f.滴定至溶液呈浅红色g.滴定至沉淀变白色
②加入稀酸B的作用是 。
③三次滴定消耗 标准溶液的平均体积为 ,则产品纯度为 。
3.(2024·山东·高考真题)利用“燃烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示(夹持
装置略)。
实验过程如下:
①加样,将 样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖),聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装
略小于 的 碱性标准溶液,吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量
碱性标准溶液,发生反应: ,使溶液显浅蓝色。
②燃烧:按一定流速通入 ,一段时间后,加热并使样品燃烧。
③滴定:当F内溶液浅蓝色消退时(发生反应: ),立即用 碱性标准溶液滴
定至浅蓝色复现。随 不断进入F,滴定过程中溶液颜色“消退-变蓝”不断变换,直至终点。
回答下列问题:
(1)取 的碱性溶液和一定量的 固体,配制 碱性标准溶液,下列仪
器必须用到的是_______(填标号)。
A.玻璃棒 B. 锥形瓶 C. 容量瓶 D.胶头滴管
(2)装置B和C的作用是充分干燥 ,B中的试剂为 。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度
小于水的磨砂浮子(见放大图),目的是 。
(3)该滴定实验达终点的现象是 ;滴定消耗 碱性标准溶液 ,样品中硫的质量分数是
(用代数式表示)。
(4)若装置D中瓷舟未加盖,会因燃烧时产生粉尘而促进 的生成,粉尘在该过程中的作用是 ;
若装置E冷却气体不充分,可能导致测定结果偏大,原因是 ;若滴定过程中,有少量 不经 直
接将 氧化成 ,测定结果会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。4.(2024·安徽·高考真题)测定铁矿石中铁含量的传统方法是 ,滴定法。研究小组
用该方法测定质量为 的某赤铁矿试样中的铁含量。
【配制溶液】
① 标准溶液。
② 溶液:称取 溶于 浓盐酸,加水至 ,加入少量锡粒。
【测定含量】按下图所示(加热装置路去)操作步骤进行实验。
已知:氯化铁受热易升华;室温时 ,可将 氧化为 。难以氧化 ; 可被 还原为
。回答下列问题:
(1)下列仪器在本实验中必须用到的有 (填名称)。
(2)结合离子方程式解释配制 溶液时加入锡粒的原因: 。
(3)步骤I中“微热”的原因是 。
(4)步骤Ⅲ中,若未“立即滴定”,则会导致测定的铁含量 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)若消耗 标准溶液 ,则 试样中 的质量分数为 (用含a、c、V的代数式
表示)。
(6) 滴定法也可测定铁的含量,其主要原理是利用 和 将铁矿石试样中 还
原为 ,再用 标准溶液滴定。
①从环保角度分析,该方法相比于 ,滴定法的优点是 。
②为探究 溶液滴定时, 在不同酸度下对 测定结果的影响,分别向下列溶液中加入1滴
溶液,现象如下表:溶液 现象
空白实验 溶液 试剂X 紫红色不褪去
实验I 溶液 硫酸 紫红色不褪去
实验ⅱ 溶液 硫酸 紫红色明显变浅
表中试剂X为 ;根据该实验可得出的结论是 。
5.(2023·山东·高考真题)三氯甲硅烷 是制取高纯硅的重要原料,常温下为无色液体,沸点为
,熔点为 ,易水解。实验室根据反应 ,利用如下装置制备 粗
品(加热及夹持装置略)。回答下列问题:
(1)制备 时进行操作:(ⅰ)……;(ⅱ)将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中;(ⅲ)通入 ,一段时间后接
通冷凝装置,加热开始反应。操作(ⅰ)为 ;判断制备反应结束的实验现象是 。图示装置存在的
两处缺陷是 。
(2)已知电负性 在浓 溶液中发生反应的化学方程式为 。
(3)采用如下方法测定溶有少量 的 纯度。
样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后,进行如下实验操作:① ,② (填操作名
称),③称量等操作,测得所得固体氧化物质量为 ,从下列仪器中选出①、②中需使用的仪器,依次为
(填标号)。测得样品纯度为 (用含 、 的代数式表示)。6.(2022·河北·高考真题)某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量,设计实验如下:
①三颈烧瓶中加入10.00g香菇样品和400mL水;锥形瓶中加入125mL水、1mL淀粉溶液,并预加
0.30mL0.01000mol/L的碘标准溶液,搅拌。
②以0.2L/min流速通氮气,再加入过量磷酸,加热并保持微沸,同时用碘标准溶液滴定,至终点时滴定消
耗了1.00mL碘标准溶液。
③做空白实验,消耗了0.10mL碘标准溶液。
④用适量NaSO 替代香菇样品,重复上述步骤,测得SO 的平均回收率为95%。
2 3 2
已知:HPO +SO HPO +H SO
3 4 2 3
回答下列问题:
(1)装置图中仪器a、b的名称分别为 、 。
(2)三颈烧瓶适宜的规格为 (填标号)。
A.250mL B.500mL C.1000mL
(3)解释加入HPO ,能够生成SO 的原因: 。
3 4 2
(4)滴定管在使用前需要 、洗涤、润洗;滴定终点时溶液的颜色为 ;滴定反应的离
子方程式为 。
(5)若先加磷酸再通氮气,会使测定结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(6)该样品中亚硫酸盐含量为 mg/kg(以SO 计,结果保留三位有效数字)。
2
7.(2022·辽宁·高考真题) 作为绿色氧化剂应用广泛,氢醌法制备 原理及装置如下:已知: 、 等杂质易使 催化剂中毒。回答下列问题:
(1)A中反应的离子方程式为 。
(2)装置B应为 (填序号)。
(3)检查装置气密性并加入药品,所有活塞处于关闭状态。开始制备时,打开活塞 ,控温
。一段时间后,仅保持活塞b打开,抽出残留气体。随后关闭活塞b,打开活塞 ,继续反应一
段时间。关闭电源和活塞,过滤三颈烧瓶中混合物,加水萃取,分液,减压蒸馏,得产品。
(4)装置F的作用为 。
(5)反应过程中,控温 的原因为 。
(6)氢醌法制备 总反应的化学方程式为 。
(7)取 产品,加蒸馏水定容至 摇匀,取 于锥形瓶中,用 酸性 标准
溶液滴定。平行滴定三次,消耗标准溶液体积分别为 、 、 。假设其他杂质不干
扰结果,产品中 质量分数为 。
8.(2022·湖南·高考真题)某实验小组以 溶液为原料制备 ,并用重量法测定产品中
的含量。设计了如下实验方案:
可选用试剂: 晶体、 溶液、浓 、稀 、 溶液、蒸馏水步骤1. 的制备
按如图所示装置进行实验,得到 溶液,经一系列步骤获得 产品。
步骤2,产品中 的含量测定
①称取产品 ,用 水溶解,酸化,加热至近沸;
②在不断搅拌下,向①所得溶液逐滴加入热的 溶液,
③沉淀完全后, 水浴40分钟,经过滤、洗涤、烘干等步骤,称量白色固体,质量为 。
回答下列问题:
(1)Ⅰ是制取 气体的装置,在试剂a过量并微热时,发生主要反应的化学方程式为 ;
(2)ⅠI中b仪器的作用是 ;Ⅲ中的试剂应选用 ;
(3)在沉淀过程中,某同学在加入一定量热的 溶液后,认为沉淀已经完全,判断沉淀已完全的方法是
;
(4)沉淀过程中需加入过量的 溶液,原因是 ;
(5)在过滤操作中,下列仪器不需要用到的是 (填名称);
(6)产品中 的质量分数为 (保留三位有效数字)。
【策略1】掌握定量实验数据的测定方法及处理方法
1、定量实验数据的测定方法
(1)沉淀法:先将某种成分转化为沉淀,然后称量纯净、干燥的沉淀的质量,再进行计算。(2)测气体体积法:对于产生气体的反应,可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。体体积的测定
既可通过测量气体排出的液体体积来确定(二者体积值相等),也可直接测量收集的气体体积。
①直接测量法
a.测量前,可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体,且两
管液面相平。
b.读数时先要将其恢复室温后,再调整量气装置使两侧液面相平,最后读
数要求视线与凹液面最低点相平。
测量收集气体体积时,应先将气体冷却至室温,再慢慢将量筒下移(或上
移),使量筒内外的液面高度相同,再读取体积。
接将一种反应物置于倒置的漏斗中,另一反应物置于水槽中,二者反应产
生的气体的体积可以直接测量。
用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积。读数时,球形容器
和量气管液面相平,量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气
体的体积。
直接测量固液反应产生气体的体积,注意应恢复至室温后,读取注射器中
气体的体积(一般适合滴加液体量比较少的气体体积测量)。
②间接测量法:通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。
(3)测量气体质量法
①方法1:称反应装置在放出气体前后的质量减小值。
②方法2:将生成的气体通入足量的吸收剂中,通过称量实验前后吸收剂的质量,求得所吸收气体的
质量,然后进行相关计算。
(4)滴定分析法:定量实验中的滴定方法包括酸碱中和滴定、沉淀滴定、氧化还原滴定等,主要是根据
滴定过程中标准溶液的消耗量来计算待测溶液的浓度。
①类型
a.连续滴定法:第一步滴定反应生成的产物,还可以继续参加第二步的滴定。根据第二步滴定的消耗量,可计算出第一步滴定的反应物的量。
b.返滴定法:第一步用的滴定剂是过量的,第二步再用另一物质返滴定过量的物质。根据第一步加
入的量减去第二步中过量的量,即可得出第一步所求物质的物质的量。
②滴定实验中常用的计算方法——关系式法
关系式法常应用于一步反应或分多步进行的连续反应中,利用该法可以减少不必要的中间运算过程,
避免计算错误,并能迅速准确地获得结果。一步反应可以直接找出反应物与目标产物的关系;在多步反应
中,若第一步反应的产物是下一步反应的反应物,可以根据化学方程式,将该物质作为“中介”,找出已
知物质和所求物质之间量的关系。利用这种方法解题的关键是建立已知物质和所求物质之间量的关系式。
如:用NaSO 滴定法测水中溶氧量,经过如下三步反应:
2 2 3
①O+2Mn(OH) ===2MnO(OH)
2 2 2
②MnO(OH) +2I-+4H+===Mn2++I+3HO
2 2 2
③2Na SO+I===Na SO+2NaI
2 2 3 2 2 4 6
因此水中溶氧量与NaSO 之间的关系为:O~2MnO(OH) ~2I~4NaSO
2 2 3 2 2 2 2 2 3
(中介物质) (中介物质)
2、测定实验中要有“数据”的采集处理意识
(1)称量固体质量时,中学一般用托盘天平,可估读到0.1 g,精确度要求高的实验中可以用分析天平或
电子天平。
(2)测量液体体积时,一般实验中选用适当规格的量筒,可估读到0.1 mL,准确度要求高的定量实验如
中和滴定中选用滴定管,可估读到0.01 mL。
(3)气体除了量取外,还可以称量。称气体的质量时一般有两种方法:一种方法是称反应装置在放出气
体前后的质量减小值;另一种方法是称吸收装置前后的质量增大值。
(4)用pH试纸(测得整数值)或pH计(精确到0.01)直接测出溶液的pH,经过计算可以得到溶液中H+或
OH-的物质的量浓度。
【策略2】回归教材——重要定量实验误差分析
(一)配置一定物质的量浓度的溶液
1.实验原理: c=n/V
2.实验仪器:托盘天平、药匙(固体)、量筒(液体)、烧杯、玻棒、容量瓶、胶头滴管
3.实验步骤:“一算、二取、三溶、四冷、五转移,六洗、七振、八定、九摇、十装瓶。”
4.误差分析:
能引起误差的一些操作 因变量
c
(mol/L)
(配置0.1mol/LNaOH溶液) m v称量前烧杯内有水 无影响
称量时间过长 减小 偏小
用滤纸称NaOH 减小 偏小
向容量瓶注液时少量流出 减小 偏小
未洗烧杯和玻璃棒 减小 偏小
减
未冷到室温就注入定容 偏大
小
减
整个过程不摇动 偏大
小
定容时,水多用滴管吸出 减小 偏小
增
定容摇匀时液面下降再加水 偏小
大
定容后经振荡、摇匀、静置液面下
无影响
降
减
定容时仰视读数 偏大
小
增
定容是俯视读数 偏小
大
(二)酸碱中和滴定(以标准浓度盐酸滴定未知浓度NaOH溶液为例)
1.实验原理:c(NaOH)=[c(HCl)∙V(HCl)]/V(NaOH)
2.实验仪器:酸、碱式滴定管、铁架台、滴定管夹、锥形瓶、烧杯。
3.实验用品:标准溶液、待测液、指示剂、蒸馏水
4.实验步骤:检漏、准备、滴定。
5.误差分析:
能引起误差的一些操作 V(HCl) c(NaOH)
药品不纯(如NaOH中含NaO) 增大 偏高
2
锥形瓶用蒸馏水洗净后,未把水倒净 无影响
锥形瓶用蒸馏水洗净后,用待测液润洗 增大 偏高
酸式滴定管未用标准液润洗 增大 偏高
碱式滴定管未用待测液润洗 减小 偏低用移液管量取25mL待测时将残液吹出 增大 偏高
内有气泡,滴定后无气泡 增大 偏高
尖嘴未充满标准液就开始滴定 增大 偏高
滴定时部分标准液附在锥形瓶壁上 增大 偏高
滴定时摇匀或HCl成股流下 减小 偏低
滴前仰视读数,滴后俯视读数 减小 偏低
用酚酞做指示剂,当红色褪成无色,反滴一滴无颜色变化 增大 偏高
(三)物质溶解度测定
溶质的质量
溶解度S= ×100g
1.实验原理: 溶剂(水)的质量
2.实验步骤(溶质质量法)
①准确称量(天平)干燥的蒸发皿的并记录质量;
②在恒温水浴加热下,配制硝酸钾饱和溶液;
③取一定量的硝酸钾饱和溶液倾入蒸发皿内,称量并记录;
④加热蒸发皿内溶液至干,放入干燥器内冷却后称量并记录;
⑤根据上述公式计算S;
⑥重复上述操作,取两次的平均值。
3.注意事项: ①水浴
②为保证溶液达到饱和,配制时硝酸钾晶体要稍加过量,搅拌,在 5分钟内不再溶解即
可。
③不要溅失,要彻底蒸干④蒸干后的晶体连同蒸发皿一定要放在干燥器中冷却,再称量
4.误差分析:
能引起误差的一些操作 误差因素 S值
试管接触烧杯壁 温度高 偏大
试管内溶剂高出烧杯内的水面 温度低 偏小
温度计插在水浴水中 温度偏低 偏小
溶解时间过短 溶质m小 偏小
溶解过程中没有搅拌 溶质m小 偏小
将少量固体倒入蒸发皿内 溶质m大 偏大晶体未在干燥器内冷却 溶质m大 偏大
仰视温度计刻度 温度偏低 偏大
俯视温度计刻度 温度偏高 偏小
(四)硫酸铜晶体中结晶水含量的测定
1.实验原理:CuSO ·nHO结晶水%=[m(结晶水)/m(晶体)]×100%=[18n/(160+18n)]×100%
4 2
或[m(CuSO )/160]:[m(H O)/18]=1:n
4 2
2.实验仪器:托盘天平、研钵、瓷坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、干燥器、酒精灯。
3.实验步骤:①研磨;②称量m(坩埚);③加热;④称量m(坩埚+无水硫酸铜);⑤再加热、再称量至
恒重;⑥计算。
4.注意事项: ①放在干燥器中冷却②要让结晶水完全失去
③加热时间不能过长温度不能过高。
④加热后最后两次称量的质量相差不超过0.1g。
5.误差分析:
因变量
误差分析能引起误差的一些操
n值
m m
作
(CuSO ) (HO)
4 2
称量前坩埚未干燥 增大 偏大
晶体表面有水 增大 偏大
晶体不纯,含有不挥发杂质 增大 偏小
坩埚内附有不挥发杂质 无影响
晶体未研成粉末 减小 偏小
粉末未完全变白就停止加热 减小 偏小
加热时间过长,部分变黑 减小 偏大
加热后在空气中冷却称量 减小 偏小
加热过程中有少量晶体溅出 减小 偏大
两次称量相差0.2g 减小 偏小
【策略3】掌握定量测定中的相关计算
(1)常用的计算方法类型 解题方法
根据关系式法、得失电子守恒法、滴定法等,求出混合物中某一成分的
物质含量计算
量,再除以样品的总量,即可得出其含量
①根据题给信息,计算出有关物质的物质的量。
确定物质化学 ②根据电荷守恒,确定出未知离子的物质的量。
式的计算 ③根据质量守恒,确定出结晶水的物质的量。
④各粒子的物质的量之比即为物质化学式的下标比
复杂的滴定可分为两类:
(1)连续滴定法:第一步滴定反应生成的产物,还可以继续参加第二步的滴
定。根据第二步滴定的消耗量,可计算出第一步滴定的反应物的量
多步滴定计算
(2)返滴定法:第一步用的滴定剂是过量的,然后第二步再用另一物质返滴
定过量的物质。根据第一步加入的量减去第二步中过量的量,即可得出第
一步所求物质的物质的量
解题方法与思路:
1.设晶体为1 mol。
2.失重一般是先失水,再失非金属氧化物。
3.计算每步的m(剩余),×100%=固体残留率。
4.晶体中金属质量不减少,仍在m(剩余)中。
5.失重最后一般为金属氧化物,由质量守恒得m(O),由n(金属)∶n(O),即
可求出失重后物质的化学式。
如:草酸钙晶体(CaC O·H O)在氮气氛围中的热重曲线示意图如下:
2 4 2
热重曲线计算
①热重曲线中第一个平台在100 ℃以前为CaC O·H O;
2 4 2
②在100~226 ℃之间第一次出现失重,失去质量占试样总质量的12.3%,
相当于 1 mol CaC O·H O 失去 1 mol H O,即第二个平台固体组成为
2 4 2 2
CaC O;
2 4
③在346~420 ℃之间再次出现失重,失去的质量占试样总质量的19.2%,
相当于 1 mol CaC O 分解出 1 mol CO,即第三个平台固体的组成为
2 4CaCO ;
3
④在 660~840 ℃之间出现第三次失重,失去的质量占试样总质量的
30.1%,相当于1 mol CaCO 分解出1 mol CO ,即第四个平台固体组成为
3 2
CaO。
以上过程发生反应的化学方程式为:
CaC O·H O========CaC O+HO↑
2 4 2 2 4 2
CaC O=========CaCO +CO↑
2 4 3
CaCO =========CaO+CO↑
3 2
【特殊】若在空气中CaC O 受热分解时会发生如下反应:
2 4
2CaC O+O=====2CaCO +2CO。
2 4 2 3 2
(2)常用的计算公式
①n=,n=,n=cV(aq)。
②物质的质量分数(或纯度)=×100%。
③产品的产率=×100%。
④物质的转化率=×100%。
【策略4】掌握其他滴定方法:氧化还原滴定、沉淀滴定
1.氧化还原滴定法
(1)原理:以氧化剂或还原剂为滴定剂,直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质,或者间接滴定本身
并没有还原性或氧化性但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。
(2)试剂
①常见用于滴定的氧化剂:KMnO 、KCr O、碘液等。
4 2 2 7
②常见用于滴定的还原剂:亚铁盐、草酸、维生素C、NaSO 等。
2 2 3
(3)指示剂
①氧化还原指示剂。
②专用指示剂,如淀粉溶液可用作碘量法的指示剂。
③自身指示剂,如KMnO 溶液可自身指示滴定终点。
4
(4)实例
①酸性KMnO 溶液滴定HCO 溶液
4 2 2 4
原理 2MnO+6H++5HC O===10CO ↑+2Mn2++8HO
2 2 4 2 2指示剂 酸性KMnO 溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂
4
当滴入最后一滴酸性KMnO 溶液后,溶液由无色变浅红色,且半分钟内不
终点判断 4
褪色,说明到达滴定终点
②Na SO 溶液滴定碘液
2 2 3
原理 2NaSO+I===Na SO+2NaI
2 2 3 2 2 4 6
指示剂 用淀粉溶液作指示剂
当滴入最后一滴NaSO 溶液后,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复原
终点判断 2 2 3
色,说明到达滴定终点
2.沉淀滴定法
(1)概念:沉淀滴定法是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。生成沉淀的反应很多,但符合条件
的却很少,实际上应用最多的是银量法,即利用Ag+与卤素离子的反应来测定Cl-、Br-、I-浓度。
(2)原理:沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂,滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比
滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小,否则不能用这种指示剂。如用AgNO 溶液滴定溶液中的Cl-的
3
含量时常以CrO为指示剂,这是因为AgCl比Ag CrO 更难溶。
2 4
1.(2024·浙江宁波·一模)某小组采用如下实验流程制备无水 :
已知:醋酸与镁反应放热且剧烈,醋酸镁固体具有高吸水性。
请回答:(1)①如图为步骤I的实验装置图(夹持装置已省略),图中仪器A的名称是 。
②仪器A中的试剂可以是 。
(2)下列说法正确的是___________。
A.该实验需要在通风橱中进行
B.反应过程中进行搅拌有利于散热和生成的气体排出
C.当无水醋酸加入到三颈烧瓶后,加热引发反应,待镁片表面产生气泡时即可停止加热
D.采用 稀醋酸代替无水醋酸,可以防止反应过于剧烈
(3)反应物醋酸加入量过多,会导致步骤Ⅱ过滤后所得醋酸镁的产率下降,请结合步骤Ⅲ分析醋酸镁的产率
下降原因: 。
(4)由于镁片中含有杂质,所制得 粗产品中含有少量 。现取 粗产品溶解于
蒸馏水中配成 待测液,用滴定法测定粗产品中镁的含量从而确定产品的纯度,后续步骤如下(已
知: 标准液的浓度为 ,且与 反应的化学计量数之比均为 。):
步骤1, 总量测定:移取 待测液于锥形瓶中,滴定到终点时,消耗 标准液
。
步骤2, 含量的测定:移取 待测液于锥形瓶中,并调节溶液 ,滴定到终点时,消
耗 标准液 。
步骤3,空白测定:移取 蒸馏水于锥形瓶中,滴定到终点时,消耗 标准液 。
①步骤2中,调节溶液 的作用为 。
②进行空白测定的目的是 。
③产品的纯度为 (将空白测定所得结果记为空白试验值,需在样品的分析结果中扣除)。
2.(2025·河南·模拟预测) 是一种常用的氧化剂,某实验小组利用 氧化 制备
的装置(夹持装置略)如图所示。已知:锰酸钾 在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:
。
回答下列问题:
(1)仪器 的名称是 。
(2)装置 中制备 反应的化学方程式为 。
(3)装置连接顺序是 (按照气流方向,用小写字母表示)。
(4)若去掉装置 ,会导致 产率 (填“增大”“降低”或“无影响”)。
(5)装置 中生成 的离子方程式为 。
(6)利用 滴定法测定某 样品[杂质为 和 中的其中一种]的组
成,实验步骤如下。
Ⅰ.取 样品于锥形瓶中,加入稀硫酸全部溶解,水浴加热至 。用 的 溶液趁热滴定
至溶液出现粉红色且 内不褪色,消耗 溶液 。
Ⅱ.向上述溶液中加入适量还原剂(不引入铁元素)将 恰好完全还原为 ,加入稀硫酸酸化后,在
75℃继续用 溶液滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色,又消耗 溶液 。已知上述过
程中 , , 。
①样品中 的质量分数表达式为 (用含 、 、 、 的代数式表示)。
②若步骤Ⅰ中滴入 溶液不足(假设 已完全被氧化),则测得样品中 元素含量 (填“偏
高”“偏低”或“无影响”)。
③若 ,样品中含有的杂质为 (写化学式)。
3.(2025·浙江·模拟预测)六氯化钨(WCl )可用作有机合成催化剂,实验室中可采用分步制备:
6
步骤Ⅰ,采用两段还原法,第一次在630℃左右,将三氧化钨 还原为二氧化钨 第二次在820℃左右,将二氧化钨(WO)继续还原为金属钨(W);
2
步骤Ⅱ,用金属钨和氯气制备WCl,装置如下图所示(夹持装置略)。
6
已知:①六氯化钨的熔点为283℃,沸点为:340℃易溶于 极易水解。
②研究发现(如上右图),经过 可以制备出高质量的超细钨粉,由
跳过 直接得到的钨粉β-W,疏松多孔。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称为 。检查装置气密性并加入WO。先通N,一段时间后,加热管式炉,改通
3 2
H,对C处逸出的H 进行后续处理。证明 已被完全还原的现象是 。
2 2
(2)下列做法不正确的是___________。
A.A中盛有浓硫酸
B.步骤Ⅰ中,为加快反应,可将温度维持在 左右
C.若管式炉发生故障,可以改用酒精灯或酒精喷灯加热
D.为了增强冷凝效果,再用一次B作为前期冷却装置
(3)WO 完全还原后,进行的操作为: 。
3
___________→___________→___________→___________→___________(下列操作不重复选)
①在C处加装盛有碱石灰的干燥管和尾气处理装置;②以干燥的接收装置替换D;③再次通入 ④冷却,停止通H;⑤加热,通Cl;
2 2
(4)利用碘量法测定WCl 产品纯度,实验如下:
6
a.称5.0g产品(不考虑空气中水蒸气的干扰),先将WCl 转化为可溶的 通过 离子交换柱发生
6
反应:
b.交换结束后,向所得含 的溶液中加入过量酸化的KI溶液,发生反应:
c.取反应后溶液体积的1/10,用 标准溶液滴定至溶液呈浅黄色,加几滴淀粉溶液后继续滴定,发
生反应: 滴定达终点时消耗 的 溶液30mL。
①样品中WCl(摩尔质量为 的质量分数为 %。
6
②若先加淀粉溶液,再用 标准溶液滴定至终点,则样品中 质量分数的测定值将
(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
4.(2025·江苏南京·模拟预测)碳酸亚铁(FeCO)难溶于水,常用于制取铁盐或补血剂。一种FeCO 的制
3 3
备装置如图所示。实验中观察到三颈烧瓶中有大量白色沉淀产生,烧杯中溶液变浑浊,恰好完全反应时,
三颈烧瓶内溶液中只含一种溶质。
(1)盛装NH HCO 溶液的实验仪器名称为 。
4 3
(2)反应后从三颈烧瓶中获得FeCO 产品需进行的操作: 、洗涤、烘干、研磨。
3
(3)FeCO 在潮湿的空气中会转化为Fe(OH) 并进一步转化为Fe O。写出FeCO 在潮湿的空气中转化为
3 3 2 3 3
Fe(OH) 的化学方程式: 。
3
(4)某FeCO 固体被部分氧化,为测定其中Fe3+的质量分数,现进行如下实验:称取5.000g固体样品,加足
3
量盐酸溶解,将溶液稀释至100mL,量取20.00mL该溶液,加入过量KI溶液充分反应,然后加入几滴淀
粉溶液,用0.1000mol/L Na SO 溶液滴定,当滴定至终点时消耗NaSO 溶液20.00mL。已知实验过程中
2 2 3 2 2 3
发生反应如下:2Fe3++2I-=2Fe2++I ,I+2 = +2I-。计算FeCO 固体样品中Fe3+的质量分数,写出计
2 2 3
算过程: 。
5.(2025·河南·模拟预测)某实验小组利用EDTA标准溶液滴定 ,从而间接测定
混合溶液中 和 的总浓度。已知EDTA与 按物质的量之比 反应。
主要实验步骤如下:Ⅰ.如下图所示,取 混合溶液于①中,在搅拌下滴加NaOH溶液,调pH至
11,然后准确加入 溶液(过量),搅拌下水浴加热至60℃并保持5min,冷却至室温。过
滤、洗涤,合并滤液和洗涤液,在250mL容量瓶中定容。
Ⅱ.取25.00mL步骤Ⅰ配制的溶液于锥形瓶中,加入一定量蒸馏水,用NaOH溶液调pH在12~13之间,
再滴加4~5滴钙指示剂。用 标准溶液滴定至终点,平行测定三次。消耗EDTA溶液平均体
积为 。
回答下列问题:
(1)仪器①的名称是 ;②的名称是 。
(2)步骤Ⅰ中,若不慎将NaOH溶液沾到皮肤上,应对措施是 。
(3)步骤Ⅰ中,调pH至11的目的是 ;加入的 溶液需过量的原因是 。
(4)步骤Ⅰ中,采用水浴加热方式的优点是 。
(5)步骤Ⅱ滴定接近终点时,使滴定管尖嘴处悬垂的半滴标准溶液加入到锥形瓶中的操作是 。
(6) 混合溶液中, 和 的总浓度 (写出计算式)。
6.(2024·吉林长春·模拟预测)某小组采用如下实验流程制备难溶于水的白色 :
已知: 极易水解产生难溶的 固体, 。
(1)下图为步骤1的实验装置图(夹持仪器和尾气处理装置已省略),仪器 的名称是 。(2)下列说法正确的是_______。
A.步骤Ⅰ:加热温度越高,溶解速率越快,产率越高
B.步骤Ⅱ:可加适量的 溶液调节
C.步骤Ⅲ:在通风橱中浓缩至蒸发皿中大量晶体析出
D.步骤Ⅳ:试剂 选用 、 ,组合使用更有利于制备
(3)①写出 水解离子方程式 。
②简述实验室配制 溶液方法 。
③请结合浓度熵和平衡常数解释 可抑制 的水解 。
(4)利用 溶液与 溶液测定中和反应反应热,从下列选项中选择合适的操作补全测定步骤(有些
步骤可重复使用) , :
用量筒量取 (______)→(______)→(______)→(______)→用另一个量筒
量取 溶液→(______)→(______)→(______)→打开杯盖,将 溶液倒入
量热计的内筒,盖上杯盖 测量并记录温度 重复上述步骤两次。
a.插入温度计
b.测量并记录温度
c.打开杯盖,将硝酸倒入量热计的内筒,盖上杯盖
d.用蒸馏水把温度计上的溶液冲洗干净,擦干备用
e.搅拌器匀速搅拌
(5)测定产品的纯度:称取产品 于锥形瓶中,加盐酸溶解,加入饱和硫脲(简写为 )与 形成
黄色溶液,再用 的 滴定至终点,现象为 ;三次滴定消耗 溶液的
平均体积为 ,则产品的纯度为 (已知形成无色 远比形成黄色
容易, )。
7.(2025·四川·模拟预测) 是一种能将 转化为 的光催化剂。Ⅰ.一种制备 的步骤如下(部分条件略):
已知: 为粉状晶体,难溶于水; 易溶于水和乙二醇。
Ⅱ. 纯度测定
将a克 样品分解处理后,配制成 溶液。用移液管移取 溶液于碘量
瓶中,加入过量 溶液反应后,用硫代硫酸钠标准溶液进行滴定,其原理如下:
回答下列问题:
(1)称量 时,下列仪器中用到的有 、 (填仪器名称)。
(2)步骤③中,为使固液快速分离,应采用的方法是 (填标号)。
a.蒸馏 b.减压过滤 c.蒸发
(3)步骤④中,先用蒸馏水多次洗涤,检验产物中 已洗净的方法是 ;最后用乙醇洗涤,其目的是
。
(4)产物 的晶体结构可用 (填仪器名称)测定。
(5)纯度测定过程中,滴定所用的指示剂为 (填名称),滴定终点的现象是 。
(6)平行滴定三次,消耗 硫代硫酸钠标准溶液的平均体积为 ,则产品的纯度为 。
(7)下列操作会导致实验结果偏高的是 (填标号)。
a.未用待测溶液润洗水洗后的移液管
b.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失
c.滴定终点时,俯视滴定管液面读数
8.(2024·四川内江·一模)绿矾( , )是一种有广泛用途的无机试剂。回答下
列问题:I.绿矾( )的制备流程如图。
(1)“焙烧”后得到的 一定条件下可转化为 ,该反应的化学方程式为 。
(2)“操作x”需经过蒸发浓缩, (填操作名称),过滤,洗涤,干燥。
Ⅱ. 溶液的配制
(3)实验室需要 溶液。用 及下图中仪器配制该溶液时,不必使用的仪器
名称是 ;所需 的质量为 g。
Ⅲ. 热分解实验
(4)取 晶体样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示:
温度为 时固体N的化学式为 ;取适量 时所得的样品P,隔绝空气加热至 得
到一种红棕色固体物质Q,同时有两种无色气体生成,将产生的气体通入下图装置中,以检验产生的气体
是否为 和 ,试剂甲、乙依次为 、 (填字母标号)。
A.稀硫酸 B.品红溶液 C. 溶液 D. 溶液 E.
溶液IV.绿矾产品纯度测定
(5)绿矾晶体在空气中易被氧化。为测定绿矾产品的纯度,称取 产品溶于水,配制成 溶液,用浓
度为 的酸性 溶液滴定( )。每次所取待测液体积均
为 ,实验结果记录如下:
实验次数 第一次 第二次 第三次
消耗 溶液体积/ 25.52 25.02 24.98
该产品的纯度为 (用含a、c的代数式表示)。上表中第一次实验记录数据明显大于后两次,其
原因可能是 (填字母标号)。
A.实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时酸性 溶液的体积
B.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定结束无气泡
C.第一次滴定用的锥形瓶用待测液润洗过,后两次未润洗
D.该酸性 标准液保存时间过长,有部分变质,浓度降低
9.(2025·陕西榆林·一模)二氯化二硫( ),沸点为 ,常温下是一种金黄色液体,广泛应用于化
工领域。
已知 的性质:
ⅰ.热稳定性较差;
ⅱ.能被 氧化为 (沸点为 );
ⅲ.能与水发生剧烈反应: 。
实验室制备 。将氯气通入熔融硫黄(熔点为 ,沸点为 )中反应制备 。所用仪器(部分夹
持、加热装置省略)如下图所示:请回答下列问题:
(1)仪器 的名称为 。
(2)装置A中、制备 时反应的离子方程式为 。
(3)制备过程实验装置的连接顺序为A、 、C(填大写字母);C装置中所装碱石灰的作用有 。
(4)组装仪器后,检查装置气密性,加入药品;打开 ,向装置中通一段时间 ,目的是 ;再加热
B装置至 之间使硫黄熔融。
(5)观察到 中出现金黄色液体时,可证明有 生成。若实验产物中,经检验含有较多的 ,为提高
产品纯度,减少 的生成,可采取哪些措施 (任写一条即可)。
(6)测定 样品的纯度(杂质不影响测定)。
称取 样品于烧瓶中,加入足量的蒸馏水充分反应;用水蒸气将生成的 和 全部蒸出,并用足量的
溶液充分吸收;然后向其中加入足量的 溶液,过滤、洗涤、干燥、称量,得到 固体。样品
中 的质量百分含量为 。
10.(2025·山东威海·一模)某实验小组以粗铍(含少量的Mg、Fe、Al、Si)为原料制备、提纯BeCl ,并测
2
定产品中BeCl 的含量。
2
已知:
①乙醚沸点为34.5℃;BeCl 溶于乙醚,不溶于苯,易与水发生反应;MgCl 、FeCl 不溶于乙醚和苯;
2 2 2
AlCl 溶于乙醚和苯。
3
②Be(OH) 与Al(OH) 的化学性质相似。
2 3
回答下列问题:
Ⅰ.制备BeCl :按如图所示装置(夹持装置略)制备BeCl 。
2 2(1)仪器a的名称为 。仪器b的作用是 。
(2)装置B的作用是 。
(3)实验中装置C需置于温度15℃左右的水浴中,其主要目的是 。
(4)该实验装置中存在的缺陷是 。
Ⅱ.BeCl 的提纯
2
充分反应后,装置C中乙醚溶液经过滤、蒸馏出乙醚得到固体,再用苯溶解固体,充分搅拌后过滤、洗
涤、干燥得BeCl 产品。
2
(5)用苯溶解固体,充分搅拌后过滤,目的是 。
Ⅲ.BeCl 的纯度测定
2
取m g上述产品溶于盐酸配成250mL溶液;取25.00mL溶液,加入EDTA掩蔽杂质离子,用NaOH溶液调
节pH,过滤、洗涤,得Be(OH) 固体;加入KF溶液至固体恰好完全溶解,滴加酚酞作指示剂,用a
2
mol·L−1盐酸滴定其中的KOH,消耗盐酸b mL。
(已知:4KF+ Be(OH) = K BeF +2KOH;滴定过程中KBeF 不与盐酸反应)
2 2 4 2 4
(6)滴定终点的现象是 。
(7)BeCl 的纯度为 (用含m、a、b的式子表示)。
2
(8)下列情况会导致所测BeCl 的纯度偏小的是_______(填标号)。
2
A.滴定前尖嘴部分有一气泡,滴定终点时消失
B.滴定过程中,往锥形瓶内加入少量蒸馏水
C.滴定时,不慎将锥形瓶内溶液溅出少许
D.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
11.(2025·浙江·模拟预测)无水ZnCl 常用作为生产活性炭的活化剂。现以一种主要成分为ZnO的炼锌
2
烟尘(含有少量的FeO、CuO)来制备无水氯化锌,相关实验流程如下:已知:
①无水氯化锌具有较强的吸水性,其反应原理为:ZnCl+HO=Zn(OH)Cl+HCl↑。
2 2
②Zn及其化合物的性质与Al相似,pH>11时,Zn(OH) 可转化为 。
2
③研究小组利用市售的氯化锌制备无水氯化锌,依次采用除水(氯化氢气体“置换”)、升华相结合的方
法,装置如图所示:
请回答:
(1)利用浓硫酸与氯化钠制备HCl(g),该反应体现了硫酸的 (填浓硫酸的相关性质);盛装浓硫酸
的仪器名称是 。
(2)下列说法不正确的是___________。
A.步骤Ⅰ,加入过量氢氧化钠的作用是充分溶解氧化锌,使其与杂质分离
B.步骤Ⅲ起到调节溶液pH值,应通入足量CO,使Zn元素能够完全沉淀
2
C.除水阶段,为提高除水速度,应加快HCl和N 的气流速度
2
D.管式炉Ⅰ采取阶段式升温,实验结束时先撤去管式炉Ⅰ、再撤去管式炉Ⅱ
(3)实验流程中的“一系列操作”是: ,洗涤,干燥;最终得到氯化锌晶体
[ZnCl ·xHO(x=1~4)],将其与SOCl 混合并加热,可得到无水ZnCl,写出发生的反应方程式
2 2 2 2
。
(4)用天平称量0.9000 g产品,置于250mL锥形瓶中,加入100mL蒸馏水使其溶解,再加入缓冲溶液将pH
调至10.0并加入50mg铬黑T指示剂,最后用浓度为0.2mol·L-1的EDTA(乙二胺四乙酸,简写HY)标准溶
2
液滴定至溶液呈亮蓝色(离子方程式为Zn2++Y2-=ZnY)。平行测定三次,同时做空白试验,平均消耗EDTA
标准溶液体积为29.60mL。①做空白试验的目的为 。
②产物ZnCl 的纯度为 (保留三位有效数字)。
2
③部分指示剂或指示剂与金属离子形成的配合物在水中溶解度较小,以致使滴定终点拖长(称为指示剂的僵
化)。为增大有关物质的溶解度消除这一影响,可采取的措施是 。
12.(2025·河北石家庄·模拟预测) 具有强氧化性,在实验室中和工业上常用作氧化剂。某实验小
组欲制备 并测定其纯度。回答下列问题:
I. 的制备。制备原理如图所示。
已知:i.墨绿色锰酸钾 在强碱性环境中能稳定存在,弱碱性环境中发生反应生成 ;
ii.相关物质的溶解度曲线如图所示。
(1)将 和 两种固体在坩埚中加热,熔融后加入 粉末并不断搅拌,继续加热后冷却可得含
的墨绿色产物。
①该实验中所用坩埚的材质为 (填选项字母)。
A.陶瓷 B.石英 C.铁
②该反应的化学方程式为 。
(2)将(1)中所得墨绿色产物用 浓溶液浸取,并利用浸取液制备 ,实验装置如图所示。①仪器D的名称为 ,试剂X为 。
②当三颈烧瓶中 计指示为11.4时,有大量 固体生成,关闭止水夹。在三颈烧瓶中发生反应:
,配平该离子方程式 。
③分离得到 固体的操作为先过滤、再 、过滤、洗涤、干燥。
Ⅱ. 纯度的测定。
(3)称量 中所得 产品,加入一定量的硫酸并配成 酸性 溶液。准确量取
,用 溶液滴定(杂质不参加反应),平行实验三次,消耗 标准液平均值为 。
①达到滴定终点时,溶液颜色的变化为 。
②以 表示 的摩尔质量,则产品的纯度为 (用含 的代数式表示)。