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考点46 定量分析实验
1．(2023·贵州省三模)氧化亚铜主要用于制造船底防污漆等。它是一种难溶于水和乙醇的鲜红色固体，
在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质。某小组制备Cu2O 并测定其纯度采用如下步骤，回答下列问题：
I．制备Cu2O
将新制Na2SO3溶液和CuSO4溶液按一定量混合， 加热至90°C 并不断搅拌。反应生成Cu2O，同时有
SO2气体产生。反应结束后，经过滤、洗涤、干燥得到Cu2O 粉末。制备装置如图所示：
(1)仪器a 的名称是_____________；反应采用的加热方式为_______________________________。
(2)制备Cu2O 时，原料理论配比为n(Na2SO3) ： n(CuSO4)=3：2，该反应的化学方程式为___________；
装置B 的作用是_________。
(3)实验中，Na2SO3用量比理论用量稍高，原因是________________________。
(4)反应中需不断滴加NaOH 溶液，原因是________________________________。
(5)过滤后，将滤渣用蒸馏水、无水乙醇洗涤数次，其中用无水乙醇洗涤的目的是____________。
Ⅱ．测定Cu2O 纯度
称取m g 样品置于烧杯中，加入足量FeCl3溶液，完全溶解后，加入4 滴邻菲罗啉指示剂，然后用c
mol·L-1 硫酸高铈[Ce(SO4)2]溶液进行滴定至终点，共消耗Ce(SO4)2 溶液VmL。(已知： Ce4++Fe2+ = Ce3+
+Fe3+)
(6)加入FeCl3溶液时发生反应的离子方程式为____________________________________。
(7)该样品中Cu2O 的纯度为______________________。
2．(2023·云南省二模)硫酸羟胺[(NH3OH)2SO4]为无色晶体，易溶于水，是一种重要的化工原料，在农
药、医药行业中有广泛用途。合成硫酸羟胺的流程如下：
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模拟上述流程的实验装置如下(夹持装置与加热装置省略)：
已知：羟胺(NH2OH)为白色片状晶体，易溶于水、甲醇等，受热易分解。
回答下列问题：
(1)三颈烧瓶中的试剂是___________，装置C 中反应的化学方程式为___________。
(2)开始实验时，应最先打开___________(填“K1”“K2”或“K3”)。
(3)流程中步骤I 的化学方程式是___________。
(4)为分离(NH3OH)2SO4和(NH4)2SO4，向二者混合溶液中加入氨水，生成NH2OH·H2O，说明碱性较强
的是___________(填“NH2OH·H2O”或“NH3·H2O”)；再加入甲醇，析出___________(填化学式)晶体，过滤，
滤液经___________(填“常压”或“减压”)蒸馏后，加入硫酸，得到硫酸羟胺产品。
(5)测定硫酸羟胺的含量：称取一定量样品，溶于水中，移入250mL 的三颈烧瓶中，加入足量硫酸铁
溶液，充分反应后，煮沸10min，N2O 气体全部逸出。将所得溶液冷却后，用cmol·L-1酸性高锰酸钾溶液滴
定。则硫酸羟胺物质的量(n)与消耗高锰酸钾溶液的体积(VmL)的关系是n=___________mol。
3．(2023·广西三模)二氯异氰尿酸钠(NaC3N3O3Cl2，摩尔质量为220g/mol)是一种高效广谱杀菌消毒剂，
常温下为白色固体，难溶于冷水，可用次氯酸钠与氰尿酸(C3H3N3O3) 制得，其制备原理为：
2NaClO+C3H3N3O3=NaC3N3O3Cl2+NaOH+H2O。某小组选择下列部分装置制备二氯异氰尿酸钠并测定产品纯
度。
2
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回答下列问题：
(1)A 装置中盛装X 试剂的仪器名称是___________，D 中软导管的作用是___________。
(2)请选择合适的装置，按气流从左至右方向组装，则导管连接顺序为___________(填小写字母)。
(3)D 中发生反应的离子方程式为___________。
(4)X 试剂为饱和NaOH 溶液。实验时先向A 中通入氯气，生成高浓度的NaClO 溶液后，再加入氰尿
酸溶液。在加入氰尿酸溶液后还要继续通入一定量的氯气，其原因是___________。
(5)反应结束后，A 中浊液经过滤、___________、干燥得到粗产品。该系列操作需要用到如图所示的
玻璃仪器有___________(填字母)。
(6)粗产品中NaC3N3O3Cl2含量测定。称取ag 粗产品溶于无氧蒸馏水中配制成250mL 溶液，取25.00mL
所配制溶液于碘量瓶中，加入适量稀硫酸和过量KI 溶液，密封在暗处静置5min。用cmol/LNa2S2O3标准溶
液进行滴定，加入淀粉指示剂，滴定至终点，平均消耗VmLNa2S2O3溶液。(假设杂质不与KI 反应，过程
中涉及的反应为：C3N3O3Cl2
-+3H++4I-=C3H3N3O3+2I2+2Cl-，I2+2 S2O3
2-=2I-+ S4O6
2-)。则NaC3N3O3Cl2 的含量
为___________%(用含a、c、V 的代数式表示)。
4．叠氮化钠(NaN3)是制备医药、炸药的一种重要原料，实验室可采用“亚硝酸甲酯—水合肼法”制备
叠氮化钠。回答下列问题：
(1)制备亚硝酸甲酯(CH3ONO)
取一定量的NaNO2溶液与甲醇混合，再逐滴加入浓硝酸发生反应，写出生成CH3ONO 的化学方程式
____。
(2)制备叠氮化钠(NaN3)
按如图所示组装仪器(加热装置略)进行反应，反应的化学方程式为：
CH3ONO+NaOH+N2H4·H2O=NaN3+3H2O+CH3OH。
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①装置a 的名称是___；冷凝管冷凝水从___(填“A”或者“B”)口进水。
②已知NaN3的水溶液呈碱性。该反应过程中添加烧碱的量要适当过量，主要目的是___。
③反应后的溶液在0℃下冷却至有大量晶体析出后过滤，再用无水乙醇洗涤。使用无水乙醇洗涤晶体
的原因是___。
(3)实验室中，多余的NaN3常使用次氯酸钠溶液处理，在酸性条件下，二者反应可生成无毒的气体。
请写出该反应的离子方程式___。
(4)产率计算
①称取2.0g 叠氮化钠试样，配成100mL 溶液，并量取10.00mL 溶液于锥形瓶中。
②用滴定管加入0.10mol·L-1六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]溶液40.00mL(假设杂质均不参与反应)。
③充分反应后将溶液稀释并酸化，滴入2 滴邻菲罗啉指示液，并用0.10mol·L-1硫酸亚铁铵
[(NH4)2Fe(SO4)2]为标准液，滴定过量的Ce4+，达滴定终点时消耗标准溶液20.00mL(滴定原理：Ce4+
+Fe2+=Ce3++Fe3+)。已知六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]与叠氮化钠反应生成硝酸铵、硝酸钠、氮气以及
Ce(NO3)3，试计算叠氮化钠的质量分数为___(保留2 位有效数字)。若其他操作及读数均正确，滴定到终点
后，下列操作会导致所测定样品中叠氮化钠质量分数偏小的是__(填标号)。
A．锥形瓶使用叠氮化钠溶液润洗
B．滴加六硝酸铈铵溶液时，开始时读数正确，结束时俯视读数
C．滴定过程中，将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内
5．铁的化合物在生产生活中应用广泛。工业上用废铁屑或炼铁废渣(主要成分Fe、Fe2O3和少量CuO)
制备硫酸亚铁，以硫酸亚铁为原料制备水处理剂——聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)(3-0.5 n)]m。
(1)利用废铁屑(含少量FeS)制备聚合硫酸铁的装置如下(支撑装置略)：
4
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①溶解：先用10%的碳酸钠溶液煮沸废铁屑，再用清水洗净，将处理好的铁屑放入装置中，组装仪器，
加入适量稀硫酸溶解；硫酸用量不能过多，原因是___________；
②合成：待铁屑反应完全后，分批注入氯酸钾溶液并搅拌，放置一段时间；写出KClO3、FeSO4、
H2SO4搅拌生成[Fe2(OH)n(SO4)(3-0.5 n)]m的化学反应方程式___________。
③检验：检验甲装置中亚铁离子减少到规定浓度即可结束反应，制得产品。
(2)为了确定[Fe2(OH)n(SO4)(3-0.5 n)]m的组成，设计如下实验。
步骤一：取聚合硫酸铁样品25.00mL，加入足量的BaCl2溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤、干燥，
称重，沉淀质量为2.9125g。
步骤二：另取25.00mL 聚合硫酸铁样品，加入足量铜粉，充分反应后过滤、洗涤，将滤液和洗液合并
配成250.00mL 溶液，取该溶液25.00mL，用酸性KMnO4溶液滴定，到达终点时用去0.0100 mol·L-1KMnO4
标准溶液20.00mL，求：[Fe2(OH)n(SO4)(3-0.5 n)]m组成。(写出计算过程) ___________
(3)用炼铁废渣制备硫酸亚铁晶体，请补充完整实验方案：
已知：溶液中各离子开始沉淀和沉淀完全的PH 值
开始沉淀pH
7.6
2.3
4.5
4.4
沉淀完全pH
9.1
3.3
5.6
6.4
取一定量的炼铁废渣，加入适量的1.0mol/L 硫酸充分溶解，___________将滤液蒸发浓缩，冷却结晶，
过滤，洗涤，干燥得硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)。(必选的试剂1.0mol·L-1 H2SO4溶液、3%H2O2溶液、
1.0mol·L-1 NaOH 溶液、还原铁粉)
6．(NH4)2Cr2O7用于有机合成催化剂，媒染剂，显影液等。某化学兴趣小组对(NH4)2Cr2O7的部分性质
及组成进行探究。已知：Cr2O7
2-(橙色)+H2O
2CrO4
2-(黄色)+2H+。回答下列问题：
(1)在试管中加入少量(NH4)2Cr2O7固体，滴加足量浓KOH 溶液，振荡、微热，观察到的主要现象是固
体溶解、________、______________。
5
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(2)为探究(NH4)2Cr2O7 (摩尔质量252 g/mol)的分解产物，按下图连接好装置，在A 中加入2.52 g 样品
进行实验。
①C 的作用是_________________________。
②实验操作步骤：a，打开K1和K2，缓缓通入N2→b，点燃酒精灯，加热→c，熄灭酒精灯→d→e，关
闭K1和K2→f，称量A 和B，则d 的操作为_____________________。
③加热A 至恒重，观察到D 中溶液不变色，同时测得A、B 中质量变化分别为1.00 g、0.72 g，写出重
铬酸铵加热分解反应的化学方程式__________________________。
(3)实验室常用甲醛法测定含(NH4)2Cr2O7的样品中氮的质量分数，其反应原理为：
2Ba2++ Cr2O7
2-+H2O=2BaCrO4+2H+、4NH4
++6HCHO=(CH2)6N4H++6H2O+3H+、K=7×10-6，然后用NaOH
标准溶液滴定反应生成的酸。
实验步骤：
I.称取样品a g，配成250 mL 溶液。
II.量取25.00 mL 样品溶液，用氯化钡溶液使Cr2O7
2-完全沉淀后，加入10 mL 20%的中性甲醛溶液，摇
匀、静置5min。
III.以酚酞作指示剂，用cmol∙L-1标准NaOH 溶液滴定，记录数据。
IV.重复步骤II、III2~3 次，处理数据。
①滴定终点的颜色变化_________________________。
②滴定操作使用的玻璃仪器主要有___________________。
③步骤III 发生反应的离子方程式是_______________________________。
④若实验平均消耗NaOH 溶液的体积为b mL，该样品中氮的质量分数的计算式为
___________________(用含a、b、c 式子表示，需要化简)。
⑤下列情况会导致测定结果偏低的是_______(填序号)。
a．若实验中使用的甲醛常混有微量甲酸
b．若步骤II 没有静置5min
c．若滴定终点读数时，俯视标准液液面
7．(2023·重庆沙坪坝市高三模拟)甘氨酸亚铁晶体是一种新型的固体整合补铁剂。其实验室合成路线
为：
6
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已知：
①相关物质的信息如下表所示
物质
化学式
摩尔质量
性质
甘氨酸
H2NCH2COOH
75g/mol
两性物质，易溶于水，微溶于乙醇
甘氨酸亚
铁晶体
易溶于水，溶解度随温度升高而增大；
难溶于乙醇，在潮湿的空气中易被氧化
②含有多个配位原子的配体与同一中心离子通过整合配位成环而形成的配合物称为整合物。
(一)FeCO3固体的制备
(1)实验开始时应先开K1和___________，关___________(填“K2”或“K3”)；一段时间后，改变开关状
态，生成FeCO3。
(2)三颈瓶中生成FeCO3沉淀的离子方程式为___________。
(二)甘氨酸亚铁的制备
(3)用如图装置制备甘氨酸亚铁。反应开始时，先通过滴液口滴入适量的NaOH 溶液调节pH 为5 左右，
pH 过高或过低都会使产率下降，原因是___________。
(4)当FeCO3固体完全溶解后，再通过滴液口加入乙醇，其作用是___________。
(5)反应结束后，过滤出产品粗品，依次用___________、___________(填序号)洗涤，再经过一系列操
作得纯品。
7
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a． 热水 b． 冰水 c． 乙醇
(三)甘氨酸亚铁晶体结构的分析
步骤1：准确称取甘氨酸亚铁晶体纯品0.4800 g 于锥形瓶中，加3mol/LH2SO4溶液15 mL 将样品溶解
完全后，加入指示剂，立即用0.1000 mol/L(NH4)2Ce(SO4)3标准液滴定至终点，用去标准液20.20 mL(反应
为Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+)。
步骤2：不加产品，重复步骤1 操作，滴定至终点，用去标准液0.20 mL。
回答下列问题：
(6)滴定时应选择___________滴定管。
(7)甘氨酸亚铁晶体中Fe 的质量分数为___________%(保留小数点后一位)。
(8)进一步分析表明：甘氨酸亚铁晶体中，阴阳离子只有H2NCH2COO-和Fe2+；Fe2+的配位数为6，且存
在五元螯合环；该配合物整体量中心对称，甘氨酸亚铁晶体的结构简式为___________。
8．(2023·山东省潍坊市高三调研)亚硝酰硫酸(NOSO4H)在重氮化反应中可以代替亚硝酸钠。实验室用
如图装置(部分夹持仪器略)制备少量亚硝酰硫酸，并测定产品纯度。
已知：
ⅰ.亚硝酰硫酸是白色片状、多孔或粒状晶体，遇水分解为硫酸、硝酸和NO，溶于浓硫酸而不分解。
ⅱ.实验室制备亚硝酰硫酸的原理为SO2+HNO3=SO3+HNO2，SO3+HNO2=NOSO4H。
回答下列问题：
(1)仪器Ⅰ的名称为___________，按照气流从左到右的顺序，上述仪器的连接顺序为___________(填
仪器接口的字母，部分仪器可以重复使用)，C 装置的作用为___________。
(2)反应需温度控制在25℃～40℃，采用的加热方式为___________，开始时反应缓慢，但某时刻反应
速率明显加快，其原因可能是___________。
(3)测定亚硝酰硫酸的纯度
步骤①：准确称取14.00g 产品，在特定条件下配制成250mL 溶液。
步骤②：取25.00mL ①中溶液于250mL 烧瓶中，加入60.00mL 未知浓度KMnO4 溶液(过量)和
10.00mL25%H2SO4溶液，摇匀，发生反应2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3。
步骤③：向②反应后溶液中加0.2500 mol·L-1 Na2C2O4 标准溶液进行滴定，消耗Na2C2O4 溶液
20.00mL。
步骤④：把②中亚硝酰硫酸溶液换为蒸馏水(空白实验)，重复上述步骤，消耗Na2C2O4溶液的体积为
8
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60.00mL。
滴定终点时的现象为___________，亚硝酰硫酸的纯度为___________(精确到0.1%)。
9．(2023·浙江省宁波市高三下学期高考模拟)乳酸亚铁{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O，M=288.0 g
·mol-1}是一种常见的食品铁强化剂，溶于水，难溶于乙醇。某研究小组以矿渣X(主要成分是Fe2O3，含少
量Al2O3、SiO2杂质)制备乳酸亚铁并进行产品
含量测定，制备流程如下(部分环节已略去)：
已知：①一定浓度的金属离子生成相应的氢氧化物沉淀的pH 如下表所示：
金属氢氧化物
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
Fe(OH)2
7.6
9.6
Fe(OH)3
2.2
3.4
Al(OH)3
4.1
5.4
②Fe2++2HCO3
-=FeCO3↓+CO2↑+H2O Fe3++2HPO4
2-=[Fe(HPO4)2]- (无色配离子)
请回答：
(1)步骤Ⅳ，转化时使用如图装置，仪器A 的名称是___________。
(2)下列有关说法不正确的是___________。
A．步骤Ⅱ，加入氨水调节pH 后，组分A 中主要含铁成分为Fe2+、Fe(OH)3
B．步骤Ⅲ，固体B 为铁
C．固体C 为FeCO3和Fe
D．重结晶后可选择乙醇洗涤晶体
E．为得到干燥的乳酸亚铁晶体，采用高温烘干的方式
9
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(3)实验室常用已知浓度的重铬酸钾标准溶液滴定
。
①从下列选项中选择合理的仪器和操作，补全如下步骤［“___________”上填写一件最关键仪器，“(
)”内填写一种操作，均用字母表示］___________
蒸馏水洗涤______→润洗→( )→装液→( )→( )→用_________(量取一定体积的
)→加指
示剂，准备开始滴定。
仪器：a．烧杯；b．酸式滴定管；c．碱式滴定管；d．锥形瓶
操作：e．调整液面至“0”或“0”刻度以下，记录读数
f．橡皮管向上弯曲，挤压玻璃球，放液
g.打开活塞快速放液
h．控制活塞，将洗涤液从滴定管下部放出
i．将洗涤液从滴定管上口倒出
②滴定曲线如下图所示(曲线a 未加磷酸，曲线b 加磷酸)。滴定操作中向溶液中加入磷酸溶液的原因是：
溶液酸化抑制
水解、___________(写出两个理由)。
(4)研究小组为了测定乳酸亚铁产品中的
含量，称取5.600 g 乳酸亚铁产品溶于蒸馏水，定容至250
mL，进行如下实验。
【实验一】铈量法测定Fe2+含量。
取25.00 mL 试液，用0.1000 mol/L 的Ce(SO4)2 标准溶液滴定至终点。滴定反应为：Ce4++Fe2+= Ce34+
+Fe3+，4 次滴定消耗Ce(SO4)2溶液的体积如下：
实验次数
1
2
3
4
消耗Ce(SO4)2溶液的体积/mL
18.75
20.05
18.7
0
18.65
①则该产品中Fe2+含量为___________%(保留四位有效数字)。
【实验二】高锰酸钾法测定Fe2+含量。
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取25.00 mL 试液，加入适量硫酸，用0.0200 mol/L 的高锰酸钾标准溶液滴定至终点。4 次滴定测得的
Fe2+含量如下：
实验次数
1
2
3
4
含量(%)
19.61
20.1
7
21.26
19.46
②比较实验一、二测得的产品中Fe2+含量，认为铈量法适合于乳酸亚铁中Fe2+含量的测定，原因是
___________。
10．(2023·浙江省台州市高三下学期第二次教学质量评估)实验室制备一种钴的配合物，化学式为
[Co(NH3)5Cl]Cl2，摩尔质量为
，是一种微溶于水
、难溶于稀盐酸的紫红色晶体，
在热的强碱溶液中不稳定，释放出全部氨分子。实验流程如下：
已知制备原理：反应a：
反应b：[Co(NH3)5H2O]Cl3
[Co(NH3)5Cl]Cl2+H2O
请回答：
(1)下列说法不正确的是_______。
A．由实验可知与钴离子形成配位键的能力由强到弱为：NH3＞Cl-＞H2O
B．NH4Cl 的唯一作用是为反应提供氯离子
C．将步骤III 中的浓盐酸改为硫酸溶液，是对方案的优化
D．若步骤II 的溶液
过低，会导致产率降低
(2)为了使反应快速、充分地进行，步骤II、III 均需边振荡仪器A 边加试剂，但发现产物中混有大量粉
红色的副产物[Co(NH3)5H2O]Cl3，请回答：
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①大量副产物生成的原因是_______。
②通过对装置的改进可以提高纯度和产率，图中可用来代替仪器A 的是_______(填“B”或“C”)。
③不管有无改进装置，产物中都会混杂有少量蓝色晶体，经测定是碱式氯化亚钴，化学式为
，请解释原因_______。
(3)为步骤IV 中一系列操作选择合理选项并排序：蒸发浓缩至少量晶体析出→___→c→___→___→最
终得到紧红色晶体____。
a.趁热过滤b.冷却至室温并过滤c.用
冷水分数次洗涤固体d.用
盐酸分数次洗涤固体
e.105℃下烘干f.投入浓硫酸中干燥
(4)为了测定某目标产物的纯度(杂质除NH4Cl 外均不参加反应)，称取
样品溶于水，在
容量瓶中配成溶液，取
溶液进行如下操作：
步骤I ：加入
的
溶液并加热至沸腾进行蒸氨，将生成的气体全部通入
的盐酸中，用
的
标准液滴定剩余盐酸，消耗
标准液
。
步骤II：将蒸氨后的溶液冷却至室温，加硝酸中和至酸性，用0041mol·L-1
AgNO3标准液滴定至终点，
消耗
标准液。
样品的纯度为_______。
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