高考化學一輪復習教案 第10章 第3講《定量實驗分析型試題》

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第3講　定量實驗分析型試題 熱點一　實驗數(shù)據(jù)的處理分析 一、數(shù)據(jù)的測定方法 1．沉淀法 先將某種成分轉(zhuǎn)化為沉淀，然后稱量純凈、干燥的沉淀的質(zhì)量，再進行相關(guān)計算。 2．測氣體體積法 對于產(chǎn)生氣體的反應，可以通過測定氣體體積的方法測定樣品純度。 3．測氣體質(zhì)量法 將生成的氣體通入足量的吸收劑中，通過稱量實驗前后吸收劑的質(zhì)量，求得所吸收氣體的質(zhì)量，然后進行相關(guān)計算。 4．滴定法 即利用滴定操作原理，通過酸堿中和滴定、沉淀滴定和氧化還原反應滴定等獲得相應數(shù)據(jù)后再進行相關(guān)計算。 二、實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計與整理的一般方法 1．數(shù)據(jù)的表格化 項目 實驗編號 項目1 項目2 項目3 項目4… 1 2 3 (1)根據(jù)實驗原理確定應記錄的項目：所測的物理量。 (2)應注意數(shù)據(jù)的有效數(shù)字及單位和必要的注解。 (3)設計好的表格要便于數(shù)據(jù)的查找、比較，便于數(shù)據(jù)的計算和進一步處理，便于反映數(shù)據(jù)間的聯(lián)系。 2．數(shù)據(jù)的圖像化 圖像化是用直線圖或曲線圖對化學實驗結(jié)果加以處理的一種簡明化形式。它適用于一個量的變化引起另一個量的變化的情況。圖像化的最大特點是鮮明、直觀、簡單、明了。 【例1】　氧化劑H2O2在反應時不產(chǎn)生污染物被稱為綠色氧化劑，因而受到人們越來越多的關(guān)注。 Ⅰ.某實驗小組以H2O2分解為例，探究濃度、催化劑、溶液酸堿性對反應速率的影響。在常溫下按照如表所示的方案完成實驗。 實驗編號 反應物 催化劑 ① 10 mL 2% H2O2溶液 無 ② 10 mL 5% H2O2溶液 無 ③ 10 mL 5% H2O2溶液 1 mL 0.1 molL－1 FeCl3溶液 ④ 10 mL 5% H2O2溶液＋少量HCl溶液 1 mL 0.1 molL－1 FeCl3溶液 ⑤ 10 mL 5% H2O2溶液＋少量NaOH溶液 1 mL 0.1 molL－1 FeCl3溶液 (1)實驗①和②的目的是_____________________________________________________。 同學們進行實驗時沒有觀察到明顯現(xiàn)象而無法得出結(jié)論。資料顯示，通常條件下H2O2穩(wěn)定，不易分解。為了達到實驗目的，你對原實驗方案的改進方法是__________________________(填一種即可)。 (2)實驗③④⑤中，測得生成氧氣的體積隨時間變化的關(guān)系如圖所示。 分析該圖能夠得出的實驗結(jié)論是______________________________________________。 Ⅱ.資料顯示，某些金屬離子對H2O2的分解起催化作用。為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果，該實驗小組的同學設計了如圖所示的實驗裝置進行實驗。 (1)某同學通過測定O2的體積來比較H2O2的分解速率快慢，實驗時可以通過測量__________或______________來比較。 (2)0.1 g MnO2粉末加入50 mL H2O2溶液中，在標準狀況 下放出氣體的體積和時間的關(guān)系如圖所示。解釋反應速 率變化的原因： ______________________________。 計算H2O2的初始物質(zhì)的量濃度為__________________。 (保留兩位有效數(shù)字) 三、定量化學實驗數(shù)據(jù)的加工處理策略 實驗所得的數(shù)據(jù)，可分為有用、有效數(shù)據(jù)，正確、合理數(shù)據(jù)，錯誤、無效數(shù)據(jù)，及無用、多余數(shù)據(jù)等。能從大量的實驗數(shù)據(jù)中找出有用、有效、正確、合理的數(shù)據(jù)是實驗數(shù)據(jù)分析處理題的一個重要能力考查點，也是近年來命題變化的一個重要方向。 對實驗數(shù)據(jù)篩選的一般方法和思路為“五看”：一看數(shù)據(jù)是否符合測量儀器的精度特點，如用托盤天平測得的質(zhì)量的精度為0.1 g，若精度值超過了這個范圍，說明所得數(shù)據(jù)是無效的；二看數(shù)據(jù)是否在誤差允許范圍內(nèi)，若所得的數(shù)據(jù)明顯超出誤差允許范圍，要舍去；三看反應是否完全，是否是過量反應物作用下所得的數(shù)據(jù)，只有完全反應時所得的數(shù)據(jù)，才能進行有效處理和應用；四看所得數(shù)據(jù)的測試環(huán)境是否一致，特別是氣體體積數(shù)據(jù)，只有在溫度、壓強一致的情況下才能進行比較、運算；五看數(shù)據(jù)測量過程是否規(guī)范、合理，錯誤和違反測量規(guī)則的數(shù)據(jù)需要舍去。 1．對實驗數(shù)據(jù)進行合理的取舍 【例2】　某樣品是由碳酸鈉與氯化鈉組成的固體混合物，現(xiàn)欲測定樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)。 某同學稱取10.00 g樣品，配成1 000 mL溶液，用______(填儀器名稱)量取25.00 mL放入錐形瓶中，加入甲基橙作指示劑，用0.150 0 molL－1標準鹽酸溶液滴定至終點，平行測定三次，有關(guān)實驗數(shù)據(jù)記錄如下表，則樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為__________。 實驗編號 待測液體積(mL) 標準液體積(mL) 滴定前讀數(shù) 終點時讀數(shù) 1 25.00 0.00 30.02 2 25.00 0.20 33.80 3 25.00 1.40 31.38 特別提醒　在定量實驗中，為了提高實驗的準確度和可靠度，消除實驗過程中的偶然誤差，往往需進行平行實驗，對平行實驗所得的數(shù)據(jù)，必須進行合理的取舍，舍棄離群值，在去掉了離群值后，其他比較集中的數(shù)據(jù)在中學階段一般用算術(shù)平均值的方法來對其進行統(tǒng)計。 2．對實驗數(shù)據(jù)進行合理的篩選與分組 【例3】　在0 ℃、1.01105 Pa時進行下列實驗：甲、乙、丙三位同學各取30.0 mL同濃度的鹽酸，加入等量同組成鎂鋁合金粉末，測定產(chǎn)生氣體的體積，有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下： 實驗序號 甲 乙 丙 合金質(zhì)量(mg) 510 765 918 氣體體積(mL) 560 672 672 試求：(1)鹽酸的物質(zhì)的量濃度是多少？ (2)合金中各成分的質(zhì)量分數(shù)。 特別提醒　從實驗測得的各種數(shù)據(jù)，不一定都是解決問題所必需的，這時就需要對這些數(shù)據(jù)進行篩選，以從中得到解決問題所需的數(shù)據(jù)。本題給出多組實驗數(shù)據(jù)，選擇何組數(shù)據(jù)作為計算依據(jù)，須先明確實驗目的，弄清實驗原理，在此基礎(chǔ)上篩選出解決問題所需的數(shù)據(jù)。 3．對實驗數(shù)據(jù)進行合理的組合 定量實驗要想達到實驗目的，需要測定哪些在中學實驗條件下可以測出的物理量？必須在先弄清實驗原理的基礎(chǔ)上進行全面分析，對所測數(shù)據(jù)進行合理分配和組合，并剔除等效數(shù)據(jù)。 【例4】　現(xiàn)有一份CuO和Cu2O的混合物，用H2還原法測定其中的CuO質(zhì)量x g，實驗中可以測定以下數(shù)據(jù)：①W：混合物的質(zhì)量(g)、②W(H2O)：生成水的質(zhì)量(g)、③W(Cu)：生成Cu的質(zhì)量(g)、④V(H2)：標準狀況下消耗H2的體積(L)。 (已知摩爾質(zhì)量：Cu：64 gmol－1、CuO：80 gmol－1、Cu2O：144 gmol－1、H2O：18 gmol－1) (1)為了計算x至少需要測定上述4個數(shù)據(jù)中的________個，這幾個數(shù)據(jù)的組合共有________種。請將這些組合一一填入下列空格中。 說明：①選用W、W(H2O)、W(Cu)、V(H2)表示，不必列出具體算式。 ②每個空格中填一種組合，有幾種組合就填幾種，不必填滿。 (2)從上述組合中選出一個含W的求x的計算式：x：_______________________________。 (3)以上數(shù)據(jù)組合中易于取得的一組是__________________________________________。 四、實驗數(shù)據(jù)綜合分析 如何用好、選好數(shù)據(jù)，是解決這類試題的關(guān)鍵所在。解決這類試題的一般方法為：比較數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)變物質(zhì)，分析利弊，確定方案。 1．對數(shù)據(jù)進行比較是解決問題的突破口，注意比較數(shù)據(jù)的交點與重合區(qū)。 2．轉(zhuǎn)變物質(zhì)則是實現(xiàn)實驗目標的重要途徑，在一些物質(zhì)提純與制備的問題中，往往會提供一些物質(zhì)沉淀的pH范圍、物質(zhì)的沸點、密度、溶解性等呈現(xiàn)物質(zhì)物理性質(zhì)的數(shù)據(jù)。在許多情況下，一些物質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)是重疊的，而不利于問題的解決，一般可通過轉(zhuǎn)變物質(zhì)來解決(如CH3COOH與CH3CH2OH的沸點很接近，要分離二者的混合物，可以通過將CH3COOH轉(zhuǎn)變?yōu)镃H3COONa的方法，擴大其與CH3CH2OH沸點上的差異，然后通過蒸餾的方法進行分離)。 3．在實際生產(chǎn)、生活中，除了涉及是否能夠通過相應反應來實現(xiàn)實驗目標外，還涉及經(jīng)濟效益的問題，在原理、環(huán)保等沒有大的差異時，選擇廉價原料完成相應的實驗就成為首選。 【例5】　“鹵塊”的主要成分為MgCl2(含F(xiàn)e2＋、Fe3＋、Mn2＋等雜質(zhì)離子)，若以它為原料，按如下工藝流程圖，即可制得“輕質(zhì)氧化鎂”。如果要求產(chǎn)品盡量不含雜質(zhì)離子，而且成本較低，流程中所用試劑或pH值控制可參考下列附表確定。 表1　化學試劑價格表 試劑 價格(元/t) 漂白液(含NaClO 25.2%) H2O2(30%) NaOH(固98%) Na2CO3(固99.5%) 鹵塊(MgCl2,30%) 450 2 400 2 100 600 310 表2　生成氫氧化物沉淀的值 物質(zhì) 開始沉淀 沉淀完全 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Mg(OH)2 2.7 7.6 8.3 9.6 3.7 9.6Ω 9.8 11.1 注：Fe2＋氫氧化物呈絮狀，不易從溶液中除去，所以常將它氧化成為Fe3＋，生成Fe(OH)3沉淀而去除之。請?zhí)顚懸韵驴瞻祝? (1)在步驟②加入試劑X，最佳選擇應是________，其作用是__________________________。 (2)在步驟③加入的試劑Y應是__________________，之所以要控制pH＝9.8，其目的是 ________________________________________________________________________。 (3)在步驟⑤時發(fā)生的化學反應方程式是_______________________________________。 1．某實驗小組擬用酸堿中和滴定法測定食醋的總酸量(g/100 mL)，請你參與本實驗并回答相關(guān)問題。(有關(guān)實驗藥品：市售食用白醋樣品500 mL、0.100 0 molL－1 NaOH標準溶液、蒸餾水、0.1%甲基橙溶液、0.1%酚酞溶液、0.1%石蕊溶液。) Ⅰ.實驗步驟： (1)用酸式滴定管吸取10 mL市售食用白醋樣品，置于100 mL容量瓶中，加蒸餾水(煮沸除去CO2并迅速冷卻)稀釋至刻度線，搖勻即得待測食醋溶液。 (2)用酸式滴定管取待測食醋溶液20.00 mL于________中。 (3)用堿式滴定管盛裝標準NaOH溶液，靜置后，讀取數(shù)據(jù)，記錄NaOH標準溶液體積的初讀數(shù)。 (4)滴定，并記錄NaOH標準溶液體積的終讀數(shù)。重復滴定操作2～3次。 Ⅱ.實驗記錄及數(shù)據(jù)處理 滴定次數(shù) 實驗數(shù)據(jù) 1 2 3 4 V(待測/mL) 20.00 20.00 20.00 20.00 V(NaOH)/mL(初讀數(shù)) 0.00 0.20 0.10 0.00 V(NaOH)/mL(終讀數(shù)) 14.98 15.20 15.12 15.95 V(NaOH)/mL(消耗) 14.98 15.00 15.02 15.95 則c(樣品)＝________molL－1；樣品總酸量________g/100 mL。 Ⅲ.交流與討論 (1)甲同學在處理數(shù)據(jù)過程中計算得：V(NaOH)(平均消耗)＝(14.98＋15.00＋15.02＋15.95)mL≈15.24 mL。試分析他的計算是否合理，如果不合理請說明理由： ________________________________________________________________________。 (2)乙同學用0.100 0 molL－1 NaOH溶液滴定另一市售食用白醋樣品溶液時，滴定過程中使用pH計將溶液的pH變化情況記錄如下表。 V(NaOH)/mL 0.00 10.00 18.00 19.80 19.98 溶液pH 2.88 4.70 5.70 6.74 7.74 V(NaOH)/mL 20.00 20.02 20.20 22.00 溶液pH 8.72 9.70 10.70 11.70 ①請作出pH－V(NaOH)圖(見下圖)。 ②由表和圖可知，在允許的誤差范圍(0.1%)內(nèi)，溶液的pH突變(滴定突躍)范圍為　　　　　　　　　。所以可選擇　　　作指示劑。 附：常見指示劑的變色范圍 指示劑 變色的范圍(pH) 甲基橙 3．1～4.4 石蕊 5．0～8.0 酚酞 8．2～10.0 2．Fenton含難降解有機物的工業(yè)廢水，通常是在調(diào)節(jié)好pH和Fe2＋濃度的廢水中加入H2O2，所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物?，F(xiàn)運用該方法降解有機污染物pCP，探究有關(guān)因素對該降解反應速率的影響。 [實驗設計]控制pCP的初始濃度相同，固定實驗溫度在298 K 或313 K(其余實驗條件見下表)，設計如下對比實驗。 (1)請完成以下實驗設計表(表中不要留空格)。 實驗編號 實驗目的 T/K pH c/10－3molL－1 H2O2 Fe2＋ ① 為以下實驗作參照 298 3 6.0 0.30 ② 探究溫度對降解反應速率的影響 ③ 298 10 6.0 0.30 [數(shù)據(jù)處理]實驗測得pCP的濃度隨時間變化的關(guān)系如上圖。 (2)請根據(jù)上圖實驗①曲線，計算降解反應在50～150 s內(nèi)的反應速率： v(pCP)＝________molL－1s－1。 [解釋與結(jié)論] (3)實驗①、②表明溫度升高，降解反應速率增大。但溫度過高時反而導致降解反應速率減小，請從Fenton法所用試劑H2O2的角度分析原因：_____________________________。 (4)實驗③得出的結(jié)論是：pH等于10時，________________________________________。 [思考與交流] (5)實驗時需在不同時間從反應器中取樣，并使所取樣品中的反應立即停止下來。根據(jù)上圖中的信息，給出一種迅速停止反應的方法：____________________________________。 熱點二　變量與規(guī)律探究實驗 一、變量探究實驗 典型的變量探究型實驗，往往涉及有關(guān)影響化學反應速率、化學平衡移動規(guī)律等方面的內(nèi)容。 　處理相關(guān)實驗問題時，需要注意以下內(nèi)容：一是要選擇合適的化學反應，所選擇的反應不能太靈敏，也不能太遲鈍。二是反應物的濃度要適當，不能太大，而探索濃度變量時，濃度間的差別也不能太大。三是反應體系的溫度，要有規(guī)律地設計不同的反應體系的溫度，也要注意物質(zhì)的相應性質(zhì)，不能選擇會引起反應發(fā)生變化的體系溫度。四是對變量要進行適當?shù)慕M合，組合的一般原則是“變一定多”，即保持其他變量不變，改變其中一個變量的值進行實驗，測定數(shù)據(jù)，通過系列實驗，找出變量對反應的影響。 【例6】　控制變量法是化學實驗的一種常用方法，下表是某學習小組研究等物質(zhì)的量濃度的稀硫酸和鋅反應的實驗數(shù)據(jù)(計算結(jié)果精確到小數(shù)點后一位)。分析以下數(shù)據(jù)，回答下列問 題： 實驗序號 稀硫酸的體積/mL 鋅的質(zhì)量/g 鋅的形狀 溫度/℃ 完全溶于酸的時間/s 生成硫酸鋅的質(zhì)量/g 1 50.0 2.0 薄片 15 200 m1 2 50.0 2.0 薄片 25 100 m2 3 50.0 2.0 顆粒 25 70 m3 4 50.0 2.0 顆粒 35 35 m4 5 50.0 2.0 粉末 25 t1 5.0 6 50.0 4.0 粉末 25 t2 m5 7 50.0 6.0 粉末 25 t3 14.9 8 50.0 8.0 粉末 25 t4 19.3 9 50.0 10.0 粉末 25 t5 m6 10 50.0 12.0 粉末 25 t6 19.3 (1)實驗1和實驗2表明________對化學反應速率有影響，對同一規(guī)律進行研究的實驗還有一組是________(填實驗序號)。 (2)下列說法正確的是________。 A．t1＜70 B．m1＜m2 C．m6＝19.3 D．t1＞t4 (3)本實驗還可以研究________對化學反應速率的影響。 (4)稀硫酸的物質(zhì)的量濃度是________ molL－1，實驗6生成硫酸鋅的質(zhì)量m5＝______________。 二、規(guī)律探究實驗的解題策略 物質(zhì)性質(zhì)遞變規(guī)律的探索也是中學化學實驗探索的一個重要內(nèi)容。研究同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，物質(zhì)的氧化還原反應(如置換反應)規(guī)律，物質(zhì)的酸(堿)性強弱規(guī)律，電解質(zhì)溶液的導電規(guī)律等，都是開展有關(guān)規(guī)律探究的重要素材，也是高考命題的經(jīng)典情境。 解決有關(guān)規(guī)律探究問題的實驗設計，其常用方法示例如下： 1．同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，一般通過設計判斷元素金屬性、非金屬性的強弱實驗來完成，如通過讓金屬單質(zhì)與相同濃度的非氧化性酸反應產(chǎn)生H2的速率快慢來判斷金屬單質(zhì)的還原性強弱，推斷元素金屬性強弱，從而找出相應的性質(zhì)遞變規(guī)律。 2．物質(zhì)的酸(堿)性強弱的判斷。 3．鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕的規(guī)律探究?？梢酝ㄟ^控制所含的雜質(zhì)是否與空氣接觸、所接觸的電解質(zhì)溶液的酸堿度、鋼鐵在腐蝕過程中體系內(nèi)的氣壓變化等角度設計實驗，找出規(guī)律。 【例7】　某化學興趣小組的同學學習了同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律后，設計了一套實驗方案進行實驗探究，并記錄了有關(guān)實驗現(xiàn)象如下表。 實驗操作 實驗現(xiàn)象 1.用砂紙擦后的鎂帶與沸水反應，再向反應后溶液中滴加酚酞 2.向新制的H2S飽和溶液中滴加新制的氯水 3.鈉與滴有酚酞試液的冷水反應 4.鎂帶與2 molL－1的鹽酸反應 5.鋁條與2 molL－1的鹽酸反應 6.向AlCl3溶液滴加NaOH溶液至過量 (A)浮于水面，熔成一個小球，在水面上無定向移動，隨之消失，溶液變紅色 (B)產(chǎn)生氣體，可在空氣中燃燒，溶液變成淺紅色 (C)反應不十分強烈，產(chǎn)生的氣體可以在空氣中燃燒 (D)劇烈反應，產(chǎn)生可燃性氣體 (E)生成白色膠狀沉淀，進而沉淀消失 (F)生成淡黃色沉淀 請你幫助該同學整理并完成實驗報告 (1)實驗目的：_______________________________________________________________。 (2)實驗用品：儀器：①________、②________、③________、④試管夾、⑤鑷子、⑥小刀、⑦玻璃片、⑧砂紙、⑨膠頭滴管等。 藥品：鈉、鎂帶、鋁條、2 molL－1的鹽酸、新制的氯水、飽和的H2S溶液、AlCl3溶液、NaOH溶液等。 (3)請你寫出上述的實驗操作與對應的現(xiàn)象 1________、2________、3________、4________、5________、6________(用AF表示)。 寫出實驗操作2、6的離子反應方程式 實驗2_____________________________________________________________________。 實驗6_____________________________________________________________________。 (4)實驗結(jié)論：_______________________________________________________________。 3．某化學小組為了研究外界條件對化學反應速率的影響，進行了如下實驗： 【實驗原理】2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O 【實驗內(nèi)容及記錄】 實驗編號 室溫下，試管中所加試劑及其用量/mL 0.6 molL－1 H2C2O4溶液 H2O 0.2 molL－1 KMnO4溶液 3 molL－1稀硫酸 室溫下溶液顏色褪至無色所需時間/min 1 3.0 2.0 3.0 2.0 4.0 2 3.0 3.0 2.0 2.0 5.2 3 3.0 4.0 1.0 2.0 6.4 請回答： (1)根據(jù)上表中的實驗數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是___________________________________。 (2)利用實驗1中數(shù)據(jù)計算，用KMnO4的濃度變化表示的反應速率為v(KMnO4)＝________________________________________________________________________。 (3)該小組同學根據(jù)經(jīng)驗繪制了n(Mn2＋)隨時間變化趨勢的示意圖，如圖1所示。但有同學查閱已有的實驗資料發(fā)現(xiàn)，該實驗過程中n(Mn2＋)隨時間變化的趨勢應如圖2所示。該小組同學根據(jù)圖2所示信息提出了新的假設，并繼續(xù)進行實驗探究。 ①該小組同學提出的假設是___________________________________________________。 ②請你幫助該小組同學完成實驗方案，并填寫表中空白。 實驗編號 室溫下，試管中所加試劑及其用量/mL 再向試管中加入少量固體 室溫下溶液顏色褪至無色所需時間/min 0.6 molL－1 H2C2O4溶液 H2O 0.2 molL－1 KMnO4溶液 3 molL－1稀硫酸 4 3.0 2.0 3.0 2.0 t ③若該小組同學提出的假設成立，應觀察到的現(xiàn)象是_______________________________。 課時規(guī)范訓練 1．為探究NaHCO3、Na2CO3和鹽酸(以下鹽酸濃度均為1 molL－1)反應過程中的熱效應，進行實驗并測得如下數(shù)據(jù)： 序號 35 mL試劑 固體 混合前溫度/℃ 混合后溫度/℃ ① 水 2.5 g NaHCO3 20.0 18.5 ② 水 3.2 g Na2CO3 20.0 24.3 ③ 鹽酸 2.5 g NaHCO3 20.0 16.2 ④ 鹽酸 3.2 g Na2CO3 20.0 25.1 由此得出的結(jié)論正確的是 (　　) A．Na2CO3溶液與鹽酸的反應是吸熱反應 B．NaHCO3溶液與鹽酸的反應是放熱反應 C．20.0 ℃時，含3.2 g Na2CO3的飽和溶液和35 mL鹽酸混合后的溫度將低于25.1 ℃ D．20.0 ℃時，含2.5 g NaHCO3的飽和溶液和35 mL鹽酸混合后的溫度將低于16.2 ℃ 2．為測定草酸晶體(H2C2O4xH2O)的組成(即x的值)進行下述實驗： A．稱取m g純草酸晶體，將其配成100.00 mL溶液作為待測液 B．取25.00 mL待測液置于錐形瓶中，用濃度為a molL－1的酸性KMnO4溶液滴定，有關(guān)反應：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O (1)用酸性KMnO4進行滴定時，酸性KMnO4溶液應裝在________式滴定管中。 (2)滴定時邊滴邊搖動錐形瓶，眼睛應注意觀察__________________________，滴定終點時的現(xiàn)象變化為_____________________________________________________________。 (3)下面是某同學四次實驗結(jié)果的記錄情況 滴定次數(shù) 實驗數(shù)據(jù) 1 2 3 4 V(樣品)/mL 25.00 25.00 25.00 25.00 V(KMnO4)/mL(初讀數(shù)) 0.00 0.20 0.10 0.00 V(KMnO4)/mL(終讀數(shù)) 15.95 15.20 15.12 14.98 V(KMnO4)/mL(消耗) 15.95 15.00 15.02 14.98 該同學在處理數(shù)據(jù)過程中計算得：V(KMnO4)(平均消耗)＝(15.95＋15.00＋15.02＋14.98)mL＝15.24 mL。試分析他的計算是否合理______(填“否”或“是”)，如果不合理請說明理由_________________________________________________________________。 由上述合適的數(shù)據(jù)計算出的草酸溶液的物質(zhì)的量濃度為__________，由此計算出草酸晶體中結(jié)晶水x的值為_________________________________________________________。 3．某課外化學興趣小組為探究硫酸銅受熱分解的化學方程式，進行下列實驗，請你參與完成有關(guān)的探究問題： 查閱資料：硫酸銅受熱分解生成氧化銅和氣體，受熱溫度不同，氣體成分也不同。該氣體可能含SO2、SO3和O2中的一種、兩種或三種。 實驗室可提供的儀器： [提出假設] Ⅰ.所得氣體的成分可能含有　　　　　一種； Ⅱ.所得氣體的成分可能含有　　　　　兩種； Ⅲ.所得氣體的成分可能含有SO3、SO2、O2三種。 [實驗探究] 實驗操作過程略。已知實驗結(jié)束時，硫酸銅完全分解，請回答下列問題： (1)請你組裝探究實驗的裝置，按從左至右的方向，各儀器接口連接順序為①⑨⑩　　　　　　　　　　(填序號)。 (2)若實驗結(jié)束，B中量筒沒有收集到水，則證明假設______正確。 (3)若實驗結(jié)束，經(jīng)測定裝置C的總質(zhì)量增加了，______(填“能”或“不能”)肯定氣體產(chǎn)物中含有SO2而不含SO3；理由是____________________________________________。 (4)有兩個實驗小組進行該實驗，由于加熱時的溫度不同，實驗結(jié)束后，測得相關(guān)數(shù)據(jù)也不同，數(shù)據(jù)如下： 實驗小組 稱取CuSO4的質(zhì)量(g) 裝置C質(zhì)量增加量(g) 量筒中水的體積折算成標況下氣體的體積(mL) 一 6.4 2.56 224 二 6.4 2.56 448 請通過計算，推斷出第一小組和第二小組在不同的實驗條件下CuSO4分解的化學反應方程式： 第一小組：__________________________________________________________________； 第二小組：__________________________________________________________________。 4．乙醛能與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應，銀鏡的光亮程度與反應條件有關(guān)。某化學興趣小組在課外活動中對該反應的最佳條件進行了探究，部分實驗數(shù)據(jù)如表所示： 實驗 變量 實驗 序號 銀氨溶 液的量 /mL 乙醛的量/滴 水浴的溫度/℃ 反應混 合液的 pH 出現(xiàn)銀鏡的時間/min 1 1 3 65 11 5 2 1 3 45 11 6.5 3 1 5 65 11 4 4 1 3 30 11 9 5 1 3 50 11 6 6 1 5 80 11 3 請回答下列問題： (1)讀表，若只進行實驗1和實驗3，其探究目的是_________________________________。 (2)推理，當銀氨溶液的量為1 mL，乙醛的量為3滴，水浴溫度為40 ℃，反應混合液的pH為11時，出現(xiàn)銀鏡的時間是____________(填范圍即可)；要探索不同水浴溫度下乙醛進行銀鏡反應的最佳條件，除了測量銀鏡出現(xiàn)的時間外，還需要比較不同條件下形成銀鏡的_____________________________________________________________________。 (3)進一步實驗，若還要探索銀氨溶液的用量對出現(xiàn)銀鏡快慢的影響，如何進行實驗？ 5．某研究性學習小組欲通過實驗方法探究金屬活動順序表中氫之前的金屬與濃硫酸之間的反應規(guī)律。 [實驗]取60.0 g純凈的鋅片放入燒瓶中，然后通過分液漏斗向燒瓶中加入50 mL 18 molL－1的濃硫酸，反應開始后發(fā)現(xiàn)有大量氣體產(chǎn)生。 (1)最初發(fā)生反應的化學方程式是______________________________________________， 若要收集開始生成的氣體，收集方法是____________。 [提出假設] 假設1：生成的氣體中有SO2 假設2：生成的氣體開始時只有SO2，后來是H2 [設計實驗方案，驗證假設] (2)甲同學只使用一種試劑就確定了假設1是正確的，該試劑是________，驗證假設1的主要操作及現(xiàn)象是___________________________________________________________。 (3)乙同學設計如圖Ⅰ所示的裝置驗證假設2(方框內(nèi)裝置圖為簡圖，夾持裝置略去，“△”表示加熱)，請?zhí)顚懴卤恚? 觀察現(xiàn)象的儀器編號 預期現(xiàn)象及結(jié)論 [思考與交流] (4)在乙同學驗證了假設2成立后，丙同學提出：利用圖Ⅱ裝置與氣體發(fā)生裝置相連進行同一實驗，可測量出濃硫酸與鋅反應生成SO2時硫酸的最低濃度(假設反應后溶液體積變化忽略不計)，你認為要達到目的，則至少還需要測量的數(shù)據(jù)是　　　　　　　　　　　　　，用所測量出的數(shù)據(jù)表示出生成SO2時硫酸的最低濃度　　　　　　　　　　　　　(若不能，此兩空可不答)。 答案 典例剖析 【例1】?、?(1)探究濃度對反應速率的影響　向反應物中加入等量同種催化劑(或?qū)⑹⒂蟹磻锏脑嚬芊湃胪粺崴≈? (2)堿性環(huán)境能增大H2O2分解的速率，酸性環(huán)境能減小H2O2分解的速率 Ⅱ.(1)單位時間內(nèi)產(chǎn)生O2的體積　生成單位體積O2所需要的時間　(2)隨著反應的進行，濃度減小，反應速率減慢　0.11 molL－1 【例2】　堿式滴定管或25 mL移液管 95．40% 【例3】　(1)2.0 molL－1　(2)Mg的質(zhì)量分數(shù)47.1%，Al的質(zhì)量分數(shù)52.9% 【例4】　(1)2　5 W、 W(H2O) W、 W(Cu) W、 V(H2) W(H2O)、 W(Cu) W(Cu)、 V(H2) (2)可從以下三組中任選一組 ①＋＝?、冢健、郏? (3)W和W(Cu) 【例5】　(1)漂白液　將Fe2＋氧化成Fe3＋　(2)NaOH　將除Mg2＋以外的各種雜質(zhì)金屬離子都生成相應的氫氧化物沉淀，以便過濾除去　(3)MgCO3＋H2OMg(OH)2↓＋CO2↑ 【例6】　(1)溫度　實驗3和實驗4　(2)AC　(3)硫酸的濃度和催化劑(或壓強) (4)2.4　9.9 【例7】　(1)探究同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律 (2)試管　燒杯　酒精燈 (3)B　F　A　D　C　E Cl2＋H2S===2HCl＋S↓ Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－ (4)金屬性：Na＞Mg＞Al　非金屬性：Cl＞S 熱點精練 1．Ⅰ.錐形瓶?、?0.750　4.5 Ⅲ.(1)不合理，因為第4次數(shù)據(jù)與前3次的相差較大，屬異常值，應舍去 (2)① ②7.74～9.70　酚酞 2．(1) 實驗編號 實驗目的 T/K pH c/10－3 molL－1 H2O2 Fe2＋ ① ② 313 3 6.0 0.30 ③ 探究溶液的pH對降解反應速率的影響 (2)8.010－6 (3)過氧化氫在溫度過高時迅速分解 (4)反應速率趨向于零(或該降解反應趨于停止) (5)將所取樣品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使pH約為10(或?qū)⑺悠敷E冷等其他合理答案均可) 3．(1)其他條件相同時，增大KMnO4濃度(或反應物濃度)，反應速率增大 (2)1.510－2 molL－1min－1 (3)①生成物中的MnSO4為該反應的催化劑(或Mn2＋對該反應有催化作用) ②MnSO4 ③與實驗1比較，溶液褪色所需時間短或所用時間(t)小于4 min(或其他合理答案) 課時規(guī)范訓練 1．C 2．(1)酸　(2)錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化　溶液由無色變成淺紫紅色，并在30 s內(nèi)無變化　(3)否　第一組實驗中消耗的酸性KMnO4溶液的體積比另外三組的誤差大，因此第一組數(shù)據(jù)不可靠，應舍去　1.5a molL－1?。? 3．Ⅰ.SO3?、?SO2、O2　(1)⑥⑤③④⑧⑦② (2)Ⅰ (3)不能　SO3與F中的飽和NaHSO3溶液反應會生成SO2 (4)4CuSO44CuO＋2SO2↑＋2SO3↑＋O2↑　2CuSO42CuO＋2SO2↑＋O2↑ 4．(1)比較乙醛用量不同時生成銀鏡所需的時間 (2)6.5～9 min之間　光亮程度(或亮度、外觀等) (3)保持其他實驗條件不變，改變銀氨溶液的用量，測量生成銀鏡的時間 5．(1)Zn＋2H2SO4(濃)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O　向上排空氣法(或排飽和亞硫酸氫鈉溶液法)　(2)品紅溶液 　 將氣體通入品紅溶液中直到紅色消失，停止通入氣體，加熱品紅溶液，溶液又恢復為紅色 (3) 觀察現(xiàn)象的儀器編號 預期現(xiàn)象及結(jié)論 A、B D、E 若實驗開始后A中品紅溶液褪色、B中仍有色，而D、E中無變化，后期E中固體變藍色，則假設2成立；若實驗開始后D、E中一直無變化，則假設2不成立(其他合理答案也可) (4)測出洗氣瓶在實驗前后的質(zhì)量差(Δm g)或氫氣的體積(設標準狀況下體積為V L)　c(H2SO4)＝(18－)molL－1或c(H2SO4)＝ molL－1 - 17 -