2022高三总复习化学教案-巩固练习 定量实验设计与评价（提高）.doc

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1、【巩固练习】1.实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量，反应的化学方程式为：2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O 试回答：（1）如果选用测定反应物CuO和生成物H2O的质量m(CuO)、m(H2O)时，请用下列仪器设计一个简单的实验方案：仪器连接的顺序(用字母编号表示，仪器可重复使用) ；d中浓硫酸的作用是 ， ；实验完毕时观察到a中的现象是 。列出计算Cu的相对原子质量的表达式 。下列情况将使测定结果偏大的是 。(以下选择填空不限1个正确答案,均用字母编号填写)ACuO未全部还原为Cu BCuO受潮 CCuO中混有Cu（2）如果仍采用上述仪器装置,其他方案可选用测定的物理量

2、有 。Am(Cu)和m(CuO) Bm(N2)和m(H2O) Cm(Cu)和m(H2O) Dm(NH3)和m(H2O)2.某课外小组利用H2还原黄色的WO3粉末测定W的相对原子质量，下图是测定装置的示意图，A中的试剂是盐酸。请回答下列问题。（1）仪器中装入的试剂：B_ 、C_、D_；（2）连接好装置后应首先_，其方法是_（3）“加热反应管E”和“从A瓶逐滴滴加液体”这两步操作应该先进行的是 _。在这两步之间还应进行的操作是_；（4）反应过程中G管逸出的气体是_，其处理方法是_（5）从实验中测得了下列数据 空E管的质量a ； E管和WO3的总质量b ；反应后E管和W粉的总质量c（冷却到室温称量）

3、；反应前F管及内盛物的总质量d ；反应后F管及内盛物的总质量e由以上数据可以列出计算W的相对原子质量的两个不同计算式（除W外，其他涉及的元素的相对原子质量均为已知）：计算式1：Ar(W)_；计算式2：Ar(W)_。3.某校化学兴趣小组设计了图示实验装置（图中省略了夹持仪器）来测定某铁碳合金中铁的质量分数。 m克铁碳合金中加入过量浓硫酸，未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是常温下碳与浓硫酸不反应； 。写出加热时A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式 。B中的现象是： ；C的作用是： 。待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重bg。则铁碳合金中铁的质量分数为 (写表达式)。甲同学认

4、为利用此装置测得铁的质量分数偏大，请你写出可能的原因： 。最后对所得测量结果进行评价，小组内有同学提出，本套装置在设计上存在多处缺陷而导致实验结果不准确，其中会导致铁质量分数测量值偏低是(任答一条即可) 。4. 牙膏是由摩擦剂和一些可溶于水的物质组成。常用的摩擦剂主要有：CaCO3、Al(OH)3、SiO2nH2O、Ca3(PO4)2。资料显示：Ca3(PO4)2高温不分解；Ca3(PO4)2和CaHPO4不溶于水；Ca(H2PO4)2溶于水；Ca3(PO4)2 + 4H+ = 3Ca2+ + 2H2PO4。（1）为测定某牙膏的酸碱性和摩擦剂的主要成分，甲同学设计并完成以下实验： 取一小段牙膏

5、与一定量蒸馏水充分搅拌后过滤，用pH试纸测定滤液酸碱性的方法是 （填相应操作），读出其pH接近8； 若向所得不溶物中加入适量稀盐酸,得到澄清溶液，有气体产生，则产生气体的离子方程式是 ；若向所得不溶物中加入NaOH溶液，经测定，不溶物的质量不发生变化； 取中加稀盐酸后所得溶液,加入过量NaOH溶液，观察到最终有沉淀生成，生成该沉淀的离子方程式是 ；根据上述实验，摩擦剂中一定含有的物质是 。（2）乙同学用如下装置（已检验气密性，夹持装置略）通过测CO2的质量来计算牙膏不溶物中CaCO3的含量。 滴加稀盐酸之前的部分操作：打开弹簧夹，通入N2一段时间；再将盛有碱石灰的干燥管连接在整套装置上。按此顺

6、序进行操作的原因是 ； 用上述装置重复几次实验，所测样品中CaCO3的含量均偏高，若实验过程中的操作没有失误，分析可能的原因是 或 ； 设计实验不用其他任何试剂（仪器可任选），仅用牙膏不溶物样品测定摩擦剂中CaCO3含量的方法是 （不必填具体操作）。5.一学习小组利用下图所示装置，对某含少量Fe的废铜屑进行铜含量的测定，并探究利用其制备硫酸铜溶液。（1）向A中加入10g废铜屑样品，关闭弹簧夹，打开B活塞向A注入足量稀硫酸后关闭。此时装置C中发生的现象是 。 （2）反应进行到A中不再产生气泡时，若C中收集到448mL（已换算成标准状况）气体，则该废铜屑中铜的质量百分含量为 。（3）拆除C、D装置

7、后，打开弹簧夹，持续将空气通入A中，至A中固体全部消失，再继续通入一段时间空气后，关闭弹簧夹，停止通入空气。该过程中发生反应的离子方程式是 、 ；为使A中固体加快溶解速率，以下方法运用合理的是 。 a. 对A装置加热 b. 向A内加入少量Fe2O3 c. 向A内加入少量CuO d. 增大空气通入量 e. 向A内加入少量FeSO4 f. 向A内加入少量H2O（4）将A中溶液倒入烧杯内，加入Cu2(OH)2CO3将其调节至pH=4时，溶液中铁被完全沉淀，过滤后即得红褐色沉淀与硫酸铜溶液，此过程离子反应方程式是 。（5）有同学认为，可以不用测量气体法计算废铜屑中铜的质量百分含量，则其采用的方法是 ，

8、其具体操作步骤可续写为： 。6.氯化铁是实验室中的重要试剂。某同学用m g含有铁锈（Fe2O3）的废铁屑来制取FeCl36H2O晶体，同时测定废铁屑中铁的质量分数，为此设计了如下装置（夹持装置略，气密性已检验）： 操作步骤如下：. 打开弹簧夹K1、关闭弹簧夹K2，并打开活塞a，缓慢滴加盐酸。. 当时，关闭弹簧夹K1、打开弹簧夹K2，当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a。. 将烧杯中溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到FeCl36H2O晶体。请回答： （1）A中发生的置换反应的化学方程式是 。（2）操作中“”的内容是 ，烧杯中的现象是 ，相应的离子方程式和化学方程式是 、 。（3）操作不采用直接加热

9、制FeCl36H2O晶体的原因是 （用简要文字并结合离子方程式解释）。（4）测得B中所得的气体是V mL（标准状况时），由此计算出该废铁屑中铁的质量分数是 ，该数值比实际数值偏低，若实验过程操作无误，偏低的原因是 。（5）为了准确测定铁的质量分数，还可以另取mg废铁屑和某种常见的还原剂气体在加热时充分反应到恒重，测得实验后剩余固体质量是wg。由此求出铁的准确质量分数是 （用含m、和w的式子表示）。7.实验室有NH4HCO3和NaHSO3的干燥粉状混合物，某兴趣小组为测定其中NH4HCO3的含量，设计了用在混合物中加酸的实验方法来测定其质量分数。回答以下问题： 化学小组主要选用了下列药品和仪器进

10、行实验。（图中每种仪器装置只选用了一次，铁架台等固定仪器未画出）来源:学,科,网来源:学科网ZXXK请按气流由左向右的方向，仪器连接顺序是（填仪器的接口字母a、b）来源:Z&xx&k.Com a f g 。 实验开始，混合物加酸前，A装置需要鼓入空气，作用是 ；加酸后A装置再次鼓入空气的作用是 。 E装置的作用是 。 实验中，若C瓶中溶液褪色，则测定结果可能会偏 （填“高”或“低”）。为了确保实验中C瓶溶液不褪色，若取样品的质量为m g，实验前 E中所装 a molL1的KMnO4溶液体积（V）不少于 mL。 若混合物样品质量为13.1 g，充分作用后碱石灰增重4.4 g，则混合物中NH4HC

11、O3的质量分数为 。 从定量测定的准确性考虑，该套装置还应作进一步的改进是 。可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 S32 8某研究性小组借助AD的仪器装置完成有关实验。 【实验一】收集NO气体。（1）用装置A收集NO气体，正确的操作是 （填序号）。a.从口进气，用排水法集气 b.从口进气，用排气法集气c.从口进气，用排水法集气 d.从口进气，用排气法集气【实验二】为了探究镀锌薄铁板上的锌的质量分数w(Zn)和镀层厚度，查询得知锌易溶于碱：Zn2NaOH=Na2ZnO2H2据此，截取面积为S的双面镀锌薄铁板试样，剪碎、称得质量为m1 g。用固体烧碱和水作试剂，拟出下列

12、实验方案并进行相关实验。方案甲：通过测量试样与碱反应生成的氢气体积来实现探究目标。（2）选用B和 （填仪器标号）两个装置进行实验。（3测得充分反应后生成氢气的体积为VL（标准状况），w(Zn)= 。（4）计算镀层厚度，还需要检索的一个物理量是 。（5）若装置B中的恒压分液漏斗改为普通分液漏斗，测量结果将 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。方案乙：通过称量试样与碱反应前后的质量实现探究目标。选用仪器C做实验，试样经充分反应，滤出不溶物、洗涤、烘干，称得其质量为m2g 。（6）w(Zn)= 。方案丙：通过称量试样与碱反应前后仪器、试样和试剂的总质量（其差值即为H2的质量）实现探究目标。实验同样

13、使用仪器C。（7）从实验误差角度分析，方案丙 方案乙（填“优于”、“劣于”或“等同于”）。9某小组同学将一定浓度Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中发现生成了蓝色沉淀。甲同学认为沉淀是CuCO3；乙同学认为沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物，他们设计实验测定沉淀中CuCO3的质量分数。已知：CuCO3和Cu(OH)2均为蓝色，难溶于水。（1）按照甲同学的观点，发生的反应属于4种基本反应类型中的 。空气NaOH溶液K1K2稀硫酸浓硫酸ABCD碱石灰碱石灰E样品K3K4（2）乙同学利用下图装置进行测定。在研究沉淀物组成前，须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作依次为 、洗涤、干燥。 装置E中碱

14、石灰的作用是 。实验过程中有以下操作步骤：a关闭K1、K3，打开K2、K4，充分反应b打开K1、K4，关闭K2、K3，通入过量空气c打开K1、K3，关闭K2、K4，通入过量空气正确的顺序是（填选项序号，下同） 。若未进行步骤 ，将使测量结果偏低。若沉淀样品的质量为m g，装置D的质量增加了n g，则沉淀中CuCO3的质量分数为 。（3）丙同学认为还可以通过测量CO2的体积或测量 来测定沉淀中CuCO3的质量分数。10某实验小组分别用图1、2装置测定某种钙片中碳酸钙的含量，夹持装置已略去。提供的试剂：研细的钙片粉末（钙片中的其他成分不与盐酸反应）、2mol/L 盐酸、5%NaOH溶液、饱和Na2

15、CO3溶液、饱和NaHCO3溶液和蒸馏水。 图1 图2实验过程：I检查两套装置的气密性。II在A、C的右边加入0.25 g钙片粉末，左边加入3 mL 2mol/L盐酸，塞紧塞子。在B、E中均加入饱和NaHCO3溶液，如图所示，记下量气管读数。将A、C倾斜，使液体与固体混合，实验结束并冷却后读出量气管读数，测得 B中收集到的气体为41.90 mL，E中收集到的气体体积为39.20 mL（以上气体体积均已折算为标准状况下的体积）。回答下列问题：（1）I中检查图1装置气密性的方法是 。 （2）A中发生反应的离子方程式为 ；D中加入的试剂为 。（3）实验前左右两管液面在同一水平面上，最后读数时右管的液

16、面高于左管的液面，应进行的操作是 。（4）图2实验所得钙片中的碳酸钙的质量分数为 ；图1实验比图2实验所得钙片中的碳酸钙含量偏高，用离子方程式表示偏高的原因： 。11某食盐样品中混有NaBr杂质，为了测定该食盐样品的纯度，可设计实验过程如图1所示：阅读上述实验过程，完成下列填空：（1）请你从图2中选用四个装置（可重复使用）来完成向溶液A中通入过量Cl2的实验，将所选装置的选项字母填入方框，并在括号中写出装置内所放的化学药品；ABCD图2（ ）（饱和食盐水）（溶液 A ）（ ）C（2）为了证明溶液D中几乎不存在Br，可选用的试剂为（多选不给分） （填选项字母）；A. 碘水 B. 淀粉碘化钾溶液

17、C. 新制氯水 D. 食盐水（3）依据图所示，在萃取操作中应选取的有机溶剂为（多选不给分） ；A.四氯化碳 B.甲苯 C.乙醇 D.裂化汽油（4）在萃取、分液的过程中，把分液漏斗玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔，其目的是 ； 如图所示，待分液漏斗内的混合液分层后，应采取的操作是 ； （5）加热蒸发溶液D时，除需带有铁圈的铁架台、坩埚钳和火柴外，还必须用到的仪器有 、 、 ；（6）试计算原固体混合物中氯化钠的质量分数为 。12工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：探究一（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移人硫酸

18、铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是 。（2）另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y。甲同学认为X中除外还可能含有。若要确认其中的，应先用 选填序号）。aKSCN溶液和氯水 b铁粉和KSCN溶液 c浓氨水 d酸性溶液乙同学取336mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：然后加入足量溶液，经适当操作后得干燥固体233g。由于此推知气体Y中的体积分数为 。（1）铁钉表面被钝化（或其他合理答案）（2）d 66.7%（或其他合理答案）探究二分析上述实验中体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含量有和Q气体。为此设计了下列探究实验状

19、置（图中夹持仪器省略）。（3）装置B中试剂的作用是 。（4）认为气体Y中还含有Q的理由是 （用化学方程式表示）。（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于 （选填序号）。aA之前 bA-B间 cB-C间 dC-D间（6）如果气体Y中含有，预计实验现象应是 。（7）若要测定限定体积气体Y中的含量（标准状况下约有28mL），除可用测量体积的方法外，可否选用质量称量的方法？做出判断并说明理由 。【答案与解析】1.（1）bcacd；吸收未反应的NH3，防止空气中水蒸汽进入装置；a中的现象是固体由黑色转变为红色。18m(CuO)/m(H2O)-16。AC（2）AC【解析】（1） 仪器连接顺序由实验目的决定

20、。该实验主要是要测定NH3与CuO反应生成的水的质量（CuO的质量在实验前即可称出），故应先制备干燥的NH3（用碱石灰干燥，不用浓H2SO4，因为浓H2SO4会与NH3反应），然后让NH3与CuO反应，再测定生成水的质量（用碱石灰吸收反应后生成的水蒸汽，不能用浓H2SO4吸收，因NH3不一定反应完）。另外为了吸收多余的NH3，同时也为了防止空气中的水蒸汽造成实验误差，最后应接d装置。故仪器的连接顺序为bcacd。d中浓H2SO4的作用是吸收未反应的NH3，防止空气中水蒸汽进入装置。实验完毕后观察到a中的现象是固体由黑色转变为红色。 根据化学方程式可计算出Cu的相对原子质量的表达式为18m(Cu

21、O)/m(H2O)-16。根据Cu的相对原子质量的表达式可知，要使测定结果偏大，则m(CuO)要偏大，m(H2O) 要偏小。由给出的选项看，A、C生成的水少，测定结果偏大；B生成的水多，测定结果偏小。故本小题答案为A、C。（2）如果仍采用上述仪器装置，由于气体的质量难以测量，也难于收集，所以B、D不可选用，且由B、D给出的量无法计算出Cu的相对原子质量。可供选用测定的物理量还有Cu的质量，结合CuO的质量或H2O的质量都能计算出Cu的相对原子质量。故本小题答案为A、C。2.（1）锌粒， 水，浓硫酸；（2）检查气密性，将G弯管浸没在盛有水的烧杯中，温热烧瓶B，观察G管口，若有气泡逸出，说明装置的

22、气密性良好；（3）先从A瓶逐滴滴加液体； 检验H2的纯度（4）氢气；在G管出口处点燃；（5） 【解析】联想课本改进后的综合实验：氯气与铁反应的性质实验装置： 制备氯气、净化氯气（饱和食盐水除氯化氢、浓硫酸除水蒸气）、性质实验装置、产物检验装置、尾气处理装置有助于本实验的解题。联想氢气还原氧化铜实验：制备氢气、净化氢气、氢气验纯、通入氢气与点燃酒精灯顺序、熄灭酒精灯与停止同氢气的顺序、氢气的尾气处理方式可以直接用于回答本题。实验题关键：明确实验目的和原理，清楚各装置的作用，排除实验干扰。3. 常温下Fe遇浓硫酸发生钝化 C + 2H2SO4(浓) CO2 + 2SO2 + 2H2O 品红溶液褪色

23、（或“颜色变浅”） 除尽反应产物中的SO2气体 （11m3b）/11m 装置内的CO2难以赶尽，导致E质量增重偏小 SO2不一定能全部被品红、KMnO4除去或E中碱石灰会吸收空气中的CO2、H2O(其它合理的也对)4. （1） 用干燥洁净的玻璃棒蘸滤液，滴在pH试纸上，经与标准比色卡比较后。 CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2+ H2O 2H2PO4 + 3Ca2+ + 4OH = Ca3(PO4)2 + 4H2O CaCO3 Ca3(PO4)2（2） 避免碱石灰吸收装置中原有空气中的CO2 干燥管中的碱石灰吸收空气中的CO2或H2O NaHCO3溶液除HCl时产生了CO2 称量

24、不溶物样品在高温下完全分解前后的质量5.（1）水面下降，水顺长导管排入D中 （2）88.8% （3）4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ +2H2O 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+ a b d e （4）Cu2(OH)2CO3 + H+ + Fe3+ = 2Cu2+ + Fe(OH)3 + CO2（5）测定沉淀法，将（4）中所得红褐色沉淀洗涤、干燥、称量、计算6.（1）Fe+2HCl=FeCl2+H2（2）当A中固体完全消失；无色溶液逐渐变黄，有气泡产生。 2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O、 2H2O22H2O+O2（3）Fe3+3H2OFe(OH

25、)3+3H+，加热会促进FeCl3水解，产生Fe(OH)3。（4）Fe3+和Fe发生反应消耗部分Fe，使与盐酸反应的Fe相应减少。（5）7. aihdefgbc 排出装置中原有空气，将生成的气体全部送入后续装置（答使反应产生的CO2和SO2能被完全吸收也给分 ） 除去SO2，以防止SO2对测定结果的影响 高 50m/（13a） 60.3% 在B之后再接一个阻止空气中水和二氧化碳进入B的装置8. （1）C （2）D （3）（或等其他合理答案：）（4）金属锌的密度（或其他合理答案：）（5）偏大（6）（或其他合理答案：）（7）劣于【解析】本题考查实验的探究，涉及NO气体的收集，混合物中金属含量的计算

26、等。（1）NO遇空气立即被氧化，故不能用排空气法收集，只能用排水法收集。排水时应用短进长出。（2）方案甲：Zn和Fe中只有Zn可以与NaOH产生气体，通过排水收集气体，依据反应方程式即可算出Zn的质量分数。所以需要的装置有测H2的体积的D装置。（3）Zn与H2之间量为1：1，则n(Zn)=V/22.4 mol，w (Zn)=m(Zn)/m1 = 。（4）有了Zn的质量，如果有密度，则可以求出Zn的体积，再由Zn的截面积，即可求出Zn的高度（厚度）。（5）恒压式分液漏斗产生的气体有部分残留在分液漏斗上方，故排气时收集少了，所以用普通漏斗时收集的H2多一些，则计算出的Zn的量偏大。（6）减少的质量

27、即为Zn的质量。（7）丙方案根据H2的质量差值，显然误差大，因为产生的H2质量很小，计算偏差大。9.（1）复分解反应（2）过滤防止空气中CO2和水蒸气进入装置Dcab ；b（3）样品质量和样品充分灼烧后的质量（其他合理答案可给分）10（1）往B中右侧量气管中加水，一段时间后量气装置左右液面差不变，说明气密性良好（2）CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2 + H2O蒸馏水（H2O） （3）向下移动右管，使左右两管液面相平 （4）70%（或用小数、分数表示） HCO3 + H+ = CO2 + H2O （MnO2和浓HCl）（饱和食盐水）（溶液A）（NaOH溶液）（1）11ACCC（2

28、）C（3）B（4）使漏斗内外空气相通，以保证漏斗里的液体能够流出打开活塞，使下层液体慢慢流出。注意不要使上层液体流出。上层液体从分液漏斗上口倒出（5）蒸发皿、酒精灯、玻璃棒（6）90.0% 12. （1）铁钉表面被钝化（或其他合理答案）（2）d 66.7%（或其他合理答案）（3）检验是否除尽（4）（5）c（6）D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝（7）否，用托盘天平无法称量D或E的差量 可，用分析天平称量D或E的差量【解析】（1）铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，浓硫酸有较强的氧化性能使铁钉钝化阻止反应进一步进行 （2）+2价亚铁离子能使算话的高锰酸钾褪色，溶液中已经有+3价铁离子，选择a会造成干扰，选c会造成两种沉淀，受氢氧化铁颜色的影响无法辨别（3）A除去，B可以检验A中是否完全除去 （4）（5）Q为，他与二氧化硫一样都能使澄清石灰水便浑浊，选择a或b受二氧化硫的影响无法判断Q的存在；选择d，Q被碱石灰吸收（6）氢气还原氧化铜会生成水蒸气能使白色的硫酸铜粉末变蓝（7）中学阶段的质量称量选择托盘天平，分度值0.1g，无法精确称量出差量。