专题实验4 (2).ppt

1、专题复习四专题复习四定量实验定量实验 定量实验是定量实验是较定性实验更高一级的化学实验。定量较定性实验更高一级的化学实验。定量实验不但可以培养我们从定量的角度进行化学实验的技实验不但可以培养我们从定量的角度进行化学实验的技能，加深对知识的理解，而且可培养细心操作、准确计能，加深对知识的理解，而且可培养细心操作、准确计算的能力，为从事定量分析工作打下一定的基础。算的能力，为从事定量分析工作打下一定的基础。现行中学教材学生实验中的定量实验不多，主要是：现行中学教材学生实验中的定量实验不多，主要是：一定浓度溶液一定浓度溶液(质量分数溶液，物质的量浓度溶液质量分数溶液，物质的量浓度溶液)的配制、酸碱中

2、和滴定、硫酸铜晶体结晶水的测定和中的配制、酸碱中和滴定、硫酸铜晶体结晶水的测定和中和热的测定。和热的测定。但高考中定量实验的考查肯定不会局限于中学教材但高考中定量实验的考查肯定不会局限于中学教材中的几个定量实验。这就要求我们不但要掌握溶液的配中的几个定量实验。这就要求我们不但要掌握溶液的配制和中和滴定等教材中的几个定量实验的操作方法及注制和中和滴定等教材中的几个定量实验的操作方法及注意事项，意事项，更重要的是要更重要的是要掌握定量实验技能掌握定量实验技能，正确操作正确操作，仔细观察仔细观察，准确测定和计算准确测定和计算，具备正确记录具备正确记录、分析或处分析或处理数据的能力理数据的能力，掌握定

3、量实验的误差分析方法掌握定量实验的误差分析方法。6、碱 式 碳 酸 镁 有 多 种 不 同 的 组 成，如、碱 式 碳 酸 镁 有 多 种 不 同 的 组 成，如M g2(O H)2C O3、M g4(O H)2(C O3)3、Mg5(OH)2(CO3)4等，请你设计一个测定碱式碳酸等，请你设计一个测定碱式碳酸镁组成的实验方案，包括：（镁组成的实验方案，包括：（1）测定原理（）测定原理（2）测定实验的装置图（测定实验的装置图（3）简要的操作步骤。）简要的操作步骤。可选用的仪器、试剂和用品如下：可选用的仪器、试剂和用品如下：主要仪器：天平（附砝码）、大试管、酒精灯、主要仪器：天平（附砝码）、大试

4、管、酒精灯、洗气瓶、球形干燥管、角匙（固定及连接仪器自洗气瓶、球形干燥管、角匙（固定及连接仪器自选）选）试剂：碱式碳酸镁（粉状）、浓硫酸、石灰水、试剂：碱式碳酸镁（粉状）、浓硫酸、石灰水、无水氯化钙、碱石灰无水氯化钙、碱石灰 定量测定实验设计定量测定实验设计【参考答案】（1）通过测定MgO、CO2、H2O的物质的量之比来确定碱式碳酸镁的组成。（2）装置图如下：（3）操作步骤：将装置连接好后，检查装置的气密性将装置连接好后，检查装置的气密性 称取一定量（称取一定量（W1）样品放于大试管底部，）样品放于大试管底部，称量洗气瓶和干燥管称量洗气瓶和干燥管C的质量的质量 加热至样品完全分解加热至样品完全

5、分解 实验结束后称量洗气瓶和干燥管的增重（设实验结束后称量洗气瓶和干燥管的增重（设为为W2、W3)计算：计算：MgO、CO2、H2O的物质的量之比为的物质的量之比为(W1W2W3)/40 :W3/44 :W2/18 然后确定组然后确定组成成。定量测定实验设计要点定量测定实验设计要点 实验项目包括：一定温度下硝酸钾溶解度的实验项目包括：一定温度下硝酸钾溶解度的测定、硫酸铜晶体中结晶水含量的测定、质测定、硫酸铜晶体中结晶水含量的测定、质量百分比浓度溶液的配制、物质的量浓度溶量百分比浓度溶液的配制、物质的量浓度溶液的配制、酸碱中和滴定、中和热测定。液的配制、酸碱中和滴定、中和热测定。保证测定结果具有

6、较高准确度和精确度保证测定结果具有较高准确度和精确度 对于实验结果的分析，一般是要求考生分析对于实验结果的分析，一般是要求考生分析实验的关键、细节以及产生误差的因素等。实验的关键、细节以及产生误差的因素等。【例【例1 1】配制一定物质的量浓度溶液的正确步骤是：配制一定物质的量浓度溶液的正确步骤是：把已冷却的溶液注入容量瓶里；把已冷却的溶液注入容量瓶里；把称量好的溶质把称量好的溶质放在烧杯里用水溶解；放在烧杯里用水溶解；振荡；振荡；洗涤烧杯内壁，把洗洗涤烧杯内壁，把洗涤液全部注入容量瓶；涤液全部注入容量瓶；定容；定容；盖紧容量瓶，振荡摇盖紧容量瓶，振荡摇匀。匀。()()A A B B C C D

7、 D【解析】【解析】D D 依据常规的配制一定物质的量浓度溶液的操作步骤依据常规的配制一定物质的量浓度溶液的操作步骤【例【例2 2】配制】配制500mL 0.1mol/L500mL 0.1mol/L碳酸钠溶液。碳酸钠溶液。(1)(1)应用托盘天平称取十水碳酸钠晶体应用托盘天平称取十水碳酸钠晶体 (2)(2)若称量时砝码与晶体位置颠倒，则平衡后实际称得的样若称量时砝码与晶体位置颠倒，则平衡后实际称得的样品质量为品质量为 (3)(3)配制碳酸钠溶液时需用到的主要仪器有配制碳酸钠溶液时需用到的主要仪器有 (4)(4)下列操作结果，溶液物质的量浓度是偏高、偏低、还是不下列操作结果，溶液物质的量浓度是偏

8、高、偏低、还是不变变?(a)(a)忘记将洗涤液转移到容量瓶中忘记将洗涤液转移到容量瓶中 。(b)(b)容量瓶洗净后未经干燥处理容量瓶洗净后未经干燥处理 。(c)(c)转移过程中有少量溶液漏出转移过程中有少量溶液漏出 。(d)(d)加水时不小心超过刻度线加水时不小心超过刻度线 。(e)(e)摇匀后立即观察，发现溶液未达刻度线，再用滴管加几摇匀后立即观察，发现溶液未达刻度线，再用滴管加几滴水至刻度线定容滴水至刻度线定容 。(偏低偏低)(不变不变)(偏低偏低)(偏低偏低)(偏低偏低)14.3g。13.7g。托盘天平托盘天平(砝码砝码)、烧杯、玻棒、容量瓶、烧杯、玻棒、容量瓶(500mL)、胶头滴管。

9、、胶头滴管。【解析】【解析】所需仪器应根据实验步骤确定，才不至于遗漏。误差所需仪器应根据实验步骤确定，才不至于遗漏。误差分析应根据不当的操作而引起的溶质或溶剂的量的变化来分析应根据不当的操作而引起的溶质或溶剂的量的变化来分析：分析：(a)(a)洗涤液未转移到容量瓶中，溶质减少，溶液物质的洗涤液未转移到容量瓶中，溶质减少，溶液物质的量浓度偏低。量浓度偏低。(b)(b)容量瓶不干燥，对溶质的量无影响，故浓度不变。容量瓶不干燥，对溶质的量无影响，故浓度不变。(c)(c)转移时有少量溶液漏出，溶质减少，溶液物质的量转移时有少量溶液漏出，溶质减少，溶液物质的量浓度偏低。浓度偏低。(d)(d)加水时超过刻

10、度线，溶液总体积增大，物质的量浓加水时超过刻度线，溶液总体积增大，物质的量浓度必然要偏低。度必然要偏低。(e)(e)摇匀后立即观察，由于瓶壁上溶液尚未完全流下，摇匀后立即观察，由于瓶壁上溶液尚未完全流下，此时液面肯定会略低于刻度线，如再加水至刻度，溶液必此时液面肯定会略低于刻度线，如再加水至刻度，溶液必然变稀，浓度偏低。然变稀，浓度偏低。【例【例3 3】(1)(1)图图表示表示10mL10mL量筒中液面的位置，量筒中液面的位置，A A与与B B，B B与与C C刻度间相差刻度间相差1mL1mL，如果刻度，如果刻度A A为为4 4，量筒中液体的体积，量筒中液体的体积是是 。(2)(2)图图表示表

11、示50mL50mL滴定管中液面的位置，如果液面处的滴定管中液面的位置，如果液面处的读数是读数是a a，则滴定管中液体的体积，则滴定管中液体的体积(填代号填代号)。A A是是amL BamL B是是(50-a)mL(50-a)mL C C一定大于一定大于amL DamL D一定大于一定大于(50-a)mL(50-a)mLD D3.2mL【解析】【解析】本题考查对量筒和滴定管两种计量仪器的了解状况，属于实验能力本题考查对量筒和滴定管两种计量仪器的了解状况，属于实验能力考查的范围。考查的范围。量筒是无零刻度的计量仪器，其刻度计量自下而上逐渐增大。一般实量筒是无零刻度的计量仪器，其刻度计量自下而上逐渐

12、增大。一般实验室所用的量筒多是量出式的量筒，量筒的精度较低，且量筒体积越大验室所用的量筒多是量出式的量筒，量筒的精度较低，且量筒体积越大，其精度越低，因而它只能粗略地量取一定体积的液体。使用时，以量，其精度越低，因而它只能粗略地量取一定体积的液体。使用时，以量取液体的凹液面最低点相切的刻度计量体积。图取液体的凹液面最低点相切的刻度计量体积。图中的中的10mL10mL量分度值是量分度值是0.2mL0.2mL，因此，因此(1)(1)的正确答案为的正确答案为3.2mL3.2mL。滴定管是由内径均匀的细长玻璃管制成的计量器，管上刻有均匀的分滴定管是由内径均匀的细长玻璃管制成的计量器，管上刻有均匀的分度

13、线，下端流液口为一尖嘴，中间通过玻璃活塞或带有玻璃球的乳胶管度线，下端流液口为一尖嘴，中间通过玻璃活塞或带有玻璃球的乳胶管相连接。滴定管可以准确地量取流出液体的体积。滴定管的精度比量筒相连接。滴定管可以准确地量取流出液体的体积。滴定管的精度比量筒高得多，它是有零刻度的计量仪器，其刻度由上而下逐渐增大。高得多，它是有零刻度的计量仪器，其刻度由上而下逐渐增大。标称容量刻度处至下端尖嘴处，这部分体积是不确定的。问题标称容量刻度处至下端尖嘴处，这部分体积是不确定的。问题(2)(2)中液中液面处读数是面处读数是a a，此时滴定管中液体体积除有刻度部分的体积，此时滴定管中液体体积除有刻度部分的体积(50-

14、a)mL(50-a)mL外，外，还须加上无刻度部分的体积，因此，最终结果一定大于还须加上无刻度部分的体积，因此，最终结果一定大于(50-a)mL(50-a)mL，即答，即答案为案为D D。【例【例4 4】(全国高考试题全国高考试题)某学生利用氯酸钾分解制氧气的某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应，测定氧气的摩尔质量。实验步骤如下：反应，测定氧气的摩尔质量。实验步骤如下：把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量，质量为入干燥的试管中，准确称量，质量为agag。装好实验装置。装好实验装置。检查装置气密性。检查装置气密性。加

15、热，开始反应，直到产生加热，开始反应，直到产生 一定量的气体。一定量的气体。停止加热停止加热(如图，导管出口如图，导管出口 高于液面高于液面)。测量收集到气体的体积。测量收集到气体的体积。准确称量试管和残留物的准确称量试管和残留物的 质量为质量为bgbg。测量实验室的温度。测量实验室的温度。把残留物倒入指定的容器中，洗净仪器，放回原处，把把残留物倒入指定的容器中，洗净仪器，放回原处，把实验桌面收拾干净。实验桌面收拾干净。处理实验数据，求出氧气的摩尔质量。处理实验数据，求出氧气的摩尔质量。回答下列问题：回答下列问题：(1)(1)如何检查装置的气密性如何检查装置的气密性?(2)(2)以下是测量收集

16、到气体体积必须包括的几个步骤：以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤：调整量筒内外液面高度使之相同；调整量筒内外液面高度使之相同；使试管和量筒内的气使试管和量筒内的气体都冷体都冷却至室温；却至室温；读取量筒内气体的体积。这三步操作读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是的正确顺序是(请填写步骤代号请填写步骤代号)(3)(3)测量收集到的气体体积时，如何使量筒内外液面的高测量收集到的气体体积时，如何使量筒内外液面的高度相同度相同?(4)(4)如果实验中得到的氧气体积是如果实验中得到的氧气体积是cL(25cL(25、1 1.010110105 5Pa)Pa)，水蒸气的影响忽略不计，氧气的摩

17、尔质，水蒸气的影响忽略不计，氧气的摩尔质量的计算式为量的计算式为(含含a a、b b、c c不必化简不必化简)：（将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气（将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡从导管口逸出，放开手后，有少量水进入导管，表泡从导管口逸出，放开手后，有少量水进入导管，表明装置不漏气。）明装置不漏气。）（慢慢将量筒下移。）慢慢将量筒下移。）M(OM(O2 2)=22.4L)=22.4L mol mol-1-1298K298K(ag-(ag-bg)bg)273 273K KcLcL。（。）。）【解析】本题是一道综合的实验题，考查定量实验的操作、【解析】本题是一道综合的实验

18、题，考查定量实验的操作、原理、数据的采集和处理。原理、数据的采集和处理。第第(1)(1)小题是考生熟悉的常用的小题是考生熟悉的常用的“查漏查漏”方法，用手握方法，用手握住试管，体温使导管在浸入水槽中的出口处冒出气泡，放住试管，体温使导管在浸入水槽中的出口处冒出气泡，放开手后，有少量水吸入导管，表明不漏气。开手后，有少量水吸入导管，表明不漏气。第第(2)(2)小题，因为排出的气体是需要用排出的水的体小题，因为排出的气体是需要用排出的水的体积衡量的，而反应前后的量筒温度是不同的，因此，反应积衡量的，而反应前后的量筒温度是不同的，因此，反应终止应该先停止加热，待体系恢复到室温时，才取出导管终止应该先

19、停止加热，待体系恢复到室温时，才取出导管。这一步操作跟通常的实验不同，所以停止加热时导管的。这一步操作跟通常的实验不同，所以停止加热时导管的出口要高于量筒内的液面，此时即使不取出导管而停止加出口要高于量筒内的液面，此时即使不取出导管而停止加热，也不会造成水的倒吸。停止加热，回到室温后，将量热，也不会造成水的倒吸。停止加热，回到室温后，将量筒下移以调节量筒内的液面与水槽里液面一致，此时量筒筒下移以调节量筒内的液面与水槽里液面一致，此时量筒内气体压强也为大气压，读数才是正确的。所以本小题的内气体压强也为大气压，读数才是正确的。所以本小题的正确顺序是正确顺序是。第第(3)(3)小题是指出量筒应慢慢下

20、移。小题是指出量筒应慢慢下移。第第(4)(4)小题是利用恒压下的气体公式求得气体的物质的小题是利用恒压下的气体公式求得气体的物质的量和相对分子质量。量和相对分子质量。【例【例5 5】(2003(2003年上海高考试题年上海高考试题)工业上测量工业上测量SOSO2 2、N N2 2、O O2 2混混合气体中合气体中SOSO2 2含量的装置如下图。反应管中装有碘的淀粉含量的装置如下图。反应管中装有碘的淀粉溶液。溶液。SOSO2 2和和I I2 2发生的反应为发生的反应为(N(N2 2、O O2 2不与不与I I2 2反应反应)：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI (1)(1)混合气体进入反

21、应管后，量气管内增加的水的体混合气体进入反应管后，量气管内增加的水的体积等于积等于 的体积的体积(填写气体的分子式填写气体的分子式)。(2)(2)反应管内溶液蓝色消失后，没有及时停止通气，反应管内溶液蓝色消失后，没有及时停止通气，则测得的则测得的SOSO2 2含量含量 (选填：偏高，偏低，不受影响选填：偏高，偏低，不受影响)(3)(3)反应管内的碘的淀粉溶液也可以用反应管内的碘的淀粉溶液也可以用 代替代替(填写物质名称填写物质名称)。(4)(4)若碘溶液体积为若碘溶液体积为VamLVamL，浓度为，浓度为C molC molL L-1-1。N N2 2与与O O2 2的的体积为体积为VbmL(

22、VbmL(已折算为标准状况下的体积已折算为标准状况下的体积)。用。用C C、VaVa、VbVb表示表示SOSO2 2的体积百分含量为：的体积百分含量为：(5)将上述装置改为简易实验装置，除导管外，还需选将上述装置改为简易实验装置，除导管外，还需选用的仪器为用的仪器为 (选下列仪器的编号选下列仪器的编号)。a 烧杯烧杯 b 试管试管 c 广口瓶广口瓶 d 容量瓶容量瓶 e 量筒量筒 f 单孔塞单孔塞 g 双孔塞双孔塞N N2 2、O O2 2 偏低偏低酸性高锰酸钾酸性高锰酸钾溶液或溴水溶液或溴水VsoVso2 2%=22.4CVa/(22.4CVa+Vb)%=22.4CVa/(22.4CVa+V

23、b)100%100%b c e g 或或 b e g 或或 c e g【解析】【解析】本题较全面地考查了学生实验知识。包括的考点有实本题较全面地考查了学生实验知识。包括的考点有实验的原理、数据的处理、误差的分析及装置的改进等，是验的原理、数据的处理、误差的分析及装置的改进等，是一道综合实验题。第一道综合实验题。第(1)(1)小题考查量气的原理，因小题考查量气的原理，因O O2 2和和N N2 2不溶于溶液，导致反应管中气压增大而将小排入量气管，不溶于溶液，导致反应管中气压增大而将小排入量气管，所以量气管中增加的水的体积就等于所以量气管中增加的水的体积就等于O O2 2和和N N2 2的体积；第

24、的体积；第(3)(3)小题选用的溶液既要能吸收小题选用的溶液既要能吸收SOSO2 2，又要便于通过颜色的变，又要便于通过颜色的变化来判断反应是否完全，故宜选用酸性化来判断反应是否完全，故宜选用酸性KMnO4KMnO4溶液或溴水。溶液或溴水。第第(5)(5)小题中要求装配的简易实验装置应包括反应试管、小题中要求装配的简易实验装置应包括反应试管、盛九烧杯和量筒三部分。盛九烧杯和量筒三部分。性质实验方案设计 1、设计一个实验证明醋酸是 弱酸（尽可能列出多种方案）参考方案参考方案 a比较同浓度的醋酸和盐酸的导电性比较同浓度的醋酸和盐酸的导电性 b.测量已知浓度（如测量已知浓度（如0.1mol/L）的醋

25、酸的）的醋酸的PH值值 c.测定醋酸钠溶液的测定醋酸钠溶液的PH值，或检验醋酸钠溶液的酸值，或检验醋酸钠溶液的酸碱性。碱性。d.将醋酸溶液稀释将醋酸溶液稀释100倍，测定稀释前后溶液的倍，测定稀释前后溶液的PH值值 e 往加了石蕊的醋酸溶液中加入醋酸钠固体，观察溶往加了石蕊的醋酸溶液中加入醋酸钠固体，观察溶液的颜色变化液的颜色变化 f往稀盐酸溶液中加入醋酸钠固体，测定前后往稀盐酸溶液中加入醋酸钠固体，测定前后PH值值的变化的变化 g.比较同浓度、同体积的醋酸和盐酸分别与镁粉反应比较同浓度、同体积的醋酸和盐酸分别与镁粉反应的速率及生成气体的体积。的速率及生成气体的体积。性质实验方案设计要点 熟悉各种性质的验证途径，提高发散思熟悉各种性质的验证途径，提高发散思维能力；维能力；重视基本操作要点及注意事项；重视基本操作要点及注意事项；注意整体设计的可操作性、有序性、严注意整体设计的可操作性、有序性、严密性；密性；注意文字表达。注意文字表达。