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鲁科版高中化学选修六实验化学知能优化训练:主题3课题2物质中某组分含量的测定

1.下列有关化学实验的叙述正确的是( ) A.用待测液润洗滴定用的锥形瓶 B.配制 FeCl3 溶液时,向溶液中加入少量 Fe 和稀盐酸 C.用稀盐酸洗涤盛放过石灰水的试剂瓶 D.Na2CO3 溶液保存在带玻璃塞的试剂瓶中 解析:选 C。锥形瓶是不能润洗的,特别是用待测液润洗,A 是错的。少量 Fe 和稀盐酸可 + 以防止 Fe2 的水解和氧化,配制 FeCl3 溶液不能这样。Na2CO3 溶液水解显碱性,不能保存 在带玻璃塞的试剂瓶中,否则时间长了和塞子粘在一起打不开。 - 2.(2011 年高考海南卷)用 0.102 6 mol· L 1 的盐酸滴定 25.00 mL 未知浓度的氢氧化 钠溶液,滴定达终点时,滴定管中的液面如右图所示,正确的读数为( ) A.22.30 mL B.22.35 mL C.23.65 mL D.23.70 mL 解析:选 B。由题给滴定管液面示意图可知,图中每一小格代表 0.10 mL,滴定管液 面读数介于 22.30~22.40 之间,只有 B 项符合。 + 3.向某晶体的水溶液中加入 Fe2 的溶液后,无明显变化,当滴加几滴溴水后,混合液出现 红色,那么由此得出的下列结论错误的是( ) - A.该晶体中一定含有 SCN + B.Fe3 的氧化性比 Br2 的氧化性强 + - C.Fe2 与 SCN 不能形成红色的化合物 + 2+ D.Fe 被 Br2 氧化成 Fe3 + - + + 解析: 选 B。 溶液呈红色是 Fe3 与 SCN 结合成络离子的颜色, Fe3 由 Fe2 被溴水氧化而成, - 3+ Br2 的氧化性强于 Fe ,该晶体中一定含有 SCN 。 4.用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的 NaOH 溶液时,下列操作中正确的 是( ) A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后,直接加入已知物质的量浓度的盐酸 B.锥形瓶用蒸馏水洗净后,先润洗加入一定体积的未知物质的量浓度的 NaOH 溶液 C.滴定时,没有逐出滴定管尖嘴的气泡 D.读数时,视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持水平 解析:选 D。滴定管未润洗就直接加入标准液,会导致标准液物质的量浓度偏低,耗用体积 偏大,代入计算公式,结果使所求待测液物质的量浓度偏高;锥形瓶不用待测液润洗,因为 待测液中溶质的物质的量一定, 消耗的标准液的物质的量就一定; 滴定时没逐出尖嘴处的气 泡, 会导至消耗标准液体积的读数偏大, 代入计算公式, 结果所求待测液物质的量浓度偏高; 读数时视线应平视。 5.有一未知浓度的食醋,某学生为测定 CH3COOH 的浓度在实验室中进行如下实验。请完 成下列填空: - (1)配制 100 mL 0.10 mol· L 1NaOH 标准溶液。 ①主要操作步骤:计算→称量→溶解→( 冷却后 )________→洗涤 ( 并将洗涤液移入容量 瓶)→________→________→将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴上标签。 ②称量 0.4 g 氢氧化钠固体所需仪器有:天平(带砝码、镊子)、________、________。 (2) 取 20.00 mL 待 测 食 醋 放 入 锥 形 瓶 中 , 由 于 食 醋 颜 色 较 深 , 我 们 先 ____________________________________,并滴加 2~3 滴________做指示剂,用自己配制 的标准 NaOH 溶液进行滴定。重复上述滴定操作 2~3 次,记录数据如下。

NaOH 溶液的浓度 滴定完成时,NaOH 溶液 待测 CH3COOH 溶液的 -1 编号 /(mol· L ) 滴入的体积/mL 体积/mL 1 0.10 22.62 20.00 2 0.10 22.72 20.00 3 0.10 22.80 20.00 ①滴定达到终点的标志是 ________________________________________________________________________。 ②根据上述数据,可计算出该食醋中 CH3COOH 的浓度约为________(保留两位有效数字)。 ③在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有________。 A.滴定终点时俯视读数 B.移液管水洗后未用食醋溶液润洗 C.锥形瓶水洗后未干燥 D.称量前 NaOH 固体中混有 Na2CO3 固体 E.配制好的 NaOH 标准溶液保存不当,部分与空气中的 CO2 反应生成了 Na2CO3 F.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失 答案:(1)①转移 定容 摇匀 ②烧杯 药匙 (2)加入蒸馏水进行稀释,直到溶液颜色变的很浅 酚酞 ①加入最后一滴 NaOH 溶液时,溶液由无色变为粉红色且半分钟内不退色 - ②0.11 mol· L 1 ③DF 1.在实验中手不慎被划破,可用 FeCl3 溶液应急止血,其主要原因可能是( ) A.FeCl3 溶液具有杀菌消毒作用 B.FeCl3 溶液能使血液凝聚 C.FeCl3 溶液能产生 Fe(OH)3 沉淀堵住伤口 D.FeCl3 能使血液发生化学变化 解析:选 B。血液属于胶体,其胶粒遇到 FeCl3 时会发生聚沉而起到止血作用。 2.下列说法正确的是( ) A.仅用 AgNO3 溶液便可鉴别亚硝酸钠和食盐 B.重结晶时,溶液冷却速度越慢得到的晶体颗粒越大 C.乙酸与乙醇的混合液可用分液漏斗进行分离 D.用盐酸标准溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时,水洗后的酸式滴定管未经标准液润洗,则 测定结果偏低 解析:选 B。A 中 NaCl 和 NaNO2 均有沉淀,要加硝酸,沉淀溶解的为 NaNO2。C 项乙酸与 乙醇互溶,不分层,不能用分液漏斗分离。D 项酸式滴定管未用标准液润洗,则标准液会被 稀释,浓度降低,所用体积增大,使测定结果偏高。 3.(2011 年高考广东卷)某同学通过系列实验探讨 Mg 及其化合物的性质,操作正确且能达 到目的的是( ) A.将水加入浓硫酸中得稀硫酸,置镁片于其中探讨 Mg 的活泼性 B.将 NaOH 溶液缓慢滴入 MgSO4 溶液中,观察 Mg(OH)2 沉淀的生成 C.将 Mg(OH)2 浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀 D.将 Mg(OH)2 沉淀转入表面皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水 MgCl2 固体 解析:选 B。A 项中稀释浓硫酸应将浓硫酸慢慢注入水中且用玻璃棒搅拌,以免液体飞溅伤 人,操作错误;B 项正确;C 项中过滤时应将浊液沿玻璃棒注入漏斗中;D 项中表面皿不能 用于加热蒸干溶液,而且 MgCl2 溶液加热蒸干后得到的应该是 MgO,故操作错误。 4.室温下,下列溶液等体积混合后,所得溶液的 pH 一定大于 7 的是( ) -1 -1 A.0.1 mol· L 的盐酸和 0.1 mol· L 的氢氧化钠溶液 - - B.0.1 mol· L 1 的盐酸和 0.1 mol· L 1 的氢氧化钡溶液 C.pH=4 的醋酸溶液和 pH=10 的氢氧化钠溶液 D.PH=4 的盐酸和 pH=10 的氢氧化钠溶液

实验

解析:选 B。A、D 项 pH=7;C 项 CH3COOH 过量,pH<7。 5.高温下硫酸亚铁发生如下反应:2FeSO4=====Fe2O3+SO2↑+SO3↑,若将生成的气体通 入氯化钡溶液中,得到的沉淀物是( ) A.BaSO3 和 BaSO4 B.BaS C.BaSO3 D.BaSO4 解析:选 D。SO3+H2O===H2SO4,H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl,SO2 与 BaCl2 不能反 应。 6.在稀硫酸中加入适量铁粉,反应完全后再加入适量氢氧化钠溶液,放置片刻,从反应体 系中观察到颜色变化是( ) A.无色→灰绿色→红褐色 B.无色→浅绿色→白色→灰绿色→红褐色 C.灰绿色→红褐色→蓝色 D.无色→白色→浅绿色→灰绿色→红褐色 解析:选 B。稀硫酸是无色溶液,加入铁粉发生反应:Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑生成硫酸 + + - 亚铁溶于水,溶液中的 Fe2 呈浅绿色;加入氢氧化钠溶液后,有离子反应: Fe2 +2OH ===Fe(OH)2↓。氢氧化亚铁为难溶于水的白色沉淀,易跟空气中的氧气发生氧化反应: 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3;氢氧化铁是红褐色沉淀,当氢氧化亚铁没有完全被氧化 时,为氢氧化亚铁和氢氧化铁的混合物,观察到的颜色是灰绿色。 - 7.某学生用碱式滴定管量取 0.10 mol· L 1NaOH 溶液,开始时仰视读数,读数为 1.00 mL, 取出部分溶液后俯视读数,读数为 11.00 mL。该学生实际取出的液体体积( ) A.大于 10.00 mL B.小于 10.00 mL C.等于 10.00 mL D.等于 11.00 mL 解析:选 A。放液前仰视,放液后俯视,读出体积比实际体积小。 8.用 NaOH 滴定 pH 相同、体积相同的 H2SO4、HCl、CH3COOH 三种溶液,恰好中和时, 所用相同浓度的 NaOH 溶液体积依次为 V1、V2、V3,则这三者的关系是( ) A.V1>V2>V3 B.V1<V2<V3 C.V1=V2>V3 D.V1=V2<V3 解析:选 D。强酸完全电离,弱酸部分电离,在 pH 相同的情况下,即氢离子浓度相同的情 况下,CH3COOH 溶液中还有部分 CH3COOH 未电离,因此反应恰好完全中和时,这三种酸 都恰好与氢氧化钠溶液反应生成盐和水,所以 V3 要大一些,而 V1 和 V2 相等。 9.实验室现有 3 种酸碱指示剂,pH 变色范围如下: 甲基橙: 3.1~4.4 石蕊:5.0~8.0 酚酞:8.2~10.0 - 用 0.1000 mol· L 1 NaOH 溶液滴定未知浓度的 CH3COOH 溶液,反应恰好完全时,下列叙述 中正确的是( ) A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞做指示剂 B.溶液呈中性,只能选用石蕊做指示剂 C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞做指示剂 D.溶液呈碱性,只能选用酚酞做指示剂 - 解析:选 D。0.1000 mol· L 1 NaOH 溶液滴定未知浓度的 CH3COOH 溶液,反应恰好完全时, 生成 CH3COONa 是强碱弱酸盐,因发生水解而使溶液显碱性,因此,应该选用在碱性范围 变色的酚酞做指示剂。 + - + - 10.(2011 年泰安高二质检)已知氧化性:Br2>Fe3 >I2;还原性:I >Fe2 >Br ,则下列反应 能发生的是( ) - - A.Br2+2I ===2Br +I2 - - B.2Br +I2===Br2+2I - 2+ 3+ C.I2+2Fe ===2Fe +2I + - + D.2Fe3 +2Br ===2Fe2 +Br2 解析:选 A。在同一个氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物,还原剂的还原性大 于还原产物。只要满足这个规律,氧化还原反应一般就能发生。A.氧化剂、氧化产物分别是 - - - Br2 和 I2, 还原剂、 还原产物分别是 I 和 Br , 根据已知条件: 氧化性: Br2>I2, 还原性: I >Br
高温



,满足上述规律,所以能够发生。 11 . 取 体 积 相 同 的 两 份 NaOH 溶 液 , 把 其 中 一 份 放 在 空 气 中 一 段 时 间 后 , 溶 液 的 pH________(填“增大”、“减小”或“不变”),其原因是 ________________________________________________________________________。 用已知物质的量浓度的硫酸溶液中和上述两份溶液,若中和第一份(在空气中放置一段时间) 所消耗硫酸溶液的体积为 VA,另一份消耗硫酸溶液的体积为 VB,则: (1)以甲基橙为指示剂时,VA 与 VB 的关系是________; (2)以酚酞为指示剂时,VA 与 VB 的关系是________。 解析:NaOH 溶液放置于空气中,因 NaOH 与空气中 CO2 反应,使 NaOH 减少,所以溶液 的 pH 减小。 用 H2SO4 滴定 Na2CO3 溶液,反应分两个阶段进行:
- - ①H +CO2 3 ===HCO3 (此时溶液呈弱碱性);
+ +

②H +HCO- 3 ===H2O+CO2↑(溶液呈弱酸性)。 滴定过程按哪种反应进行,取决于选择的指示剂。 (1)若选用甲基橙做指示剂,因其变色范围是 3.1 ~ 4.4 ,滴定反应按①②进行,由关系式 2NaOH― ― →Na2CO3― ― →CO2 知,消耗的 H2SO4 的量不变,所以 VA=VB; (2)若选用酚酞做指示剂,酚酞的变色范围为 8~10,滴定按①进行,消耗 H2SO4 的量减少, 所以 VA<VB。 答案:减小 NaOH 与 CO2 反应,使 NaOH 减少 (1)VA=VB (2)VA<VB 12.氧化还原滴定实验同中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶 - 液或反之)。现有 0.001 mol· L 1 酸性 KMnO4 溶液和未知浓度的无色 NaHSO3 溶液,反应离 - - + + - 子方程式是 2MnO4 +5HSO3 +H ===2Mn2 +5SO2 4 +3H2O。填空回答问题: (1)该滴定实验所需仪器有下列中的________。 A.酸式滴定管(50 mL) B.碱式滴定管(50 mL) C.量筒(10 mL) D.锥形瓶 E.铁架台 F.滴定管夹 G.烧杯 H.白纸 I.胶头滴管 J.漏斗 (2) 不 能 用 ________( 填 “ 酸 ” 或 “ 碱 ”) 式 滴 定 管 盛 放 高 锰 酸 钾 溶 液 。 试 分 析 原 因 : ________________________________________________________________________ __________________________。 (3)选何种指示剂,说明理由 ________________________________________________________________________ __________________________。 (4)滴定前平视 KMnO4 液面,刻度为 a mL,滴定后俯视液面刻度为 b mL,则(b-a) mL 比 实际消耗 KMnO4 溶液体积________(填“多”或“少”)。 根据(b-a) mL 计算得到的待测浓 度,比实际浓度________(填“大”或“小”)。 解析:(1)因为氧化还原滴定实验类似于中和滴定,由中和滴定实验所需仪器的选用进行迁 移可得出正确答案。 (2)由于 KMnO4 具有强氧化性,能腐蚀橡胶管,故不能用碱式滴定管盛放 KMnO4 溶液。
2 (3)MnO- 4 为紫色,Mn 为无色,可用这一明显的颜色变化来判断滴定终点。 (4)滴定后俯视液面,所读体积偏小,所测浓度比实际浓度偏小。 答案:(1)ABDEFGH (2)碱 高锰酸钾能腐蚀橡胶管 - + (3)不用指示剂,因为 MnO4 转化为 Mn2 时紫色退去 (4)少 小 13.(2010 年高考天津卷)纳米 TiO2 在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用, - 制备纳米 TiO2 的方法之一是 TiCl4 水解生成 TiO2· xH2O,经过滤、水洗除去其中的 Cl ,再


CO2

2H+

烘干、焙烧除去水分得到粉体 TiO2。 用现代分析仪器测定 TiO2 粒子的大小。用氧化还原滴定法测定 TiO2 的质量分数:一定条件 + 下,将 TiO2 溶解并还原为 Ti3 ,再以 KSCN 溶液作指示剂,用 NH4Fe(SO4)2 标准溶液滴定 3+ 4+ Ti 至全部生成 Ti 。 请回答下列问题: (1)TiCl4 水解生成 TiO2· xH2O 的化学方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 - (2)检验 TiO2· xH2O 中 Cl 是否被除净的方法是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)下列可用于测定 TiO2 粒子大小的方法是________(填字母代号)。 a.核磁共振法 b.红外光谱法 c.质谱法 d.透射电子显微镜法 (4)配制 NH4Fe(SO4)2 标准溶液时,加入一定量 H2SO4 的原因是______________________; 使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外,还需要下图中的________(填字母代号)。

(5)滴定终点的现象是 ________________________________________________________________________。 - - (6)滴定分析时,称取 TiO2(摩尔质量为 M g· mol 1)试样 W g,消耗 c mol· L 1NH4Fe(SO4)2 标 准溶液 V mL,则 TiO2 质量分数表达式为________。 (7)判断下列操作对 TiO2 质量分数测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”) ①若在配制标准溶液过程中, 烧杯中的 NH4Fe(SO4)2 溶液有少量溅出, 使测定结果________。 ②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,使测定结果________。 - 解析:(2)检验 Cl 是否被除净可以取最后一次洗液,滴加 AgNO3 溶液。(3)a、b、c 均用来
+、 测量有机物中 H 的种类含量的,只有 d 可以测粒子大小。(4)NH4Fe(SO4)2 溶液中的 NH4 3+ 3+ Fe 易水解,加入 H2SO4 使溶液呈酸性从而抑制它们的水解。(5)滴定终点时,有 Fe 剩余, cVM cVM + KSCN 遇 Fe3 变红。(6)由 TiO2~NH4Fe(SO4)2 知 w= ×100%。(7)由 w= 知, 1000 W 1000 W 当 NH4Fe(SO4)2 溅出,则 V 偏大,w 偏大;当滴定终点俯视读数,读得数据偏小,V 偏小, 则 w 偏低。 答案:(1)TiCl4+(x+2)H2 xH2O↓+4HCl 2· - (2)取少量水洗液,滴加 AgNO3 溶液,不产生白色沉淀,说明 Cl 已除净 (3)d (4)抑制 NH4Fe(SO4)2 水解 ac (5)溶液变为红色 cVM cVM (6) (或 %) 1000 W 10 W (7)①偏高 ②偏低 14.某化学研究性学习小组拟测定食醋的总酸量(g/100 mL),请你参与该小组的实验并回答 相关问题。 [实验目的]测定食醋的总酸量 [实验原理]中和滴定 [实验用品]蒸馏水,市售食用白醋样品 500 mL(商标注明总酸量:3.50 g/100 mL~5.00 g/100 mL),0.1000 mol/L NaOH 标准溶液;100 mL 容量瓶,10 mL 移液管,碱式滴定管,铁架 台,滴定管夹,锥形瓶,烧杯,酸碱指示剂(可供选用的有:甲基橙、酚酞、石蕊)。 [实验步骤]①配制并移取待测食醋溶液 用 10 mL 移液管吸取 10.00 mL 市售白醋样品置于 100 mL 容量瓶中,用处理过的蒸馏水稀

释至刻度线,摇匀后用酸式滴定管取待测食醋溶液 20.00 mL,并移至锥形瓶中。 ②盛装标准 NaOH 溶液 将碱式滴定管洗净后,用 NaOH 标准溶液润洗 3 次,然后加入 NaOH 标准溶液,排除尖嘴 部分气泡后,使液面位于“0”刻度或“0”刻度以下。静置,读取数据并记录为 NaOH 标准溶液 体积的初读数。 ③滴定 往盛有待测食醋溶液的锥形瓶中滴加某酸碱指示剂 1~2 滴,滴定至终点。记录 NaOH 的终 读数。重复滴定 3 次。 [数据记录] 滴定次数 1 2 3 4 实验数据 20.00 20.00 20.00 20.00 V(样品)/mL 0.00 0.20 0.10 0.10 V(NaOH)始/mL 14.98 15.20 15.12 16.24 V(NaOH)终/mL [问题与思考] (1)步骤①中还需补充的仪器有 ________________________________________________________________________, 蒸馏水的处理方法是 ________________________________________________________________________。 (2)步骤③中你选择的酸碱指示剂是 ________________________________________________________________________, 理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)若用深色食醋进行实验,为准确判断滴定终点,可采取的措施是 ________________________________________________________________________。 (4)样品总酸量约为________g/100 mL。 解析:步骤①中用移液管将 10.00 mL 样品移入容量瓶后,定容时应沿玻璃棒注入蒸馏水, 并在距离刻度线 1 cm~2 cm 时改用胶头滴管滴加。 步骤③中用 NaOH 溶液滴定醋酸,恰好反应时溶液是弱碱性,选择在碱性范围内变色的指 示剂酚酞。 第 4 次数据与前 3 次相差很大,应舍去。计算前 3 次实验所消耗 NaOH 溶液的体积的平均 值为 15.00 mL,则待测食醋中 15.00 mL×0.1000 mol/L c(CH3COOH)= 20.00 mL =0.0750 mol/L。 原 100 mL 溶液即 10 mL 白醋中 - - - m(CH3COOH)=0.0750 mol· L 1×100×10 3 L×60 g· mol 1=0.4500 g, 0.4500 g 那么,样品中总酸量为: ×100 mL=4.50 g。 10 mL 答案:(1)玻璃棒、胶头滴管 煮沸除去 CO2 并迅速冷却 (2)酚酞 滴定产物 CH3COONa 溶液呈弱碱性,应选择在碱性范围内变色的指示剂 (3)用活性炭脱色 (4)4.50


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