（三）高中化学实验--重要的定量实验及实验检测

知识重点：

一. 配制一定物质的量浓度的溶液。

（1）实验仪器：烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管、药匙、托盘天平（溶质为固体时使用）、量筒（浓溶液稀释时使用）

（2）实验步骤

① 计算；② 称量（或量取）；③ 溶解（或初步稀释）；④ 转移；⑤ 定容；⑥ 摇匀。（一般需二次，一次在④，⑤之间，一次在定容后）。

（3）注意事项：

① 必须在溶解后冷却至室温再转移到容量瓶中。

② 转移时要小心引流，不得将液体洒到容量瓶外。

③ 易水解的强酸弱碱盐应加少量的酸。易氧化物质应在使用前配制。

（4）误差分析

二. 硫酸铜晶体结晶水含量的测定：

（1）实验原理：

              

（2）实验仪器：托盘天平、研钵、瓷坩埚、三脚架、泥三角、玻璃棒、干燥器、酒精灯。

（3）实验步骤：① 研磨；② 称量；③ 加热；④ 称量；⑤ 再加热、再称量至恒重；⑥ 计算。

（4）注意事项：

① 晶体加热后应放入干燥器内冷却。

② 晶体加热应摊开尽量使之受热均匀。

③ 加热时间不能过长，温度不能过高。

（5）误差分析

三. 酸、碱中和滴定：

（1）酸、碱中和滴定的原理。

①概念：用已知物质的量的浓度的酸（或碱）来滴定未知物质的量浓度的碱（或酸）的实验方法。

②本质：酸电离产生的H+和碱电离产生的OH-结合生成H2O的反应,即中和反应.(注意:酸碱恰好完全中和时,溶液不一定是中性,最终溶液的酸碱性还取决于生成盐的情况.)

③原理:在中和反应中,用已知物质的量浓度的酸(或碱)来滴定未知物质的量浓度的碱(或酸)溶液完全中和,测定出二者的体积,根据化学方程式中酸、碱计量数,即物质的量的求出未知液的浓度.

例:                           HCl+NaOH=NaCl+H2O

               C(HCl)·V(NaOH)    C未知·V(NaOH)   则

              C未知 (NaOH)=C(HCL)·V(HCL)/V(NaOH)

★归纳：中和滴定的原理是酸和碱反应时的定量关系。 ★

（2）中和滴定所用仪器、试剂

（一）仪器

滴定管（精量器）：【酸式滴定管（不能盛放碱液）；碱式滴定管（不能盛放酸溶液）；规格，实验室常用的规格有25ml和50ml可精确到0.01ml。小刻度线在上，大刻度线在下。】锥形瓶（反应器）、铁架台、滴定管夹 烧杯。

（二）试剂

标准酸（或碱）液，待测碱（或酸）液。碱指示剂：①作用：通过指示剂颜色变化确定滴定终点。②选择原则：强酸弱碱，要选甲基橙；强碱弱酸，要选酚酞；两强相滴定，原则上甲基橙和酚酞都可，中和滴定肯定不用石蕊。

★ 注意★ ：指示剂用量不能太多，常用2~3滴，原因是指示剂本身就是弱酸或弱碱，具有中和碱或酸的能力，若用量过多，会使中和滴定需要的酸或碱用量增多或减少。

（3）实验步骤：

⑴准备过程：

检查是否漏液→洗涤→用标准液润洗装标准液的滴定管，用待测液润洗量待测液体积的滴定管→装标准液并调整液面至刻度“0”或略下（记录初读数）,同时排气泡→取一定体积的待测液于锥形瓶中，并滴加指示剂。

⑵滴定操纵：（一般重复2次，取平均值）

左手控制活塞或小玻璃球，右手推动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。

①滴速先快后慢，当近终点时应一滴一摇。

②终点判定，最后一滴刚好使指示剂颜色发生明显的改变，且 锥形瓶内颜色不变，说明达到了滴定终点。

③读数：滴定后应稍等，使内壁上液体顺利流下，然后才能读数。读数时视线与液面凹面最低点相平。读数应精确到小数点后面两位。如25.00ml,而不是25ml或25.0ml。  最后是计算

（4）终点判断。（保持半分钟内不褪色）【注意几种常见的指示剂的颜色变化】

（5）误差分析。【找到一定规律就能事半功倍】

以HCL滴定NaOH溶液为例，依据C待=C酸·V酸／V待

⑴滴定前，用蒸馏水洗涤滴定管后，再用标准溶液润洗，由于滴定管内存有少量水，使标准酸溶液浓度降低，则消耗标准酸即V酸偏大，则C碱值偏高。

⑵滴定前，滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失，说明一部分酸液用于填充气泡所占体积，则V酸偏大，C碱偏高。

⑶滴定前，用待测液润洗锥形瓶，则会使待测液物质的量增加，因而滴定时所用的酸液的V酸偏大，C碱偏高。

⑷读V酸的刻度时，滴定前平视，滴定后俯视，则读出的V酸数值偏小，因而C碱值偏低。

⑸若用甲基橙作指示剂，最后一滴酸滴入使溶液由橙色变成红色。当溶液变为橙色时已达滴定终点，若溶液变为红色，说明酸过量，V酸偏大，则C碱值偏高。

⑹滴定前用蒸馏水将盛入锥形瓶里的一定容积的待测液稀释，虽然待测液浓度小了，但是溶质的物质的量不变。因而中和时所消耗的酸的体积V酸不变，则C碱无影响。

例题：

1.酸溶液和某碱溶液恰好完全中和时，酸和碱液中一定相等的是（  D     ）

   A.C(H+)和C(OH-)                B.溶液的物质的量 

   C溶质的物质的量               D.所提供的H+和OH-的物质的量

2.已知常温常压下，饱和CO2的水溶液的PH值为3.9，则可推断用标准盐酸滴定NaHCO3水溶液时，适宜选用的指示剂以及滴定至终点时颜色变化的情况是（        ）

A.石蕊，由蓝变橙　                    B.甲基橙，由蓝变橙

C.酚酞，红色褪去                        D.甲基橙，由橙变黄

分析：甲基橙HCL滴定NaHCO3水溶液时，到滴定终点时生成NaCl，但要注意，由于CO2溶在里面形成饱和的水溶液PH为3.9，而甲基橙的变色范围为3.1~4.4，因此应选它为指示剂，当滴定达到终点时由橙变黄。答案选D。

3.下列实验操作不会引起误差的是（    AC    ）

A、中和滴定时，用洁净但未干燥的锥形瓶盛待测液。

B、中和滴定时，用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液。

C、用NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸溶液时，选用  酚酞作指示剂，实验时不小心多加了几滴。

D、在NaOH与CH3COOH的中和滴定实验中，选用甲基橙为指示剂

四. 中和热的测定：

（1）主要仪器：大烧杯、小烧杯、温度计、量筒、保温材料、环形搅拌棒。

（2）操作要点：量液、测温、混合、搅动、测温（最高温度）、计算。

【例题】

[例1] 要配制浓度约为，溶液，下面的操作正确的是（    ）

A. 称取固体，放入烧杯中，用量筒量取蒸馏水，加入烧杯中，同时不断搅拌至固体溶解

B. 称取固体，放入量筒中，边搅拌，边慢慢加入蒸馏水，待固体完全溶解后用蒸馏水稀释至

C. 称取固体，放入100mL容量瓶中，加入适量蒸馏水，振荡容量瓶使固体溶解，再加入水到刻度，盖好瓶塞，反复摇匀

D. 用100mL量筒量取40mL5mol/L溶液，倒入烧杯中，再用同一量筒取蒸馏水，不断搅拌下，慢慢倒入烧杯中

。答案：AD

 [例2] 回答中和热测定实验的有关问题：

（1）下图为测定装置，指出其中一处错误：        。

（2）下列做法可能会导致实验结果不准确的是      。

A. 大、小烧杯之间未填充任何物质

B. 使用稍过量的溶液

C. 用温度计测量盐酸温度后，不经处理就测量溶液的温度

D. 向盐酸中缓缓加入溶液

（3）若测得起始温度为，终止温度为，中和后生成溶液的比热容为，另知盐酸浓度为，氢氧化钠溶液浓度为，体积均为，密度均认为是，略小于。则中和热为：        。

答案：（1）缺环形玻璃搅拌器（2）A、C、D

（3），因是放热则

[例3] 人体血液里离子的浓度一般采用来表示。今抽一血样，加适量的草酸铵溶液，可析出草酸钙（）沉淀，将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸（），再用溶液滴定，使草酸转化成逸出，这时共消耗溶液。试回答：

（1）滴定时，溶液应装在      滴定管中，操作时，左手       ，右手  

      ，眼睛注视            。

（2）草酸跟反应的离子方程式为：

则式中的       。

（3）滴定时，根据现象        ，即可确定反应达到终点。

（4）经过计算，血液样品中离子的浓度为       mg/cm³。

答案：（1）酸式；控制滴定管活塞；拿锥形瓶并不断摇动；锥形瓶内溶液颜色的变化

（2）

（3）溶液由无色变为紫红色

（4）1.2

[例4] 根据实验室中测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验，填写下列空白。

（1）从下列仪器选出所需仪器（用标号字母填写）           。

（A）托盘天平（带砝码）、（B）研钵、（C）试管夹、（D）酒精灯、（E）蒸发皿、（F）玻璃棒、（G）坩埚、（H）干燥器、（I）石棉网、（J）三脚架

除上述仪器外，还需要的仪器是            。

（2）某学生实验后得到以下数据：

请写出结晶水含量（%）的计算公式（用W₁、W­₂、W_­3表示）

%=              该生测定结果是偏高还是偏低？         。

从下列分析中选出该学生产生实验误差的原因可能（填写字母）       。

（A）加热前称量时容器未完全干燥

（B）最后两次加热后的质量相差较大（大于）

（C）加热后容器未放入干燥器中冷却

（D）加热过程中晶体有少量溅失

答案：

（1）A、B、D、F、G、H、J；坩埚钳、泥三角、药匙

（2）；偏高；A、D

 

第二篇：高中化学实验综合运用

专题十三　化学实验综合应用

一、选择题

1．在实验室进行物质制备，下列实验设计方案中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是(　　)

A．CCOCO₂Na₂CO₃

B．CuCu(NO₃)₂溶液Cu(OH)₂

C．FeFe₂O₃Fe₂(SO₄)₃溶液

D．CaOCa(OH)₂溶液NaOH溶液

2．下列实验操作中，正确的是(　　)

A．称取16.25 g FeCl₃，用100 mL蒸馏水溶解，配制1.0 mol·L^－1 FeCl₃溶液

B．为测定硫酸铜晶体中结晶水含量，称样时，先称取一定量的晶体，后放入坩埚

C．为检验酸性溶液中的Cl^－和SO，先加硝酸银溶液，滤去沉淀后加硝酸钡溶液

D．向乙酸乙酯中加入饱和Na₂CO₃溶液，振荡，分液，除去乙酸乙酯中的少量乙酸

3．下列装置所示的实验不能达到目的的是(　　)

4．设计下列实验方案鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃两种白色粉末，不能达到预期目的的是

(　　)

A．分别向等量的白色粉末中加等体积、等浓度的稀盐酸，比较生成气体的快慢

B．分别向等量的白色粉末中加等体积适量的水，比较固体溶解量的多少

C．分别将等量的白色粉末配成溶液，然后加入澄清石灰水，比较是否有沉淀生成

D．分别将等量的白色粉末用如图装置进行实验，比较澄清石灰水是否变浑浊

5．下列化学实验事实及其解释都正确的是(　　)

①向碘水中滴加CCl₄，振荡静置后分层，CCl₄层呈紫红色，说明可用CCl₄从碘水中萃取碘

②向SO₂水溶液中滴加盐酸酸化的BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，说明BaSO₃难溶于盐酸

③向0.1 mol·L^－1 FeSO₄溶液中滴加少量酸性KMnO₄溶液，KMnO₄溶液褪色，说明    Fe^2＋具有氧化性

④向2.0 mL浓度均为0.1 mol·L^－1的KCl、KI混合溶液中滴加1～2滴0.01 mol·L^－1 AgNO₃溶液，振荡，沉淀呈黄色，说明AgCl的K_sp比AgI的K_sp大

A．①②  B．①④  C．②③  D．③④

6．有关下列各装置图的叙述，不正确的是(　　)

A．装置①可用于吸收实验中多余的Cl₂

B．装置②可用于收集H₂、NH₃、Cl₂、HCl、NO₂等

C．装置③中X为苯，可用于吸收氨气或氯化氢

D．装置④可用于收集氨气，并吸收多余的氨气

7．科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。在下列假设(猜想)引导下的探究肯定没有意义的是(　　)

A．探究SO₂和Na₂O₂反应可能有Na₂SO₄生成

B．探究Na与水的反应可能有O₂生成

C．探究浓硫酸与铜在一定条件下反应产生的黑色物质可能是CuO

D．探究向滴有酚酞试液的NaOH溶液中通以Cl₂，酚酞红色褪去的现象是溶液的酸碱性改变所致，还是HClO的漂白性所致

8．某同学用下列装置制备并检验Cl₂的性质。

下列说法正确的是(　　)

A．Ⅰ图中：如果MnO₂过量，浓盐酸就可全部被消耗

B．Ⅱ图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl₂生成

C．Ⅲ图中：生成蓝色的烟

D．Ⅳ图中：量筒中发生了加成反应

二、非选择题

9．化学是一门以实验为基础的科学。

(1)下列叙述正确的是________(填写序号)。

①将0.2 mol·L^－1 FeCl₃溶液滴加到沸水中，然后继续加热并不断搅拌可制得氢氧化铁胶体。

②将95 g的蒸馏水，倒入盛有5 g氯化钠的烧杯中，搅拌溶解，配制5%的食盐水。

③用苯萃取溴水中的Br₂，分液时，苯层从分液漏斗的下口放出。

④使用容量瓶、滴定管、分液漏斗时，首先应检验是否漏水。

⑤将混合气体通过盛有饱和Na₂CO₃溶液的洗气瓶，除去CO₂中的HCl。

(2)A、B、C、D四种固体均可溶于水，组成它们的阳离子为Na^＋、Mg^2＋、Al^3＋、Ba^2＋；阴离子为OH^－、Cl^－、CO、SO。分别取它们的水溶液进行实验，结果如下：

①A与B、C、D反应均可产生白色沉淀；

②B溶液与适量的D溶液反应生成白色沉淀，加入过量的D溶液时，沉淀量减少但不消失。则A为_______________________________________________________________，

C为__________(填写化学式)；B溶液与NaHCO₃溶液反应的离子方程式为___________。

10．在20##年1月11日的国家科学技术奖励大会上，温家宝总理指出：我们要紧密跟踪世界经济科技发展趋势，大力发展战略性新兴产业。用二氧化氯(ClO₂)、高铁酸钠(Na₂FeO₄，摩尔质量为166 g·mol^－1)等新型净水剂替代传统的净水剂Cl₂对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术。ClO₂和Na₂FeO₄在水处理过程中分别被还原为Cl^－和Fe^3＋。

(1)如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么，ClO₂、Na₂FeO₄、Cl₂三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是________>________>________。

(2)高铁酸钠之所以能净水，除它本身具有强氧化性外，另一个原因可能是___________________________。

(3)二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为－59 ℃，沸点为11.0 ℃，易溶于水。ClO₂可以看作是亚氯酸(HClO₂)和氯酸(HClO₃)的混合酸酐。工业上用稍潮湿的KClO₃和草酸在60 ℃时反应制得。某学生用如图所示的装置模拟工业制取及收集ClO₂，其中A为ClO₂的发生装置，B为ClO₂的凝集装置，C为尾气吸收装置。请问：

①A部分还应添加温度控制(如水浴加热)装置，B部分还应补充什么装置：　　　　　；

②C中应装的试剂为　　　　　　。C中发生反应的化学方程式为_________________。

11．某厂废水中含5.00×10^－3 mol·L^－1的Cr₂O，其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料Cr_0.5Fe_1.5FeO₄(Fe的化合价依次为＋3，＋2)，设计了如下实验流程：

(1)第①步反应的离子方程式是___________________________________________。

(2)第②步中用pH试纸测定溶液pH的操作是_______________________________。

(3)第②步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)₃外，还有_____________________。

(4)欲使1 L该废水中的Cr₂O完全转化为Cr_0.5Fe_1.5FeO₄，理论上需要加入________g FeSO₄·7H₂O。

12．某化学课外兴趣小组为探究铜跟硫酸的反应情况，设计了下图所示装置进行有关实验：

(1)先关闭活塞a，将6.4 g铜片和12 mL 18 mol·L^－1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热至反应完毕，发现烧瓶中还有铜片剩余。再打开活塞a，将气球中的氧气缓缓挤入圆底烧瓶，最后铜片完全消失。写出上述过程中烧瓶内发生的化学反应方程式：_____________________。

(2)该小组的同学对“浓硫酸的浓度小于什么值时就不和铜反应了”这个问题很感兴趣。为了获得这个知识，你认为他们可以采用的方法是________________________________。

(3)事实表明，上述反应全部结束后，硫酸仍有剩余。为定量测定余酸的物质的量浓度，甲、乙两学生进行了如下设计：

①甲学生设计的方案：先测定铜与浓硫酸反应产生SO₂的量，再通过计算确定余酸的物质的量浓度。他认为测定SO₂的量的方法有多种，请你写出其中的一种__________________。

②乙学生设计的方案：将反应后的溶液冷却后全部移入100 mL容量瓶中并加蒸馏水定容，取20 mL于锥形瓶中，用酚酞作指示剂，用标准氢氧化钠溶液进行滴定，求出余酸的物质的量的浓度。你认为乙学生设计的实验方案能否准确求得余酸的物质的量浓度？__________(填“能”或“否”)，理由是_____________________________________。

答案

1．D　2．D　3．A　4．C　5．B　6．C　7．B　8．B　

9．(1)②④

(2)Na₂CO₃　MgCl₂　Al^3＋＋3HCO===Al(OH)₃↓＋3CO₂↑

10．(1)ClO₂　Cl₂　Na₂FeO₄

(2)高铁酸钠的还原产物Fe^3＋能水解生成Fe(OH)₃胶体，能吸附水中悬浮物净水

(3)①(冰水)冷凝装置　②NaOH溶液(其他合理答案也可)

2ClO₂＋2NaOH===NaClO₂＋NaClO₃＋H₂O

11．(1)Cr₂O＋6Fe^2＋＋14H^＋===2Cr^3＋＋6Fe^3＋＋7H₂O

(2)将一小块pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上，再与标准比色卡对照

(3)Fe(OH)₃、Fe(OH)₂　(4)13.9

12．(1)Cu＋2H₂SO₄(浓)CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O，

2Cu＋2H₂SO₄＋O₂2CuSO₄＋2H₂O

(2)做实验、查资料、请教老师和同学等

(3)①在通入O₂之前，用排饱和NaHSO₃溶液的方法测出装置A产生气体的体积

②否　用酚酞作指示剂时，Cu^2＋的蓝色会干扰滴定终点的准确判断，而且溶液中的   Cu^2＋会和NaOH反应