2014届高三新人教版化学一轮练出高分：10.3定量实验分析型实验题 Word版含答案

世纪金榜 圆您梦想 www.jb1000.com

1．三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O4)3]·xH2O)是一种光敏材料，在110 ℃可完全失去结晶水。为测定该晶体中铁的含量和结晶水的含量，某实验小组做了如下实验： (1)铁含量的测定

步骤一：称量5.00 g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250 mL溶液。

步骤二：取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳，同时，MnO4被还原成Mn2。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉，加热至

－

＋

黄色刚好消失，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍呈酸性。 步骤三：用0.010 mol·L1KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点，消耗KMnO4溶液20.02 mL，

－

滴定中MnO4被还原成Mn2。

－

＋

重复步骤二、步骤三操作，滴定消耗0.010 mol·L1 KMnO4溶液19.98 mL。

－

请回答下列问题：

①配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是称量、______、转移、洗涤并转移、________、摇匀。

②步骤二中加入锌粉的目的是________________。 ③写出步骤三中发生反应的离子方程式：____________。 ④实验测得该晶体中铁的质量分数为________。 (2)结晶水的测定

将坩埚洗净，烘干至恒重，记录质量；在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体，称量并记录质量；加热至110 ℃，恒温一段时间，置于空气中冷却，称量并记录质量；计算结晶水含量。请纠正实验过程中的两处错误：________；__________。 答案 (1)①溶解 定容

②将Fe3还原成Fe2，使Fe2在步骤三中与KMnO4发生氧化还原反应

＋

＋

＋

③5Fe2＋MnO4＋8H===5Fe3＋Mn2＋4H2O

＋

－

＋

＋

＋

④11.2 %

(2)将固体置于干燥器中冷却 应将两次加热后固体质量的称量结果不超过0.1 g后，再计算结晶水含量

解析 (1)①配制一定浓度溶液的步骤为称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀。

②从信息中看出，Zn与Fe3发生反应：Zn＋2Fe3===2Fe2＋Zn2，且生成的Fe2具有还原性，

＋

＋

＋

＋

＋

能与MnO4发生氧化还原反应，而Fe3不能与MnO4反应，无法达到实验目的。

－

＋

－

③Fe2氧化成Fe3，MnO4还原成Mn2，且溶液呈酸性，可书写离子方程式为

＋

＋

－

＋

5Fe2＋MnO4＋8H===5Fe3＋Mn2＋4H2O。

＋

－

＋

＋

＋

第1页（共7页） 山东世纪金榜科教文化股份有限公司

世纪金榜 圆您梦想 www.jb1000.com

20.02 mL＋19.98 mL

④KMnO4溶液体积为＝20.00 mL，则5.00 g样品中Fe消耗的KMnO4溶液体

2积为20.00 mL×10＝200.0 mL，根据关系式： 5Fe2 ～ MnO4

＋

－

5 mol 1 mol

x 0.010 mol·L1×0.2 L

－

可得x＝0.01 mol，则铁的质量分数为 0.01 mol×56 g·mol1

×100%＝11.2%。

5.00 g

－

(2)借用硫酸铜晶体中结晶水含量的测定方法，可知其中明显的两处错误为热固体须在干燥器中冷却，以防止固体吸收空气中的水蒸气；称量固体时应两次加热称量的固体质量不超过0.1 g时，才能确定该晶体已完全失去结晶水。

2．某课外活动小组设计了以下实验方案验证Ag与浓HNO3反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下：

(1)测定硝酸的物质的量反应结束后，从如图B装置中所得100 mL溶液中取出25.00 mL溶液，用0. 1 mol·L

－1

的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示剂，滴定前后的滴定管中液面的位置如右上图所示。

在B容器中生成硝酸的物质的量为__________，则Ag与浓硝酸反应过程中生成的NO2的物质的量为____________。

(2)测定NO的体积

①从上图所示的装置中，你认为应选用________装置进行Ag与浓硝酸反应实验，选用的理由是______________________________________________________。

②选用上图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是__________________(填各导管口编号)。

③在读取量筒内液体体积之前，应进行的操作____________________________。 (3)气体成分分析

若实验测得NO的体积为112.0 mL(已折算到标准状况)，则Ag与浓硝酸反应的过程中________(填“有”或“没有”)NO产生，作此判断的依据是________________。 答案 (1)0.008 mol 0.012 mol

第2页（共7页） 山东世纪金榜科教文化股份有限公司

世纪金榜 圆您梦想 www.jb1000.com

(2)①A 因为A装置可以通入N2将装置中的空气排尽，防止NO被空气中O2氧化 ②123547 ③等液体冷却到室温，并使集气瓶和量筒内液面相平

(3)有 因为NO2与水反应生成的NO的体积小于收集到的NO的体积(89.6<112.0) 解析 本题根据Ag和浓HNO3反应原理，考查了酸碱中和滴定及气体成分的分析方法。 (1)根据图示消耗NaOH溶液的体积为20.00 mL，n(HNO3)＝20.00×103 L×0.1 mol·L1×4＝0.008

－

－

0.008 molmol。n(NO2)＝×3＝0.012 mol。

2

(2)装置A可以利用N2排尽装置内的气体，防止NO被氧化，所以选用装置A。

其装置顺序为A→B→C→E，为了减少误差，在读取NO体积时，一是要冷却到室温；二是量筒内液面应和集气瓶内液面相平。 (3)根据

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 0．012 mol

0.004 mol

－

V(NO)＝0.004 mol×22.4 L·mol1＝0.0896 L<0.112 L，所以有NO产生。

3．过氧化氢是重要的氧化剂和还原剂，常用于消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组同学围绕着过氧化氢开展了调查研究与实验。 Ⅰ.调查

(1)通过查阅资料，发现过氧化氢的沸点为152.1 ℃，而相对分子质量相同的硫化氢的沸点为－60.4 ℃，造成两者沸点差异大的主要原因是_______________________。

(2)资料显示，制备过氧化氢目前最常用的是乙基蒽醌法，其主要过程可以用下图表示，写出此过程的总反应方程式__________________________________________。

Ⅱ.不稳定性实验研究

(3)为了探究温度、催化剂等外界条件对H2O2的分解速率的影响，某兴趣小组同学设计了如下三组实验，部分实验数据已经填在下面表中。

实验编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ T/℃ 20 50 50 H2O2初始浓度/mol·L1 －FeCl3初始浓度/mol·L1 －1.0 1.0 0 0.1 －

①实验Ⅰ、Ⅱ研究温度对分解速率的影响，则实验Ⅰ中FeCl3初始浓度应为________mol·L1，实验Ⅱ，Ⅲ研究催化剂对分解速率的影响，则实验Ⅲ中H2O2初始浓度应为________mol·L1。

－

第3页（共7页） 山东世纪金榜科教文化股份有限公司

世纪金榜 圆您梦想 www.jb1000.com

②三组实验中分解速率最快的是____________(填编号)。 Ⅲ.过氧化氢含量的实验测定 兴趣小组同学用0.100 0 mol·L

－

＋

－1

酸性高锰酸钾标准溶液滴定试样中过氧化氢的含量，反应原理为

2MnO4＋5H2O2＋6H===2Mn2＋8H2O＋5O2。

＋

(4)滴定到达终点的现象是__________________________________________。

(5)用移液管吸取25.00 mL试样置于锥形瓶中，重复滴定四次，每次消耗的KMnO4标准溶液体积如下表所示：

体积(mL) 第一次 17.10 第二次 18.10 －第三次 18.00 第四次 17.90 计算试样中过氧化氢的浓度为__________mol·L1。 (6)若滴定前尖嘴中有气泡，滴定后消失，则测定结果__________(填“偏低”、“偏高”或“不变”)。

答案 (1)过氧化氢分子间可以形成分子间氢键，而H2S不能形成氢键 (2)H2＋O2=====H2O2 (3)①0 1.0 ②Ⅲ

(4)锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色，且30秒内溶液不褪色 (5)0.180 0 (6)偏高

解析 (1)分子晶体熔沸点影响因素包括范德华力和氢键。 (2)图示中参与反应的物质是H2和O2，产物是H2O2。

(3)实验Ⅰ，Ⅱ研究温度对分解速率的影响，所以FeCl3初始浓度要保持不变；实验Ⅱ，Ⅲ研究催化剂对分解速率的影响，则H2O2初始浓度要一致，实验Ⅲ中温度高、有催化剂，所以反应速率最快。 (4)最初滴加时KMnO4和H2O2反应，溶液为无色，当H2O2恰好反应完，再滴加KMnO4溶液将显示KMnO4溶液的颜色，此时达到滴定终点。

(5)第一次测量数据和其他几次差别较大，为错误数据，应舍掉，故消耗KMnO4溶液的体积为18.00 mL，c(H2O2)＝18.00 mL×103×0.100 0 mol·L1×5/2÷(25.00 mL×103)＝0.180 0 mol·L1。

－

－

－

－

催化剂

(6)滴定前尖嘴中有气泡，滴定后消失，气泡所占体积被KMnO4溶液填充，相当于KMnO4溶液有损失，故测定结果偏高。

4．某同学设计如图所示装置分别进行探究实验(夹持装置已略去)，请回答下列问题：

第4页（共7页） 山东世纪金榜科教文化股份有限公司