江苏省高考化学一轮复习知识梳理与训练 第10章 第3讲 定量实验分析型实验题(含解析)

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112.0mL(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)0.008mol 0.012mol

(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

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20.00mL，n(HNO3)＝20.00×10L×0.1mol·L×4＝0.008mol

0.008mol。n(NO2)＝×3＝0.012mol。

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 0．012mol0.004mol

V(NO)＝0.004mol×22.4L·mol＝0.0896L<0.112L，所以，Ag与浓硝酸反应的过程中有NO产生。

3．目前流行的关于生命起源假设的理论认为，生命起源于约40亿年前的古洋底的热液环境，这种环境系统中普遍存在铁硫簇结构，如Fe2S2、Fe4S4、Fe8S7等，这些铁硫簇结构参与了生命

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起源的相关反应。某化学兴趣小组在研究某铁硫簇结构的组成时，设计了下列实验。 【实验Ⅰ】 确定硫的质量：

按图连接装置，检查好装置的气密性后，在硬质玻璃管A中放入1.0g铁硫簇结构(含有部分不反应的杂质)，在试管B中加入50mL0.100mol·L的酸性KMnO4溶液，在试管C中加入品红溶液。通入空气并加热，发现固体逐渐转变为红棕色。待固体完全转化后，将B中溶液转移至250mL容量瓶，洗涤试管B后定容。取25.00mL该溶液用0.01mol·L的草酸(H2C2O4)溶液滴定剩余的KMnO4。记录数据如下：

草酸溶液体积/mL 滴定次数 待测溶液体积/mL 滴定前刻度 1.50 1.02 0.00 ＋－1

－1

滴定后刻度 23.70 26.03 24.99 1 2 3 －25.00 25.00 25.00 2＋2－相关反应：①2MnO4＋2H2O＋5SO2===2Mn＋5SO4＋4H ②2MnO4＋6H＋5H2C2O4===2Mn＋10CO2↑＋8H2O 【实验Ⅱ】 确定铁的质量：

将实验Ⅰ硬质玻璃管A中的残留固体加入稀盐酸中，充分搅拌后过滤，在滤液中加入足量的NaOH溶液，过滤后取滤渣，经充分灼烧得0.6g固体。 试回答下列问题：

(1)判断滴定终点的方法是______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)试管C中品红溶液的作用是_____________________________________________。 有同学提出，撤去C装置对实验没有影响，你的看法是________(选填“同意”或“不同意”)，理由是___________________________________________________

________________________________________________________________________。 (3)根据实验Ⅰ和实验Ⅱ中的数据可确定该铁硫簇结构的化学式为________________________________________________________________________。 【问题探究】 滴定过程中，细心的同学发现该KMnO4溶液颜色褪去的速率较平常滴定时要快得多。为研究速率加快的原因，该同学继续进行了下列实验，实验数据如下表：

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＋

2＋

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溶KMnO编号 温度/℃ 酸化的H2C2O4溶液/mL 4液褪色时间/s 溶液/mL 1 2 3 25 25 60 5.0 5.0(另加少量可溶于水的MnSO4粉末) 5.0 2.0 2.0 2.0 40 4 25 (4)分析上述数据，滴定过程中反应速率加快的一种可能原因是___________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)当滴入最后一滴草酸溶液时，锥形瓶中溶液由浅红色变为无色，且半分钟内不变化 (2)验证SO2是否被酸性KMnO4溶液完全吸收 同意

当B中溶液颜色不变化，即可证明SO2已被酸性KMnO4溶液完全吸收 (3)Fe3S4

(4)Mn对反应起到催化作用(或反应放热使温度升高)，加快反应速率

解析 (3)第1次滴定时H2C2O4溶液体积误差较大，舍去，第2、3次取平均值，V(H2C2O4)＝2－1

25.00mL。与H2C2O4反应的KMnO4的物质的量为0.01mol·L×0.025L×＝0.0001mol，与SO2

5反应的KMnO4的物质的量为0.05L×0.100mol·L－10×0.0001mol＝0.004mol，n(SO2)＝50.6

0.004mol×＝0.01mol，n(S)＝0.01mol；0.6g固体为Fe2O3，n(Fe)＝×2mol＝0.0075mol，

2160n(Fe)0.0075mol32＋

＝＝，所以该铁硫簇结构的化学式为Fe3S4。(4)对比实验1、2知，Mn可使n(S)0.01mol4反应速率加快；对比实验1、3知，温度升高，反应速率加快。

4．通过沉淀－氧化法处理含铬废水，减少废液排放对环境的污染，同时回收K2Cr2O7。实验室对含铬废液(含有Cr、Fe、K、SO4、NO3和少量Cr2O7)回收与再利用工艺如下：

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＋

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已知：①Cr(OH)3＋OH===CrO2＋2H2O； ②2CrO2＋3H2O2＋2OH===2CrO4＋4H2O；

③H2O2在酸性条件下具有还原性，能将＋6价Cr还原为＋3价Cr。

(1)实验中所用KOH浓度为6mol·L，现用KOH固体配制250mL6mol·L的KOH溶液，除烧杯、玻璃棒外，还必需用到的玻璃仪器有________。

(2)滤液Ⅰ酸化前，进行加热的目的是________。冰浴、过滤后，应用少量冷水洗涤K2Cr2O7，其目的是________________________。 (3)下表是相关物质的溶解度数据：

物质 KCl K2SO4 K2Cr2O7 KNO3 0℃ 28.0 7.4 4.7 13.9 20℃ 34.2 11.1 12.3 31.6 40℃ 40.1 14.8 26.3 61.3 60℃ 45.8 18.2 45.6 106 80℃ 51.3 21.4 73.0 167 100℃ 56.3 24.1 102.0 246.0 －1

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－

根据溶解度数据，操作Ⅰ具体操作步骤为①__________________、②__________。 (4)称取产品重铬酸钾试样2.000g配成250mL溶液，取出25.00mL于锥形瓶中，加入10mL2mol·LH2SO4和足量碘化钠(铬的还原产物为Cr)，放于暗处5min，然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol·LNa2S2O3标准溶液滴定(I2＋2S2O3===2I＋S4O6)。 ①若实验中共用去Na2S2O3标准溶液30.00mL，所得产品中重铬酸钾的纯度为________(设整个过程中其他杂质不参与反应)。

②若滴定管在使用前未用Na2S2O3标准溶液润洗，测得的重铬酸钾的纯度将________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。

答案 (1)250mL容量瓶、胶头滴管

(2)除去H2O2 除去晶体表面残留的杂质，减小K2Cr2O7的损耗 (3)①蒸发浓缩 ②趁热过滤 (4)①88.2% ②偏高

解析 (1)配制一定物质的量浓度的溶液，需要用到容量瓶，在定容时要用到胶头滴管。(2)在加热时，H2O2会发生分解反应。用冰水洗晶体是为了降低晶体的溶解度，增加产率。(3)从

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