1、1大题精做四 定量实验1.（2018 全国新课标卷）硫代硫酸钠晶体（Na 2S2O35H2O，M=248gmol 1）可用作定影剂、还原剂。回答下列问题：（1）已知：Ksp(BaSO 4)=1.11010，Ksp(BaS 2O3)=4.1105。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质，选用下列试剂设计实验方案进行检验：试剂：稀盐酸、稀 H2SO4、BaCl 2溶液、Na 2CO3溶液、H 2O2溶液实验步骤 现象取少量样品，加入除氧蒸馏水 固体完全溶解得无色澄清溶液_ _，有刺激性气体产生静置，_ _（2）利用 K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下：溶液配制：称取 1.200
2、0g某硫代硫酸钠晶体样品，用新煮沸并冷却的蒸馏水在_中溶解，完全溶解后，全部转移至 100mL的_中，加蒸馏水至_。滴定：取 0.00950molL1的 K2Cr2O7标准溶液 20.00mL，硫酸酸化后加入过量 KI，发生反应：Cr2O +6I+14H+=3I2+2Cr3+7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色，发生反应：27I2+2S2O =S4O +2I。加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，当溶液_，即为终点。平行滴定 323 26次，样品溶液的平均用量为 24.80mL，则样品纯度为_%（保留 1位小数） 。【解析】本题考查的是化学实验的相关知识，主要包括两个方面一个是硫酸根离
3、子的检验，一个是硫代硫酸钠的定量检测。（1）检验样品中的硫酸根离子，应该先加入稀盐酸，再加入氯化钡溶液。但是本题中，硫代硫酸根离子和氢离子以及钡离子都反应，所以应该排除其干扰，具体过程应该为先将样品溶解，加入稀盐酸酸化（反应为 S2O +2H+=SO2+S+H 2O） ，静置，取上层清液中滴加氯化钡溶液，观察到白色沉淀，证明存在硫酸根23离子。所以答案为：加入过量稀盐酸；有乳黄色沉淀；取上层清液，滴加氯化钡溶液；有白色沉淀产生。配制一定物质的量浓度的溶液，应该先称量质量，在烧杯中溶解，在转移至容量瓶，最后定容即可。所以过程为：将固体再烧杯中加入溶解，全部转移至 100mL容量瓶，加蒸馏水至刻度
4、线。淡黄绿色溶液中有单质碘，加入淀粉为指示剂，溶液显蓝色，用硫代硫酸钠溶液滴定溶液中的单质碘，滴定终点时溶液的蓝色应该褪去。根据题目的两个方程式得到如下关系式：Cr 2O 3I 26S 2O ，则配制的 100mL样品溶液中硫27 232代硫酸钠的浓度 c= 0.952648=0.04597mol/L，含有的硫代硫酸钠为 0.004597mol，所以样品纯度为0.459721100%=95.0%。【答案】 （1）加入过量稀盐酸出现乳黄色浑浊（吸）取上层清液，滴入 BaCl2溶液产生白色沉淀（2）烧杯容量瓶刻度线蓝色褪去，且半分钟不恢复蓝色 95.01.（2018 四省名校联考）某研究学习小组要
5、制备一种在水中溶解度很小的黄色化合物Fe x(C2O4)yzH2O，并用滴定法测定其组成。已知 H2C2O4在温度高于 90时易发生分解。实验操作如下：步骤一：将图甲分液漏斗中的草酸溶液滴入锥形瓶内，可生成黄色沉淀；步嶸二：称取黄色产物 0.841g于锥形瓶中，加入足量的硫酸并水浴加热至 7085。待固体全部溶解后，用胶头滴管吸岀一滴溶液点在点滴板上，用铁氰化钾溶液检验，无蓝色沉淀产生；步骤三：用 0.080mol/LKMnO4标准液滴定步骤二所得的溶液；步骤四：向步骤三滴定后的溶液中加足量的 Zn粉和硫酸溶液，几分钟后用胶头滴管吸岀一滴点在点滴板上，用 KSCN溶浟检验，若不显红色，过滤除去
6、 Zn粉，并用稀硫酸洗涤 Zn粉，将洗涤液与滤液合并，用0.0800mol/L KMnO4标准液滴定，用去髙锰酸钾标准液 10.00mL。(1)步骤一中将沉淀从反应混合物中分离出来的操作名称是_。(2)步骤二中水浴加热并控制温度 7085的理由是_，加铁氰化钾溶液无蓝色沉淀产生，此操作的目的是_。(3)步骤三盛装 KMnO4标准液的滴定管在滴定前后的液如图乙所示，则消耗 KMnO4标准液的体积为_，该滴定管为_滴定管(填“酸式”或“碱式”)(4)步骤四中滴定时发生反应的离子方程式为_。若不合并洗涤液，则消耗KMnO4标准液的体积将_(填“增大” “减小”或“不变”)。由以上数据计算黄色化合物的
7、化学式为_。【解析】步骤一草酸和(NH 4)2Fe(SO4)2反应生成黄色固体Fe x(C2O4)yzH2O，步骤二加硫酸溶解后，检验无二价铁离子，则说明含有 Fe3+，步骤三用高锰酸钾滴定草酸根离子，步骤四将 Fe3+还原成 Fe2+，再用高锰酸钾滴定，确定铁离子的含量，进而进一步分析计算。(1)分离固体和液体的操作是过滤；故答案为：过滤；(2)由于 H2C2O4在温度高于 90时易发生分解，所3以需要水浴加热并控制温度 7085，同时加快固体溶解。铁氰化钾检验 Fe2+的存在，防止 Fe2+干扰草酸的测定；故答案为：加快固体溶解，同时防止草酸分解；氰化钾检验 Fe2+的存在，防止 Fe2+
8、干扰草酸的测定；(3)从图片中读出，消耗高锰酸钾的体积为：25.80mL-0.80mL=25.00mL；滴定液是高锰酸钾标准溶液，该溶液有强氧化性，只能选用酸式滴定管；故答案为：25.00mL，酸式；(4)步骤四是高锰酸钾滴定 Fe2+，离子方程式为：MnO +5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O；洗涤液中残留少许 Fe2+，若不合并洗涤液，则消耗 KMnO4标准液的4体积将减少；根据离子方程式：MnO +5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O，可知关系 MnO 5Fe2+，其中 n(MnO )=4 4 40.0800mol/L0.01L=0.0008mol，即 n(Fe2+)=
9、0.0008mol5=0.0040mol，则样品中 n(Fe)=0.0040mol。步骤三中，根据方程式：2KMnO 4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2+8H 2O可得到转化关系：2KMnO 45H2C2O4，即 n(H2C2O4)= n(KMnO4)=0.0800mol/L0.025L5/2=0.005mol，则样品中含草酸根的物质的量为520.005mol。根据质量守恒定律可知，0.841g 样品中结晶水的物质的量为（0.841g-0.004056g-0.00588g）/18g/mol=0.01mol，则 n(Fe)n(C 2O )n(H 2O)=451
10、0，故黄色物质化学式为 Fe4(C2O4)24510H2O。故答案为：MnO +5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O，减小， Fe4(C2O4)510H2O。4【答案】 （1）过滤（2）加快固体溶解，同时防止草酸分解铁氰化钾检验 Fe2+的存在，防止 Fe2+干扰草酸的测定（3）25.00mL 酸式（4）MnO +5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O 减小 Fe4(C2O4)510H2O 42.（2018 山东济南外国语学校月考）亚氯酸钠(NaClO 2)是重要漂白剂，探究小组开展如下实验，回答下列问题：实验：制取 NaClO2晶体按如下图装置进行制取。已知：NaClO 2饱和
11、溶液在低于 38时析出 NaClO23H2O，高于 38时析出 NaClO2，高于 60时 NaClO2分解成 NaClO3和 NaCl。(1)已知装置 B中的产物有 ClO2气体，则装置 B中反应的化学方程式为_；装置 D中反应生成NaClO2的化学方程式为_；(2)装置 B中反应后的溶液中阴离子除了 ClO 、ClO 、Cl 、ClO 、OH 外还肯定含有的一种阴离子是2 3_；检验该离子的方法是_；(3)请补充从装置 D反应后的溶液中获得 NaClO2晶体的操作步骤。减压，55蒸发结晶；_；用 3860热水洗涤；低于 60干燥；得到成品。(4)如果撤去 D中的冷水浴，可能导致产品中混有的
12、杂质是_；4实验：样品杂质分析与纯度测定(5)测定样品中 NaClO2的纯度测定时进行如下实验：准确称一定质量的样品，加入适量蒸馏水和过量的 KI晶体，在酸性条件下发生如下反应：ClO +4I +4H+=2H2O+2I2+Cl ，将所得混合液稀释成 100mL待测溶液。取 25.00mL待测溶液，加入淀粉溶液2做指示剂，用 c molL1 Na2S2O3标准液滴定至终点，测得消耗标准溶液体积的平均值为 V mL用 Na2S2O3标准溶液滴定时，应将 Na2S2O3标准溶液注入_(填“甲”或“乙”)中。观察 Na2S2O3标准溶液滴定管读数时，若滴定前仰视，滴定后俯视，则结果会导致待测溶液浓度测
13、定值_(选填“偏大” “偏小”或“无影响”)。(已知：I 2+2S2O =2I +S4O )。请计算所称取的样品中 NaClO2的物质的量为_。23 26【解析】装置 B中制备得到 ClO2，所以 B中反应为 NaClO3和 Na2SO3在浓 H2SO4的作用生成 ClO2和Na2SO4，装置 C为安全瓶，装置 D反应后的溶液获得 NaClO2晶体，装置 D中生成 NaClO2，Cl 元素的化合价降低，双氧水应表现还原性，有氧气生成，装置 E为吸收多余的气体，防止污染空气，装置 A是吸收 B中剩余气体。（1）装置 B中的产物有 ClO2气体，则氯酸钠被还原，所以亚硫酸钠被氧化为硫酸钠，方程式为
14、2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2+2Na 2SO4+H2O；装置 D中二氧化氯、氢氧化钠、过氧化氢反应生成 NaClO2化学方程式 2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2；答案为 2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2+2Na 2SO4+H2O；2NaOH+2ClO 2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2；（2）B 中生成二氧化氯，则氯酸钠被还原，所以亚硫酸钠被氧化为硫酸钠，且 B中还加了浓硫酸，所以 D反应后的溶液中阴离子除了 ClO 、ClO 、Cl 、ClO 、OH 外还2 3肯定含有的一种阴离子是 SO ；检验该离子的方
15、法是取少量反应后的溶液，先加足量的盐酸，再加 BaCl2溶24液，若产生白色沉淀，则说明含有 SO ；答案为：SO ；取少量反应后的溶液于试管中，先加足量的盐酸，24 24再加 BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则说明含有 SO ；（ 3）根据题中信息可知，NaClO 2饱和溶液在低于2438时析出 NaClO23H2O，高于 38时析出 NaClO2，高于 60时 NaClO2分解，故应趁热过滤，答案为：趁热过滤；（4）使用冷水浴，说明 D中的反应是放热反应。如果撤去 D中的冷水浴，温度可能会高于 60，则 NaClO2分解成 NaClO3和 NaCl，可能导致产品中混有的杂质是 NaClO3
16、和 NaCl；答案为：NaClO 3和NaCl；（5）Na 2S2O3溶液，因水解显碱性，则用碱式滴定管，使用甲装置；若滴定前仰视，读数偏大；滴定后俯视，读数偏小，两次读数使标准液的实际体积大于读数体积，导致待测液浓度偏小；I 2+2S2O =2I +S4O ，n（S 2O ）=cmol/L V mL=2n（I 2）=4n（ClO ） ，则 25mL溶液中含有23 26 23 25n（NaClO 2）= c V 10-3mol，100mL 溶液含有 n（NaClO 2）=c V 10-3mol；答案为：甲；偏小；14 c V 10-3mol； 【答案】 （1）2NaClO 3+Na2SO3+H
17、2SO4=2ClO2+2Na 2SO4+H2O 2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2（2）SO 取少量反应后的溶液于试管中，先加足量的盐酸，再加 BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则说24明含有 SO24（3）趁热过滤（4）NaClO 3和 NaCl（5）甲偏小 cV10 3 mol 3.（2018 湖南永州市祁阳二模）碱式碳酸镍Ni x(OH)y(CO3)znH2O是一种绿色粉末，常用作催化剂和陶瓷着色剂，300以上时分解生成 3种氧化物。为确定其组成，某同学在实验室进行了有关的探究。请回答下列问题：(1)装置 E中仪器的名称是_。(2)甲、乙两装置可分别选取下列装
18、置_、_(填字母，装置可重复选取)。(3)安装好实验仪器，检查装置气密性；称取一定量的碱式碳酸镍样品，放入硬质玻璃管内；加热硬质玻璃管，当装置 C中_(填实验现象)时，停止加热；打开活塞 K，缓缓通入一段时间空气后，结束实验。(4)装置 A的作用是_。(5)实验前后测得下表所示数据：装置 B中样品质量/g装置 C中样品质量/g装置 D中样品质量/g实验前 3.77 132.00 41.00实验后 2.25 133.08 41.44已知碱式碳酸镍中 Ni化合价为2 价，则该碱式碳酸镍的化学式为_。【解析】(1)根据仪器的结构可知，装置 E中仪器的名称是球形干燥管；(2)由于装置中含有空气且需要6
19、把生成的气体完全排尽，所以需要利用空气把装置中的空气以及生成的气体排尽，但由于空气中含有水蒸气和 CO2，所以通入前需要利用碱石灰净化空气；反应中生成的水蒸气用浓硫酸吸收，生成的 CO2应该用碱石灰吸收，所以甲、乙两装置均选择碱石灰，答案为 c、c；(3)反应中有 CO2生成，所以当装置 C中不再有气泡产生时，停止加热；(4)根据以上分析可知装置 A的作用是吸收空气中的 CO2和水蒸气；(5)根据表中数据可知生成的水是 1.08g，物质的量是 0.06mol。生成的 CO2是 0.44g，物质的量是 0.01mol。固体减少的质量是3.77g-2.25g=1.52g=0.44g+1.08g，这
20、说明反应中的生成物是 NiO、H 2O和 CO2，其中 NiO 2.25g，物质的量是0.03mol，则 xz=31；根据电荷守恒可知 2x=y+2z，解得 y=4z，即化学式是 Ni3(OH)4CO3n(H2O)，其中生成的结晶水的物质的量是 0.06mol-0.02mol=0.04 mol，因此最终物质的化学式为 Ni3(OH)4CO34H2O。【答案】(1)球形干燥管（2）c c（3）不再有气泡产生（4）吸收空气中的 CO2和水蒸气，防止干扰实验结果（5）Ni 3(OH)4CO34H2O 4.（2018 河南理综）某化学探究学习小组拟利用如图所装置(部分固定装置已略去)测定某黑色铜硫化物
21、样品的化学式，按照如下步骤进行了实验。步骤一：利用上图所示装置，高温灼烧 1.6gCuxSy至固体质量不再变化，得到红色固体和一种能使品红溶液褪色的气体。步骤二：将 D中所得溶液按下述流程进行处理。煮沸 D中溶液并冷却配制 250mL溶液取 25.00mL溶液，滴入 2-3滴酚酞溶液滴定，消耗 0.1molL1 NaOH 溶液 20.00mL。请回答下列问题：（1）A 装置中发生反应的化学方程式为_。停止加热后还需继续通入一段时间的 O2，其目的是_。（2）仪器 a的作用为_。装置 D中反应的化学方程式为_。（3）步骤二中配制溶液时所需的玻璃仪器除玻璃棒和烧杯外，还有_；判断滴定终点的现象是_
22、。（4）利用题中提供的数据可计算得出该铜硫化物的化学式为_。7（5）有同学认为可将装置 D改为装有足量碱石灰的干燥管，通过测定反应前后干燥管的增重来计算硫元素的含量。你认为此方案(填“合理”或“不合理”)，原因是_。【解析】本题考查实验方案设计与评价， （1）装置 A中发生 2Na2O22H 2O=4NaOHO 2，根据操作步骤需要测 SO2的含量，求铜硫化合物中硫的量，因此必须让 SO2全部被吸收，反应停止后，继续通一段时间的O2，其目的是让 SO2全部被吸收；（2）仪器 a是干燥管，目的是防止倒吸；装置 D中盛放的是 H2O2，能把SO2氧化，化学反应方程式为 H2O2SO 2=H2SO4
23、；（3）配制溶液时，用到的玻璃仪器是玻璃棒、烧杯、胶头滴管、250mL 容量瓶，缺少的是胶头滴管、250mL 容量瓶；判断滴定到终点的标志是加入最后一滴 NaOH溶液时，溶液变为浅红色且 30秒内不褪色；（4）样品中硫的物质的量为 3201.50mol=0.01mol，样品中铜的物质的量为(1.60.0132)/64mol=0.02mol，因此铜硫化合物的化学式为 Cu2S；（5）装置 D不能改用足量的碱石灰，因为空气中含有 CO2和水蒸气，能被碱石灰吸收，造成所测 S的物质的量偏大，因此此方案不合理。【答案】 （1）2Na 2O2+2H2O=4NaOH+O2使生成的 SO2全部被 H2O2溶液吸收（2）防止倒吸 SO 2+H2O2=H2SO4 （3）250mL 容量瓶、胶头滴管当加入最后一滴 NaOH溶液时，溶液变为浅红色且 30秒内不褪色（4）Cu 2S （5）不合理。部分 SO2被氧化，且空气中的 CO2和水蒸气可能使干燥管增重
