专题复习四

专题复习四 定量实验

要点·疑点·考点 定量实验是较定性实验更高一级的化学实验。定量实验不但可以培养我们从定量的角度进行化学实验的技能，加深对知识的理解，而且可培养细心操作、准确计算的能力，为从事定量分析工作打下一定的基础。定量实验现行中学教材学生实验中的定量实验不多，主要是：一定浓度溶液(质量分数溶液，物质的量浓度溶液)的配制、酸碱中和滴定、硫酸铜晶体结晶水的测定和中和热的测定。但高考中定量实验的考查肯定不会局限于中学教材中的几个定量实验。这就要求我们不但要掌握溶液的配制和中和滴定等教材中的几个定量实验的操作方法及注意事项，更重要的是要掌握定量实验技能，正确操作，仔细观察，准确测定和计算，具备正确记录、分析或处理数据的能力，掌握定量实验的误差分析方法。

能力·思维·方法 【例1】配制一定物质的量浓度溶液的正确步骤是：①把已冷却的溶液注入容量瓶里；②把称量好的溶质放在烧杯里用水溶解；③振荡；④洗涤烧杯内壁，把洗涤液全部注入容量瓶；⑤定容；⑥盖紧容量瓶，振荡摇匀。( D ) A①②③④⑤⑥ B②③①④⑤⑥ C②①⑤③⑥ D②①④③⑤⑥ 定量实验【解析】依据常规的配制一定物质的量浓度溶液的操作步骤

【例2】配制500mL 0.1mol/L碳酸钠溶液。 (1)应用托盘天平称取十水碳酸钠晶体14.3g。 (2)若称量时砝码与晶体位置颠倒，则平衡后实际称得的样品质量为13.7g。 (3)配制碳酸钠溶液时需用到的主要仪器有托盘天平(砝码)、烧杯、玻棒、容量瓶(500mL)、胶头滴管。 (4)下列操作结果，溶液物质的量浓度是偏高、偏低、还是不变? (a)忘记将洗涤液转移到容量瓶中(偏低)。 (b)容量瓶洗净后未经干燥处理(不变)。 (c)转移过程中有少量溶液漏出(偏低)。 (d)加水时不小心超过刻度线(偏低)。 (e)摇匀后立即观察，发现溶液未达刻度线，再用滴管加几滴水至刻度线定容(偏低)。定量实验

【解析】 所需仪器应根据实验步骤确定，才不至于遗漏。误差分析应根据不当的操作而引起的溶质或溶剂的量的变化来分析： (a)洗涤液未转移到容量瓶中，溶质减少，溶液物质的量浓度偏低。 (b)容量瓶不干燥，对溶质的量无影响，故浓度不变。 (c)转移时有少量溶液漏出，溶质减少，溶液物质的量浓度偏低。 (d)加水时超过刻度线，溶液总体积增大，物质的量浓度必然要偏低。 (e)摇匀后立即观察，由于瓶壁上溶液尚未完全流下，此时液面肯定会略低于刻度线，如再加水至刻度，溶液必然变稀，浓度偏低。定量实验

【例3】(1)图Ⅰ表示10mL量筒中液面的位置，A与B，B与C刻度间相差1mL，如果刻度A为4，量筒中液体的体积是3.2mL。【例3】(1)图Ⅰ表示10mL量筒中液面的位置，A与B，B与C刻度间相差1mL，如果刻度A为4，量筒中液体的体积是3.2mL。 (2)图Ⅱ表示50mL滴定管中液面的位置，如果液面处的读数是a，则滴定管中液体的体积(填代号)D。 A是amL B是(50-a)mL C一定大于amL D一定大于(50-a)mL 定量实验

【解析】 本题考查考生对量筒和滴定管两种计量仪器的了解状况，属于实验能力考查的范围。量筒是无零刻度的计量仪器，其刻度计量自下而上逐渐增大。一般实验室所用的量筒多是量出式的量筒，量筒的精度较低，且量筒体积越大，其精度越低，因而它只能粗略地量取一定体积的液体。使用时，以量取液体的凹液面最低点相切的刻度计量体积。图Ⅰ中的10mL量分度值是0.2mL，因此(1)的正确答案为3.2mL。定量实验滴定管是由内径均匀的细长玻璃管制成的计量器，管上刻有均匀的分度线，下端流液口为一尖嘴，中间通过玻璃活塞或带有玻璃球的乳胶管相连接。滴定管可以准确地量取流出液体的体积。滴定管的精度比量筒高得多，它是有零刻度的计量仪器，其刻度由上而下逐渐增大。标称容量刻度处至下端尖嘴处，这部分体积是不确定的。问题(2)中液面处读数是a，此时滴定管中液体体积除有刻度部分的体积(50-a)mL外，还须加上无刻度部分的体积，因此，最终结果一定大于(50-a)mL，即答案为D。

【例4】(2001年全国高考试题)某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应，测定氧气的摩尔质量。实验步骤如下：【例4】(2001年全国高考试题)某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应，测定氧气的摩尔质量。实验步骤如下： ①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量，质量为ag。 ②装好实验装置。 ③检查装置气密性。 ④加热，开始反应，直到产生一定量的气体。 ⑤停止加热(如图，导管出口高于液面)。 ⑥测量收集到气体的体积。 ⑦准确称量试管和残留物的质量为bg。 ⑧测量实验室的温度。 ⑨把残留物倒入指定的容器中，洗净仪器，放回原处，把实验桌面收拾干净。 ⑩处理实验数据，求出氧气的摩尔质量。定量实验

回答下列问题： (1)如何检查装置的气密性? （将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡从导管口逸出，放开手后，有少量水进入导管，表明装置不漏气。）定量实验 (2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤：①调整量筒内外液面高度使之相同；②使试管和量筒内的气体都冷 (3)测量收集到的气体体积时，如何使量筒内外液面的高度相同?（慢慢将量筒下移。） (4)如果实验中得到的氧气体积是cL(25℃、1.01×105Pa)，水蒸气的影响忽略不计，氧气的摩尔质量的计算式为(含a、b、c不必化简)： M(O2)=22.4L· mol-1×298K×(ag-bg) 273K×cL。却至室温；③读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是(请填写步骤代号)（②①③。）

【解析】本题是一道综合的实验题，考查定量实验的操作、原理、数据的采集和处理。【解析】本题是一道综合的实验题，考查定量实验的操作、原理、数据的采集和处理。第(1)小题是考生熟悉的常用的“查漏”方法，用手握住试管，体温使导管在浸入水槽中的出口处冒出气泡，放开手后，有少量水吸入导管，表明不漏气。定量实验第(2)小题，因为排出的气体是需要用排出的水的体积衡量的，而反应前后的量筒温度是不同的，因此，反应终止应该先停止加热，待体系恢复到室温时，才取出导管。这一步操作跟通常的实验不同，所以停止加热时导管的出口要高于量筒内的液面，此时即使不取出导管而停止加热，也不会造成水的倒吸。停止加热，回到室温后，将量筒下移以调节量筒内的液面与水槽里液面一致，此时量筒内气体压强也为大气压，读数才是正确的。所以本小题的正确顺序是②①③。第(3)小题是指出量筒应慢慢下移。第(4)小题是利用恒压下的气体公式求得气体的物质的量和相对分子质量。

【例5】(2003年上海高考试题)工业上测量SO2、N2、O2混合气体中SO2含量的装置如下图。反应管中装有碘的淀粉溶液。SO2和I2发生的反应为(N2、O2不与I2反应)：SO2+I2+2H2O→H2SO4+2HI【例5】(2003年上海高考试题)工业上测量SO2、N2、O2混合气体中SO2含量的装置如下图。反应管中装有碘的淀粉溶液。SO2和I2发生的反应为(N2、O2不与I2反应)：SO2+I2+2H2O→H2SO4+2HI 定量实验

(1)混合气体进入反应管后，量气管内增加的水的体积等于N2、O2的体积(填写气体的分子式)。 (2)反应管内溶液蓝色消失后，没有及时停止通气，则测得的SO2含量偏低(选填：偏高，偏低，不受影响) 定量实验 (3)反应管内的碘的淀粉溶液也可以用酸性高锰酸钾溶液或溴水代替(填写物质名称)。 (4)若碘溶液体积为VamL，浓度为C mol·L-1。N2与O2的体积为VbmL(已折算为标准状况下的体积)。用C、Va、Vb表示SO2的体积百分含量为： Vso2%=22.4CVa/(22.4CVa+Vb)×100% (5)将上述装置改为简易实验装置，除导管外，还需选用的仪器为b c e g 或 b e g 或 c e g(选下列仪器的编号)。 a 烧杯 b 试管 c 广口瓶 d 容量瓶 e 量筒 f 单孔塞 g 双孔塞

【解析】 本题较全面地考查了学生实验知识。包括的考点有实验的原理、数据的处理、误差的分析及装置的改进等，是一道综合实验题。第(1)小题考查量气的原理，因O2和N2不溶于溶液，导致反应管中气压增大而将小排入量气管，所以量气管中增加的水的体积就等于O2和N2的体积；第(3)小题选用的溶液既要能吸收SO2，又要便于通过颜色的变化来判断反应是否完全，故宜选用酸性KMnO4溶液或溴水。第(5)小题中要求装配的简易实验装置应包括反应试管、盛九烧杯和量筒三部分。定量实验

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