2021届高考化学重点·难点专练：定量实验（原卷+解析卷）

1 定量实验【原卷】 1．（2020 年天津卷）为测定 CuSO4 溶液的浓度，甲、乙两同学设计了两个方案。 回答下列问题： Ⅰ.甲方案 实验原理： 4 2 4 2CuSO +BaCl =BaSO +CuCl 实验步骤： （1）判断 2- 4SO 沉淀完全的操作为____________。 （2）步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为_____________。 （3）步骤③灼烧时盛装样品的仪器名称为__________。 （4）固体质量为 wg，则 c(CuSO4)=________mol‧L-1。 （5）若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，则测得 c(CuSO4)_________(填 “偏高”、“偏低”或“无影响”)。 Ⅱ.乙方案 实验原理： 4 4=Zn+CuSO ZnSO +Cu ， 2 4 4 2=ZZn+H SO SO +Hn  2 实验步骤: ①按右图安装装置(夹持仪器略去) ②…… ③在仪器 A、B、C、D、E… 中加入图示的试剂 ④调整 D、E 中两液面相平，使 D 中液面保持在 0 或略低于 0 刻度位置，读数 并记录。 ⑤将 CuSO4 溶液滴入 A 中搅拌，反应完成后，再滴加稀硫酸至体系不再有气体 产生 ⑥待体系恢复到室温，移动 E 管，保持 D、E 中两液面相平，读数并记录 ⑦处理数据 （6）步骤②为___________。 （7）步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是________(填序号)。 A．反应热受温度影响 B．气体密度受温度影响 C．反应速率受温度影 响 （8）Zn 粉质量为 ag，若测得 H2 体积为 bmL，已知实验条件下   -1 2ρ H =dg L ，则 c(CuSO4)______mol‧L-1(列出计算表达式)。 （9）若步骤⑥E 管液面高于 D 管，未调液面即读数，则测得 c(CuSO4)________(填 “偏高”、“偏低”或“无影响”)。 (10)是否能用同样的装置和方法测定 MgSO4 溶液的浓度：_________(填“是”或 “否”)。 2．（2021·山西晋中市·高三其他模拟）铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是分析化学 3 常用基准试剂，在生产生活中也有很多重要用途。实验室以 NH4HCO3 为原料 制备铵明钒晶体的过程如图： 请回答下列问题： Ⅰ.（1）试写出过程Ⅰ的化学方程式___。 （2）过程Ⅱ中加入稀硫酸的目的是___，若省略该过程，则会导致制得的铵明矾 晶体中混有__杂质(填化学式)。 （3）过程Ⅲ获得铵明矾晶体，需进行的实验操作是__、过滤、洗涤、干燥。 Ⅱ.为测定铵明矾晶体纯度，某学生取 m g 铵明矾样品配成 500 mL 溶液，根据物 质组成，设计了如下三个实验方案(每个方案取用溶液的体积均为 50.00 mL)。 请结合三个方案分别回答下列问题： 方案一：测定 SO 2 4  的量，实验设计如下： （4）老师评价这个方案不科学，测得的 SO 2 4  含量将__(填“偏高”或“偏低”)， 理由是__。 方案二：测定 NH 4  的量，实验设计如图所示： 4 （5）准确测量氨气的体积是实验成功的保证。 ①读取量气管的读数时应注意__。 ②量气管中所盛液体可以是__(填字母)。 a.水 b.乙醇 c.苯 d.四氯化碳 方案三：测定 Al3+的量，实验过程如下： （6）取 50.00 mL 待测液，调节溶液 pH 约为 3.5，加入 V1 mL c1 mol/L 乙二胺四 乙酸二钠(Na2H2Y)标准溶液，加热至沸腾，使 Al3+与 Na2H2Y 迅速反应；待反 应完成后调节溶液 pH 至 5~6，加入二甲酚橙指示剂，再用 c2 mol/L 的 Zn2+ 滴定液滴定过量的 Na2H2Y，至滴定终点时消耗 Zn2+滴定液的体积为 V2 mL。反 应的离子方程式为 Al3++H2Y2-=AlY-+2H+，Zn2++H2Y2-=ZnY2-+2H+。通过计算确定铵 明矾晶体的纯度__。 3．（2021·河北高三零模）碘是人体必需的微量元素，也可用于工业、医药等领 域。大量的碘富集于海藻灰〔主要成分是 NaI)中，因此从海藻灰中提取碘， 可有效利用海洋资源。 （1）某兴趣小组以海藻灰为原料进行 2I 的制备实验。具体步骤如下：将海藻灰 加热浸泡后，得到了 NaI溶液，将适量 2 3Na SO 固体溶于 NaI溶液，再将 4CuSO 饱 和溶液滴入上述溶液中，生成白色CuI 沉淀，该反应的离子方程式为______。 （2）待 -I 沉淀完全后，过滤，将沉淀物置于小烧杯中，在搅拌下逐滴加入适量 浓 3HNO ，观察到______(颜色)气体放出，______(颜色)晶体析出。出于安 全和环保考虑，该实验操作需在______(条件)下进行。该反应的化学方程式 为______。 5 （3）用倾析法弃去上清液，固体物质用少量水洗涤后得到粗 2I ，进一步精制时， 选择必需的仪器搭建装置，并按次序排列：______(夹持装置略)。 A． B． C． D． E. F. （4）将精制得到的 2I 配成浓度为 1c mol L 的标准溶液，用来测定某样品中维生素 C(相对分子质量为 M 的含量。具体操作如下：准确称量 ag 样品，溶于新煮 沸过并冷却至室温的蒸馏水中，煮沸蒸馏水的目的是______。用250mL容量 瓶定容，使用______(仪器)量取 25.00mL 样品溶液于锥形瓶中，再加入10mL 1∶ 1 醋酸溶液和适量的______指示剂，立即用 2I 标准溶液滴定，溶液显稳定的 ______(颜色)即为滴定终点，消耗 2I 标准溶液 V mL，则样品中维生素 C 的质 量分数是______(写出表达式)。已知滴定反应方程式： 4．（2020 年山东新高考）某同学利用 Cl2 氧化 K2MnO4 制备 KMnO4 的装置如下图所 示(夹持装置略)： 6 已知：锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应： 2 4 2 4 23MnO 2H O 2MnO MnO 4OH       回答下列问题： （1）装置 A 中 a 的作用是______________；装置 C 中的试剂为________________； 装置 A 中制备 Cl2 的化学方程为______________。 （2）上述装置存在一处缺陷，会导致 KMnO4 产率降低，改进的方法是 ________________。 （3）KMnO4 常作氧化还原滴定的氧化剂，滴定时应将 KMnO4 溶液加入 ___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中；在规格为 50.00mL 的滴定 管中，若 KMnO4 溶液起始读数为 15.00mL，此时滴定管中 KMnO4 溶液的实际体 积为______________(填标号)。 A．15.00 mL B．35.00mL C．大于 35.00mL D．小于 15.00m1 （4）某 FeC2O4﹒2H2O 样品中可能含有的杂质为 Fe2(C2O4)3、H2C2O4﹒2H2O，采用 KMnO4 滴定法测定该样品的组成，实验步骤如下: Ⅰ.取 mg 样品于锥形瓶中，加入稀 H2SO4 溶解，水浴加热至 75℃。用 c mol﹒L-1 的 KMnO4 溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且 30s 内不褪色，消耗 KMnO4 溶液 7 V1mL。 Ⅱ.向上述溶液中加入适量还原剂将 Fe3+完全还原为 Fe2+，加入稀 H2SO4 酸化后， 在 75℃继续用 KMnO4 溶液滴定至溶液出现粉红色且 30s 内不褪色，又消耗 KMnO4 溶液 V2mL。 样品中所含  -1 2 2 4 2H C O 2H O M=126g mol  的质量分数表达式为_________________。 下列关于样品组成分析的说法，正确的是__________(填标号)。 A． 1 2 V =3V 时，样品中一定不含杂质 B． 1 2 V V 越大，样品中 2 2 4 2H C O 2H O 含量一定越高 C．若步骤 I 中滴入 KMnO4 溶液不足，则测得样品中 Fe 元素含量偏低 D．若所用 KMnO4 溶液实际浓度偏低，则测得样品中 Fe 元素含量偏高 5．（2020 年 7 月浙江选考）硫代硫酸钠在纺织业等领域有广泛应用。某兴趣小 组用下图装置制备 2 2 3 2Na S O 5H O 。 合成反应： 2 2 3 2 3 2SO Na CO =Na SO CO  2 2 2 32Na S 3SO =2Na SO 3S  Δ 2 3 2 2 3Na SO S Na S O 滴定反应： 2 2 2 3 2 4 6I 2Na S O 2NaI Na S O   已知： 2 2 3 2Na S O 5H O 易溶于水，难溶于乙醇，50℃开始失结晶水。 8 实验步骤： Ⅰ. 2 2 3Na S O 制备：装置 A 制备的 2SO 经过单向阀通入装置 C 中的混合溶液，加热、 搅拌，至溶液 pH 约为 7 时，停止通入 2SO 气体，得产品混合溶液。 Ⅱ.产品分离提纯：产品混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥，得 到 2 2 3 2Na S O 5H O 产品。 Ⅲ.产品纯度测定：以淀粉作指示剂，用 2 2 3 2Na S O 5H O 产品配制的溶液滴定碘标 准溶液至滴定终点，计算 2 2 3 2Na S O 5H O 含量。 请回答： （1）步骤Ⅰ:单向阀的作用是______；装置 C 中的反应混合溶液 pH 过高或过低 将导致产率降低，原因是_______。 （2）步骤Ⅱ:下列说法正确的是_____。 A 快速蒸发溶液中水分，可得较大晶体颗粒 B 蒸发浓缩至溶液表面出现品晶膜时，停止加热 C 冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率 D 可选用冷的 2 3Na CO 溶液作洗涤剂 （3）步骤Ⅲ ①滴定前，有关滴定管的正确操作为(选出正确操作并按序排列)： 检漏→蒸馏水洗涤→（______）→（______）→（______）→（______）→ （______）→开始滴定。 A 烘干 B 装入滴定液至零刻度以上 C 调整滴定液液面至零刻度或零刻度 以下D 用洗耳球吹出润洗液 E 排除气泡 F 用滴定液润洗2至3次 G 记录起始读数 9 ②装标准碘溶液的碘量瓶(带瓶塞的锥形瓶)在滴定前应盖上瓶塞，目的是 ______。 ③滴定法测得产品中 2 2 3 2Na S O 5H O 含量为100.5% ，则 2 2 3 2Na S O 5H O 产品中可能 混有的物质是________。 定量实验 1．（2020 年天津卷）为测定 CuSO4 溶液的浓度，甲、乙两同学设计了两个方案。 回答下列问题： Ⅰ.甲方案 实验原理： 4 2 4 2CuSO +BaCl =BaSO +CuCl 实验步骤： （1）判断 2- 4SO 沉淀完全的操作为____________。 （2）步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为_____________。 （3）步骤③灼烧时盛装样品的仪器名称为__________。 （4）固体质量为 wg，则 c(CuSO4)=________mol‧L-1。 （5）若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，则测得 c(CuSO4)_________(填 “偏高”、“偏低”或“无影响”)。 10 Ⅱ.乙方案 实验原理： 4 4=Zn+CuSO ZnSO +Cu ， 2 4 4 2=ZZn+H SO SO +Hn  实验步骤: ①按右图安装装置(夹持仪器略去) ②…… ③在仪器 A、B、C、D、E… 中加入图示的试剂 ④调整 D、E 中两液面相平，使 D 中液面保持在 0 或略低于 0 刻度位置，读数 并记录。 ⑤将 CuSO4 溶液滴入 A 中搅拌，反应完成后，再滴加稀硫酸至体系不再有气体 产生 ⑥待体系恢复到室温，移动 E 管，保持 D、E 中两液面相平，读数并记录 ⑦处理数据 （6）步骤②为___________。 （7）步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是________(填序号)。 A．反应热受温度影响 B．气体密度受温度影响 C．反应速率受温度影 响 11 （8）Zn 粉质量为 ag，若测得 H2 体积为 bmL，已知实验条件下   -1 2ρ H =dg L ，则 c(CuSO4)______mol‧L-1(列出计算表达式)。 （9）若步骤⑥E 管液面高于 D 管，未调液面即读数，则测得 c(CuSO4)________(填 “偏高”、“偏低”或“无影响”)。 (10)是否能用同样的装置和方法测定 MgSO4 溶液的浓度：_________(填“是”或 “否”)。 【答案】（1）向上层清液中继续滴加 BaCl2 溶液，无白色沉淀生成，则沉淀完全 （2）AgNO3 溶液 （3）坩埚 （4） 40w 233 （5）偏低 （6）检查装置 气密性 （7）b （8） -3 -3 a bd 10-65 2 25 10   （9）偏高 （10）否 【解析】甲方案是利用溶液中的硫酸铜与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，经灼烧、 洗涤、称重后得到的固体是硫酸钡，利用硫酸根守恒，计算出硫酸铜的物质 的量，从而计算出浓度；乙方案是利用锌与稀硫酸反应释放出氢气的体积， 换算成质量，计算出与稀硫酸反应的锌的物质的量，再利用锌的总的物质的 量减去与酸反应的锌的物质的量，得到与硫酸铜反应的锌的物质的量，根据 锌和硫酸铜的物质的量关系，计算出硫酸铜的物质的量，根据 nc= V 得到硫酸 铜的浓度，据此分析。 Ⅰ．（1）硫酸根离子的检验是滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，证明溶液中含 有硫酸根离子，故判断 2- 4SO 沉淀完全的操作向上层清液中继续滴加 BaCl2 溶 液，无白色沉淀生成，则沉淀完全； （2）步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为 AgNO3 溶液，硫酸钡沉淀中可 12 能附着有氯化钡，为了证明还有没氯离子，需要加入硝酸银溶液，若产生白 色沉淀，证明没有洗净； （3）步骤③灼烧时盛装样品的仪器为坩埚； （4）固体质量为 wg，为硫酸钡的质量，硫酸钡的物质的量为 n= wg 233g / mol ，根据 硫酸根守恒可知，CuSO4~BaSO4，则 c(CuSO4)= n V = wg 233g/mol 0.025L = 40w 233 mol‧L-1； （5）若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，会使固体的质量偏小，物质的 量偏小，根据 nc= V 可知，则测得 c(CuSO4)偏低； Ⅱ．（6）加入药品之前需检查装置的气密性；步骤②为检查装置气密性； （7）气体的体积受温度和压强的影响较大，气体的质量不随温度和压强的变化 而改变，密度也受温度和压强的影响，步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因 是气体密度受温度影响；反应热不受温度的影响，只与反应物和生成物自身 的能量有关，不随温度压强而改变；反应速率受温度影响，温度越高，反应 速率越快，步骤⑥需保证体系恢复到室温与反应速率无关； （8）Zn 粉质量为 ag，若测得 H2 体积为 bmL，已知实验条件下   -1 2ρ H =dg L ，氢 气的质量=  2 3b 1ρ H V= g0d  ，利用氢气的质量得到氢气的物质的量 n= 3 3d g d= mol2g / mol b 10 b 10 2      ，根据 2 4 4 2=ZZn+H SO SO +Hn  ，与酸反应的锌的物 质的量为 3b 1 mo0d l2   ，锌的总物质的量为 ag 65g / mol ，与硫酸铜反应的锌的物 质的量为 3d molag b 10 65g / ol 2m   ，根据 4 4=Zn+CuSO ZnSO +Cu ，则 13 c(CuSO4)= 3 3ag b 10d mo65g / mo l2 2 l 5 10 L   ； （9）若步骤⑥E 管液面高于 D 管，未调液面即读数，得到氢气的体积偏小，与 硫酸反应的锌的质量偏小，与硫酸铜反应的锌的质量偏大，则测得 c(CuSO4) 偏高； (10) 不能用同样的装置和方法测定 MgSO4 溶液的浓度，硫酸镁不和锌发生置换反 应。 2．（2021·山西晋中市·高三其他模拟）铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是分析化学 常用基准试剂，在生产生活中也有很多重要用途。实验室以 NH4HCO3 为原料 制备铵明钒晶体的过程如图： 请回答下列问题： Ⅰ.（1）试写出过程Ⅰ的化学方程式___。 （2）过程Ⅱ中加入稀硫酸的目的是___，若省略该过程，则会导致制得的铵明矾 晶体中混有__杂质(填化学式)。 （3）过程Ⅲ获得铵明矾晶体，需进行的实验操作是__、过滤、洗涤、干燥。 Ⅱ.为测定铵明矾晶体纯度，某学生取 m g 铵明矾样品配成 500 mL 溶液，根据物 质组成，设计了如下三个实验方案(每个方案取用溶液的体积均为 50.00 mL)。 14 请结合三个方案分别回答下列问题： 方案一：测定 SO 2 4  的量，实验设计如下： （4）老师评价这个方案不科学，测得的 SO 2 4  含量将__(填“偏高”或“偏低”)， 理由是__。 方案二：测定 NH 4  的量，实验设计如图所示： （5）准确测量氨气的体积是实验成功的保证。 ①读取量气管的读数时应注意__。 ②量气管中所盛液体可以是__(填字母)。 a.水 b.乙醇 c.苯 d.四氯化碳 方案三：测定 Al3+的量，实验过程如下： （6）取 50.00 mL 待测液，调节溶液 pH 约为 3.5，加入 V1 mL c1 mol/L 乙二胺四 乙酸二钠(Na2H2Y)标准溶液，加热至沸腾，使 Al3+与 Na2H2Y 迅速反应；待反 应完成后调节溶液 pH 至 5~6，加入二甲酚橙指示剂，再用 c2 mol/L 的 Zn2+ 滴定液滴定过量的 Na2H2Y，至滴定终点时消耗 Zn2+滴定液的体积为 V2 mL。反 应的离子方程式为 Al3++H2Y2-=AlY-+2H+，Zn2++H2Y2-=ZnY2-+2H+。通过计算确定铵 明矾晶体的纯度__。 15 【答案】 （1）2NH4HCO3+Na2SO4=2NaHCO3↓+(NH4)2SO4 （2）除去溶液 A 中剩余的 HCO 3  Al(OH)3 （3）蒸发浓缩，冷却结晶 （4）偏高 铵明钒中混有硫酸钠 （5）保持量气管两侧液面相平；眼睛平视量气管内液体的凹液面 cd （6） 1 1 2 2453 (c V - c V m ) % 【解析】 Ⅰ. NH4HCO3 饱和溶液加入稍过量的饱和 Na2SO4 溶液，利用 NaHCO3 溶解度较小， NH4HCO3 和 Na2SO4 发生复分解反应：2NH4HCO3+Na2SO4=2NaHCO3↓+(NH4)2SO4，过 滤后滤液中含有硫酸铵、硫酸钠和一定量的 NaHCO3，加入稀硫酸调节溶液 pH=2，可除去 HC 3O ，最后加入硫酸铝溶液制取铵明钒晶体。 Ⅱ.方案一是利用氯化钡测定溶液中的 SO 2 4  的量，由此求出铵明矾晶体的量； 方案二是使用量气管量取产生的氨气体积，利用氨气的体积和铵明钒晶体的化学 式，求出铵明钒晶体的质量，再除以样品的质量，即可求出样品的纯度； 方案三是用乙二胺四乙酸二钠(Na2H2Y)标准溶液测定 Al3+的量，由此求出铵明矾 晶体的含量。 Ⅰ.（1）根据以上分析过程Ⅰ为 NH4HCO3 和 Na2SO4 发生复分解反应，反应的化学 方程式为 2NH4HCO3+Na2SO4=2NaHCO3↓+(NH4)2SO4，故答案为： 2NH4HCO3+Na2SO4=2NaHCO3↓+(NH4)2SO4； （2）过程Ⅱ中加入稀硫酸的可除去溶液 A 中剩余的 HCO 3  ，使之生成 CO2，得到 含有(NH4)2SO4、H2SO4 和少量 Na2SO4 的溶液，若省略该过程，溶液中还有一定 16 量的 HC 3O ，加入 Al2(SO4)3，Al3+会 HCO 3  与发生相互促进的水解反应生成 Al(OH)3 沉淀，导致制得的铵明矾晶体中混有 Al(OH)3，故答案为：除去溶液 A 中剩余的 HCO 3  ；Al(OH)3； （3）过程Ⅲ为从溶液中获得铵明矾晶体的过程，则需进行的实验操作是蒸发浓 缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：蒸发浓缩，冷却结晶； Ⅱ.（4） 方案一是利用氯化钡测定溶液中的 SO 2 4  的量，由此求出铵明矾晶体的 量，由于铵明钒中混有硫酸钠，测得的 SO 2 4  含量将偏高，故答案为：偏高； 铵明钒中混有硫酸钠； （5）①一定温度下，气体体积与压强有关，所以读取量气管的读数时应注意保 持量气管两侧液面相平，同时眼睛平视量气管内液体的凹液面，避免造成读 数误差，故答案为：保持量气管两侧液面相平；眼睛平视量气管内液体的凹 液面； ②方案二是使用量气管量取产生的氨气体积，利用氨气的体积和铵明钒晶体的化 学式，求出铵明钒晶体的质量，实验成功的关键是尽可能不让氨气溶于量气 管中的液体，由于氨气易溶于水和乙醇，不溶于苯和四氯化碳，故选 cd， 故答案为：cd； （6）根据反应的离子方程式：Al3++H2Y2-=AlY-+2H+，Zn2++H2Y2-=ZnY2-+2H+，50.00mL 待测液中含 n(Al3+)=n(H2Y2-)-n(Zn2+)=(c1V1 10-3- c2V2 10-3)mol，则 mg 铵明 矾样品配成的 500mL 溶液中含 n(Al3+)=(c1V110-3- c2V2 10-3)mol 500mL 50mL  =(c1V1 10-2- c2V2 10-2)mol，铵明矾晶体的质量 =(c1V1 10-2- c2V2 10-2)mol453g/mol=4.53(c1V1- c2V2)g，铵明矾晶体的纯度 17 =  1 1 2 24.53 c V c V g mg   100%= 1 1 2 2453 (c V - c V ) m  %。 故答案为： 1 1 2 2453 (c V - c V ) m  %。 3．（2021·河北高三零模）碘是人体必需的微量元素，也可用于工业、医药等领 域。大量的碘富集于海藻灰〔主要成分是 NaI)中，因此从海藻灰中提取碘， 可有效利用海洋资源。 （1）某兴趣小组以海藻灰为原料进行 2I 的制备实验。具体步骤如下：将海藻灰 加热浸泡后，得到了 NaI溶液，将适量 2 3Na SO 固体溶于 NaI溶液，再将 4CuSO 饱 和溶液滴入上述溶液中，生成白色CuI 沉淀，该反应的离子方程式为______。 （2）待 -I 沉淀完全后，过滤，将沉淀物置于小烧杯中，在搅拌下逐滴加入适量 浓 3HNO ，观察到______(颜色)气体放出，______(颜色)晶体析出。出于安 全和环保考虑，该实验操作需在______(条件)下进行。该反应的化学方程式 为______。 （3）用倾析法弃去上清液，固体物质用少量水洗涤后得到粗 2I ，进一步精制时， 选择必需的仪器搭建装置，并按次序排列：______(夹持装置略)。 A． B． C． D． E. F. （4）将精制得到的 2I 配成浓度为 1c mol L 的标准溶液，用来测定某样品中维生素 C(相对分子质量为 M 的含量。具体操作如下：准确称量 ag 样品，溶于新煮 18 沸过并冷却至室温的蒸馏水中，煮沸蒸馏水的目的是______。用250mL容量 瓶定容，使用______(仪器)量取 25.00mL 样品溶液于锥形瓶中，再加入10mL 1∶ 1 醋酸溶液和适量的______指示剂，立即用 2I 标准溶液滴定，溶液显稳定的 ______(颜色)即为滴定终点，消耗 2I 标准溶液 V mL，则样品中维生素 C 的质 量分数是______(写出表达式)。已知滴定反应方程式： 【答案】 （1） 2+ 2- - 2- + 3 2 42Cu +SO +2I +H O=2CuI+SO +2H （2）红棕色 紫黑色 通风条件下 2CuI+8HNO3(浓)=2Cu(NO3)2+2NO2 ↑+I2+4H2O （3）DCAF （4）除去蒸馏水中溶解的氧，防止干扰实验 滴定管 淀粉 蓝色 cMV %a 【解析】溶液的配制分为七步，即计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、装瓶 贴标签。需要用到的仪器有天平、烧杯、容量瓶、胶头滴管、玻璃棒。此题 用氧化还原滴定法测维生素 C 的含量。 （1） 2 3Na SO 作还原剂，CuSO4 作氧化剂，故该反应的离子方程式为 2+ 2- - 2- + 3 2 42Cu +SO +2I +H O=2CuI+SO +2H ，故填 2+ 2- - 2- + 3 2 42Cu +SO +2I +H O=2CuI+SO +2H ； （2）CuI 中的亚铜离子和碘离子均能被浓硝酸氧化，氧化产物分别为 Cu2+和 I2， 还原产物为 NO2，其反应的化学方程式为 2CuI+8HNO3(浓)=2Cu(NO3)2+2NO2↑ 19 +I2+4H2O，其中 NO2 为红棕色有毒气体，需在通风条件下进行、I2 为紫黑色， 故填红棕色、紫黑色、通风条件下进行、2CuI+8HNO3(浓)=2Cu(NO3)2+2NO2↑ +I2+4H2O； （3）因为碘单质受热易升华，故采用蒸馏法提纯碘单质。用到的仪器有 A 烧杯、 C 石棉网(防止温度过高，升华速度大于冷凝速度)、D 酒精灯、F 装冷水的 圆底烧瓶用于冷凝。其装置为把粗碘放入烧杯内，将装有冷水的烧瓶放在烧 杯上，垫上石棉网用酒精灯加热，其连接顺序为 DCAF，故填 DCAF； （4）维生素 C 具有还原性，故煮沸蒸馏水是为了防止水中溶解的氧干扰实验； 准确量取溶液的体积用滴定管量取；用于指示碘单质时，通常用淀粉作指示 剂，淀粉遇碘显蓝色，这里用碘标准溶液滴定维生素 C，所以当最后一滴标 准液滴入锥形瓶后，溶液由无色变为蓝色且 30 秒内不褪色，即为终点；根 据题意消耗点标准液的物质的量为 n=cV=cV×10-3mol，由反应方程式可知 25mL 溶液中维生素 C 的物质的量为 cV×10-3mol，则 ag 样品中维生素 C 的物 质的量为 10 ×cV×10-3mol= cV×10-2mol，质量为 m=nM=cMV×10-2g，其质量 分数为 -2 cMV100%= %ag c a MV 10 g  ，故填除去蒸馏水中溶解的氧，防止干扰实 验、滴定管、淀粉、蓝色、 cMV %a ； 4．（2020 年山东新高考）某同学利用 Cl2 氧化 K2MnO4 制备 KMnO4 的装置如下图所 示(夹持装置略)： 20 已知：锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应： 2 4 2 4 23MnO 2H O 2MnO MnO 4OH       回答下列问题： （1）装置 A 中 a 的作用是______________；装置 C 中的试剂为________________； 装置 A 中制备 Cl2 的化学方程为______________。 （2）上述装置存在一处缺陷，会导致 KMnO4 产率降低，改进的方法是 ________________。 （3）KMnO4 常作氧化还原滴定的氧化剂，滴定时应将 KMnO4 溶液加入 ___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中；在规格为 50.00mL 的滴定 管中，若 KMnO4 溶液起始读数为 15.00mL，此时滴定管中 KMnO4 溶液的实际体 积为______________(填标号)。 A．15.00 mL B．35.00mL C．大于 35.00mL D．小于 15.00m1 （4）某 FeC2O4﹒2H2O 样品中可能含有的杂质为 Fe2(C2O4)3、H2C2O4﹒2H2O，采用 KMnO4 滴定法测定该样品的组成，实验步骤如下: Ⅰ.取 mg 样品于锥形瓶中，加入稀 H2SO4 溶解，水浴加热至 75℃。用 c mol﹒L-1 的 KMnO4 溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且 30s 内不褪色，消耗 KMnO4 溶液 21 V1mL。 Ⅱ.向上述溶液中加入适量还原剂将 Fe3+完全还原为 Fe2+，加入稀 H2SO4 酸化后， 在 75℃继续用 KMnO4 溶液滴定至溶液出现粉红色且 30s 内不褪色，又消耗 KMnO4 溶液 V2mL。 样品中所含  -1 2 2 4 2H C O 2H O M=126g mol  的质量分数表达式为_________________。 下列关于样品组成分析的说法，正确的是__________(填标号)。 A． 1 2 V =3V 时，样品中一定不含杂质 B． 1 2 V V 越大，样品中 2 2 4 2H C O 2H O 含量一定越高 C．若步骤 I 中滴入 KMnO4 溶液不足，则测得样品中 Fe 元素含量偏低 D．若所用 KMnO4 溶液实际浓度偏低，则测得样品中 Fe 元素含量偏高 【答案】（1）平衡气压，使浓盐酸顺利滴下 NaOH 溶液 2 2 2 2Ca(ClO) 4HCl CaCl 2Cl 2H O     （2）在装置 A、B 之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶 （3）酸式 C （4）  1 20.315c V -3V ×100%m BD 【解析】漂白粉的有效成分 Ca(ClO)2 具有强氧化性，和浓盐酸在 A 中发生归中反 应产生 Cl2，Cl2 和 K2MnO4 在 B 中反应产生 KMnO4，反应不完的 Cl2 用 C 吸收， 据此解答。 （1）装置 A 为恒压分液漏斗，它的作用是平衡气压，使浓盐酸顺利滴下，C 的 作用是吸收反应不完的 Cl2，可用 NaOH 溶液吸收，Ca(ClO)2 和浓盐酸在 A 中 22 发生归中反应产生 Cl2，反应的化学方程式为 Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑ +2H2O； （2）锰酸钾在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生 3MnO4 2-+2H2O=2MnO4 -+MnO2↓+4OH-，一部分 MnO4 2-转化为了 MnO2，导致最终 KMnO4 的产率低，而浓盐酸易挥发，直接导致 B 中 NaOH 溶液的浓度减小，故改进 措施是在装置 A、B 之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶吸收挥发出来的 HCl； （3）高锰酸钾有强氧化性，强氧化性溶液加入酸式滴定管，滴定管的“0”刻度 在上，规格为 50.00mL 的滴定管中实际的体积大于(50.00-15.00)mL，即大 于 35.00mL； （4）设 FeC2O4·2H2O 的物质的量为 xmol，Fe2(C2O4)3 的物质的量为 ymol，H2C2O4·2H2O 的物质的量为 zmol，步骤 I 中草酸根和 Fe2+均被氧化，结合得失电子守恒有： 2KMnO4~5H2C2O4(C2O4 2-)，KMnO4~5Fe2+，所以 -3 1 1 2x+ (x+3y+z)=cV 105 5  ，步骤 II 中 Fe2+被氧化，由 KMnO4~5Fe2+可知， -3 2 1 (x+2y)=cV 105  ，联立二个方程解得： z=2.5(cV1-3V2)×10-3，所以 H2C2O4·2H2O 的质量分数 =   -3 1 22.5 cV -3V 10 126 100%m   =  1 2cV -30.315 100%m V  。关于样品组成分析如下： A． 1 2 V =3V 时，H2C2O4·2H2O 的质量分数=  1 2cV -30.315 100%m V  =0，样品中不含 H2C2O4·2H2O， 由 -3 1 1 2x+ (x+3y+z)=cV 105 5  和 -3 2 1 (x+2y)=cV 105  可知，y≠0，样品中含 Fe2(C2O4)3 杂质，A 错误； B． 1 2 V V 越大，由 H2C2O4·2H2O 的质量分数表达式可知，其含量一定越大，B 正确； C．Fe 元素的物质的量= -3 2 1 (x+2y)mol=cV 10 mol5  ，若步骤 I 中 KMnO4 溶液不足，则 23 步骤 I 中有一部分 Fe2+没有被氧化，不影响 V2 的大小，则 -3 2cV 10 不变，则 对于测得 Fe 元素的含量无影响，C 错误； D．结合 C 可知：若 KMnO4 溶液浓度偏低，则消耗 KMnO4 溶液的体积 V1、V2 均偏大， Fe 元素的物质的量偏大，则测得样品中 Fe 元素含量偏高，D 正确。 5．（2020 年 7 月浙江选考）硫代硫酸钠在纺织业等领域有广泛应用。某兴趣小 组用下图装置制备 2 2 3 2Na S O 5H O 。 合成反应： 2 2 3 2 3 2SO Na CO =Na SO CO  2 2 2 32Na S 3SO =2Na SO 3S  Δ 2 3 2 2 3Na SO S Na S O 滴定反应： 2 2 2 3 2 4 6I 2Na S O 2NaI Na S O   已知： 2 2 3 2Na S O 5H O 易溶于水，难溶于乙醇，50℃开始失结晶水。 实验步骤： Ⅰ. 2 2 3Na S O 制备：装置 A 制备的 2SO 经过单向阀通入装置 C 中的混合溶液，加热、 搅拌，至溶液 pH 约为 7 时，停止通入 2SO 气体，得产品混合溶液。 Ⅱ.产品分离提纯：产品混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥，得 到 2 2 3 2Na S O 5H O 产品。 Ⅲ.产品纯度测定：以淀粉作指示剂，用 2 2 3 2Na S O 5H O 产品配制的溶液滴定碘标 准溶液至滴定终点，计算 2 2 3 2Na S O 5H O 含量。 请回答： 24 （1）步骤Ⅰ:单向阀的作用是______；装置 C 中的反应混合溶液 pH 过高或过低 将导致产率降低，原因是_______。 （2）步骤Ⅱ:下列说法正确的是_____。 A 快速蒸发溶液中水分，可得较大晶体颗粒 B 蒸发浓缩至溶液表面出现品晶膜时，停止加热 C 冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率 D 可选用冷的 2 3Na CO 溶液作洗涤剂 （3）步骤Ⅲ ①滴定前，有关滴定管的正确操作为(选出正确操作并按序排列)： 检漏→蒸馏水洗涤→（______）→（______）→（______）→（______）→ （______）→开始滴定。 A 烘干 B 装入滴定液至零刻度以上 C 调整滴定液液面至零刻度或零刻度 以下D 用洗耳球吹出润洗液 E 排除气泡 F 用滴定液润洗2至3次 G 记录起始读数 ②装标准碘溶液的碘量瓶(带瓶塞的锥形瓶)在滴定前应盖上瓶塞，目的是 ______。 ③滴定法测得产品中 2 2 3 2Na S O 5H O 含量为100.5% ，则 2 2 3 2Na S O 5H O 产品中可能 混有的物质是________。 【答案】（1）防止倒吸 pH 过高， 2 3Na CO 、 2Na S反应不充分；pH 过低，导致 2 2 3Na S O 转化为 S 和 2SO （2）BC （3）①F B E C G 25 ②防止碘挥发损失 ③ 2 3Na SO 、失去部分结晶水的 2 2 3 2Na S O 5H O 【解析】本实验的目的是制备 Na2S2O3·5H2O，首先装置 A 中利用浓硫酸和亚硫酸 钠固体反应生成二氧化硫，将 SO2 通入装置 C 中的混合溶液，加热搅拌，发 生题目所给合成反应，使用单向阀可以防止倒吸；为了使 Na2CO3、Na2S 充分 反应，同时又不因酸性过强使 Na2S2O3 发生歧化反应，至溶液 pH 约为 7 时， 停止通入 SO2 气体，得到产品的混合溶液；之后经蒸发浓缩，冷却结晶、过 滤、洗涤、干燥得到产品，已知 Na2S2O3·5H2O 难溶于乙醇，冷却结晶后可以 加入适量乙醇降低 Na2S2O3 的溶解度，析出更多的晶体。 （1）SO2 会与装置 C 中混合溶液发生反应，且导管进入液面以下，需要防倒吸的 装置，单向阀可以防止发生倒吸；Na2CO3、Na2S 水解都会使溶液显碱性，所 以 pH 过高，说明 Na2CO3、Na2S 反应不充分；而 pH 过低，又会导致 Na2S2O3 发生歧化反应转化为 S 和 SO2，所以 pH 过高或过低都会导致产率降低； （2）A．蒸发结晶时，快速蒸发溶液中的水分，可以得到较小的晶体颗粒，故 A 错误； B．为防止固体飞溅，蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时，停止加热，故 B 正确； C．Na2S2O3·5H2O 难溶于乙醇，所以冷却结晶后的固液混合物中可以加入适量乙 醇降低 Na2S2O3 的溶解度，析出更多的晶体，提高产率，故 C 正确； D．用碳酸钠溶液洗涤会使晶体表面附着碳酸钠杂质，Na2S2O3·5H2O 难溶于乙醇， 可以用乙醇作洗涤剂，故 D 错误； 综上所述选 BC； （3）①滴定前应检查滴定管是否漏液，之后用蒸馏水洗涤滴定管，为防止稀释 滴定液使测定结果不准确，需用滴定液润洗 2 至 3 次，之后装入滴定液至零 26 刻度以上，排除装置中的气泡，然后调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下， 并记录起始读数，开始滴定，所以正确的操作和顺序为：捡漏→蒸馏水洗涤 →F→B→E→C→G→开始滴定； ②碘容易挥发，所以装标准碘溶液的碘量瓶在滴定前应盖上瓶塞，防止碘挥发损 失； ③测定的产品中 Na2S2O3·5H2O 含量大于 100%，说明产品中混有失去部分结晶水 的 Na2S2O3·5H2O。