9.4.3定量实验的习题

9.4.3 定量实验的习题

1．为了测定乙醇的结构简式，有人设计了下图所示

的无水酒精与钠反应的实验装置和测定氢气体积的

测量装置，可供选用的实验仪器如下：

请回答以下问题： (1) 测量氢气体积的正确装置是

(填写编号)。

(2) 装置中A 部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是 (

填写编号)

。

A . 防止无水酒精挥发 B. 保证实验装置不漏

气 C. 使无水酒精容易滴下

(3) 实验前预先将小块钠在二甲苯中熔化成小

钠球，冷却后倒入烧瓶中，其目的是 。

3 (4) 如果将此实验的数据视作标准状况下的数据，无水酒精的密度为ρ g / cm，V mL酒精反应完全后，

量筒内的液面读数为m mL，则乙醇分子中能被取代的氢原子数为 。 (5) 若实验所测定的结果偏高，可能引起的原因是 (填写编号)。

A . 反应速率太快 B. 无水酒精混有少量甲醇 C . 读数时量筒内的液面高于广口瓶内的液面

2．下面所列各种仪器是用以模拟工业上用接触法制造硫酸的原理，并通过实验来验证产物。实验如下：先利用W g 的无水亚硫酸钠制取SO 2，再在铂石棉催化剂作用下生成SO 3，设法将SO 3吸收，得到BaSO 4沉淀N g 。试回答：(1)

选用下列适宜的实验仪器，连接成一套完成上述要求的装置图；从气体产生到尾气吸收，答案可用方框代表仪器，框内标明仪器编号，箭头连接表示实验流程。

(2) e中的试剂为_________溶液，反应的化学方程式为__________________________________；

(3) Na2SO 3的利用率为____________________。

3．某实验室用下列仪器进行Fe 2O 3和CuO 混合物的还原实验，且能验证其氧化产物。

(1) 连接上述装置的正确顺序为(填各接口字母) 。 (2) 装置②的作用 ，装置③的作用 。 (3) 还原实验完成时，应先 ，然后再 ，这样做的目的

是 。

(4) 确认反应的氧化产物的实验现象 。

(5) 已知该混合物的质量为20 g ，完全反应后，称得玻璃管内剩余产物质量为14.4 g ，则混合物中CuO 的质量分数为 。

4．工业生产的纯碱中常含有少量NaCl 杂质。下图是测定产品中Na 2CO 3质量分数的实验装置。

操作步骤有：① 在干燥管内装满碱石灰，质量为W 1 g ，② 取W 2 g 样品装入广口瓶，③ 检验装置气密性，④ 缓缓鼓入空气数分钟，再称量干燥管，质量为W 3 g，⑤ 关闭止水夹，⑥ 打开止水夹，⑦ 缓慢加入稀H 2SO 4至不再产生气体为止。

(1) 正确操作顺序是 。 (2) 装置A 的作用是 。

(3) 装置B 的作用是。 (4) Na2CO 3质量分数的计算式是。(含W 的代数式) (5) 若去掉装置A 直接通入空气，测得结果 ；若去掉装置B 测量结果 。(填偏大、偏小、无影响)

5．有如下图实验装置，其中a 、b 、c 是活塞。

(1) 如果开启a 和c ，关闭b ，则Ⅱ中的现象

是 。

(2) 如果将Ⅰ管中的稀硝酸换成浓硝酸，开启a 和c ，

关闭b ，过一会观察，可以看到Ⅱ里没入水中的导管口有

气泡冒出，导管内气体呈红棕色，液面上气体为无色。

试解释这一现象： 。

(3) 在实验(1)中，要使Ⅱ里的气体始终保持无色，应

该怎样操作？

(4) 在实验(1)中，如果装置里液面上空间的体积为V

mL ，空气中氧气的体积分数为21%，实验在标准状况下进行，全部氧气通过反应转化为硝酸；实验开始时加入的铜为m g ，实验完毕后剩余的铜为n g ，所得溶液也是V mL 。则所得溶液的物质的量浓度是 。

6．某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理(过氧化钠与潮湿二氧化碳反应)，设计用下列仪器来制取氧气并测量氧气的体积。

上图中量气装置E 是由甲、乙两根 玻璃管组成，它们用橡皮管连通，并装

入适量水。甲管有刻度(0—50 mL)，供

量气用；乙管可上下移动，以调节液面

高低。

实验室可供选用的药品还有：稀硫

酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、

水。 试回答：

(1) 上述装置的连接顺序是(填各

接口的编号，其中连接胶管及夹持装置

均省略)： 。

(2) 装置C 中放入的反应物是

和 。

(3) 装置B 的作用是 。装置A 的作用是 。

(4) 为了较准确地测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性之外，在读取反应前后甲管中液面的读数，求其差值的过程中，应注意 和 (填写字母编号)

a . 视线与液面最低处相平 b. 等待片刻，待乙管中液面不再上升时，立即读数 c . 读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平 d . 读数时不一定使甲、乙两管液面相平

7．某化学兴趣小组拟用粗氧化铜(含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质)制取无水氯化铜并测定样品中氧化铜的质量分数，其实验步骤如下：

实验过程中所用的物质X 、Y 及pH 值控制可参考下列附表确定。

回答下列问题：

(1) 沉淀Ⅱ的成分是(写化学式) 。

(2) 物质X 可选用表二中的 ，物质Y 可选用表二中的 ((填序号，且全部选出)； (3) 过滤操作中所用仪器有铁架台(带铁圈)、烧杯、滤纸等，还需使用的仪器是(填仪器名称) 。

(4) 第⑤步操作中，所需装

置如图所示： ① 按气流方向

从左到右的顺序，各装置的连

接顺序(填接口字母)为

接 、 接 、

接 。

② D中所发生反应的化学方程

式

为 。

③ C 的作用

是 。

(5) 若第④步中有80%的氯化铜

转入晶体，其余各步转化都是完全的，则样品氧化铜的质量分数的计算式为 。

8. （08宁夏卷）

为测试一铁片中铁元素的含量，某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验（以下数据为多次平行实验测定结果的平均值）：

方案一：将a g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，测得生成氢气的体积为580mL （标准状况）； 方案二：将a -1 g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，将反应后得到的溶液用0.02000mol ·L 10

的KMnO 4溶液滴定，达到终点时消耗了25.00mL KMnO4溶液。 请回答下列问题：

(1）配平下面的化学方程式（将有关的化学计量数填入答题卡的横线上）：

□KMnO 4+□FeSO 4+□H 2SO 4=□Fe 2(SO4) 3+□MnSO 4+□K 2SO 4+□H 2

O

(2)在滴定实验中不能选择 式滴定管，理由是 ；

(3)根据方案一和方案二测定的结果计算，铁片中铁的质量分数依次为 和 ；（MFe=55.9）

(4）若排除实验仪器和操作的影响因素，试对上述两种方案测定结果的准确性做出判断和分析。 ①方案一 (填“准确”“不准确”“不一定准确”），理由是 ；

②方案二 (填“准确”“不准确”“不一定准确”），理由是 。

9. （四川卷28. ）某课外小组利用H 2还原黄色的WO 3粉末测定W 的相对原子质量，下图是测定装置的示意图，A 中的试剂是盐酸。请回答下列问题。

（1）仪器中装入的试剂：B_________ 、

C________、D___________；

（2）连接好装置后应首先

_________________________，其方法是

________________

（3）“加热反应管E”和“从A 瓶逐滴

滴加液体”这两步操作应该先进行的是

_______________。在这两步之间还应进

行的操作是____________________________；

（4）反应过程中G 管逸出的气体是________________，其处理方法是____ _

（5）从实验中测得了下列数据

①空E 管的质量a ； ②E管和WO 3的总质量b ；③反应后E 管和W 粉的总质量c （冷却到室温称量） ④反应前F 管及内盛物的总质量d ；⑤反应后F 管及内盛物的总质量e

由以上数据可以列出计算W 的相对原子质量的两个不同计算式（除W 外，其他涉及的元素的相对原子质量均为已知）：

计算式1：A r (W)＝____________；计算式2：A r (W)＝____________。

10. （重庆卷27）. （14分）某学习小组用如图装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量.

（1）A 中试剂为 .

（2）实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是 .

（3）检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操

作还有：①记录C 的液面位置；②将B 中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；

③待B 中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C 的液面位置；④由A 向B

中滴加足量试剂；⑤检查气密性，上述操作的顺序是 ；（填序号）

记录C 的液面位置时，除视线平视外，还应 .

（4）B 中发生反应的化学方程式为 .

（5）若实验用铝镁合金的质量为a g,测得氢气体积为b ml（已换算为标准

状况），B 中剩余固体的质量为cg ，则铝的相对原子质量为 .

（6）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数

将 .（填“偏大”、“偏小”、“不受影响”）

11. 三草酸合铁酸钾晶体（K 3[Fe(C2O 4) 3]•x H 2O ）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H 2SO 4酸化，滴加KMnO 4溶液至草酸根恰好全部氧化成

2+二氧化碳，同时，MnO 被还原成Mn 。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/L KMnO 4溶液滴定步骤二所得溶液至终点，消耗KMnO 4溶液20.02 mL ，滴定中MnO

2+被还原成Mn 。

重复步骤二、步骤三操作，滴定消耗0.010 mol/L 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 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_______。在步骤二中，若加入的KMnO 4溶液的量不够，则测得的铁含量________。（选填“偏低”、“偏高”、“不变”）

(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：__________________________________________； ________________________________________________________________________。

12. （广东12分） 三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可有于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草 酸合铁酸钾在一定条件下加热分解, 对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。

限选试剂：浓硫酸、1.0 mol·L-1HNO3、1.0 mol·L-1盐酸、1.0 mol·L-1NaOH 、3%H2O2、0.1mol·L-1KI 、0.1 mol·L-1CuSO4、20%KSCN、澄清石灰水, 氧化铜、蒸馏水。

（1）将气体产物依次通过澄清石灰水（A ）、浓硫酸、灼热氧化铜（B ）、澄清石灰水（C ）观察到A 、C 中澄清石灰水都变浑浊，B 中有红色固体生成，则气体产物是 。

（2）该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3。验证固体产物中钾元素存在的方法是 ，现象是 。

（3）固体产物中铁元素存在形式的探究。

①提出合理假设

假设1： ；

假设2： ；

假设3： 。

②设计实验方案证明你的假设（不要在答题卡上作答．．．．．．．．．）

③实验过程 根据②中方案进行实验。在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。 实验步骤 预期现象与结论

步骤1

步骤2

步骤3

„„

答案参考：

1. (1) B (2) C (3) 增大接触面，使反应完全 (4) 0. 092m (5) AB 22. 4ρV

2. (1) a和d →b →g →e →f (2) BaCl2；SO 3＋H 2O ＝H 2SO 4；H 2SO 4 ＋BaCl 2 ＝BaSO 4↓＋2HCl

(3) 126N ×100％ 233W

3. (1) A、D 、E 、C 、B 、H 、I 、G 、F (2) 干燥；除去HCl

(3) 停止加热；继续通H 2至冷却后再关闭活塞；防止被还原的Fe 、Cu 重新被氧化

(4) ④中无水硫酸铜变蓝色 (5) 20%

4. (1) ③①②⑤⑦⑥④ (2) 吸收空气中CO 2 (3) 吸收CO 2中水蒸气 (4) 53(W 2-W 1) ×100% 22W 2

(5) 偏大；偏大

5. (1) 没入水中的导管口有气泡冒出，瓶中气体由无色变成红棕色，再变成无色

(2) 导管里红棕色的NO 与HO 反应生成无色的NO

(3) 先关闭a ，然后开启b 和c ，过一会儿，再关闭b ，开启a

0. 21V ⨯10-341(4) mol / L(由4NO ＋3O 2＋2H 2O ＝4HNO 3，知0.21 V mL O2将与NO 作用生成HNO 3为⨯ mol＝22. 4380

0.125 V×10 mol，浓度为-30. 125V ⨯10-3mol

V ⨯10L -3＝0.125 mol / L。

6. (1) ⑤③④⑥⑦②①⑧(⑥⑦顺序可对调) (2) 大理石；盐酸 (3) 吸收混在O 2中未反应的CO 2；吸收CO 2

中混有的HCl (4) a、c

7. (1) Fe(OH )3 (2) E、H ；A 、D (3) 玻璃棒、漏斗(4) ① gabcdf ② 2NaCl＋H 2SO 4

③ 吸收HCl 气体以防污染，防止空气中水蒸气进入反应器

(5) Na 4SO 4＋2HCl ↑ 107(W 1-W 2) -72W 3×100%(注意：因为只有80%CuCl2溶液转化为晶体，故不能用W 4) 107W 1

1.451.48.(1)2；10；8；5 ；2；1；8。(2)碱；KMnO 4是强氧化剂，它会腐蚀乳胶管(3)×100×100％。 a a

(4)①不一定准确。如果铁片中存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属，会导致结果偏高；铁片中存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物，会导致结果偏低；若上述情况均不存在，则结果准确。 ②不一定准确。如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属，生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏高；如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物，生成的Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确。

注：本小题属于开放性试题，若考生回答“准确”或“不准确”且理由合理，可酌性给分。例如：考生回答方案一准确，因为铁片中不存在能与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属，也不存在铁的氧化物。 方案一不准确，如果铁片中存在与稀硫酸反应生成氢气的其他金属，会导致结果偏高；如果存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物，会导致结果偏低。

方案二准确，铁片溶于稀硫酸后，除Fe 2+外，其他可能存在的金属离子在酸性溶液中均不能被高锰酸钾氧化，也不存在氧化铁。

方案二不准确，如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属，生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏高；如果存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物，千百万的Fe 3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏低。

9（1）锌粒， 水，浓硫酸；（2）检查气密性，将G 弯管浸没在盛有水的烧杯中，温热烧瓶B ，观察G 管口，若有气泡逸出，说明装置的气密性良好；（3）先从A 瓶逐滴滴加液体； 检验H 2的纯度

48(c -a ) 54(c -a ) （4）氢气；在G 管出口处点燃；（5） b -c e -d

10. （1）NaOH 溶液. （2）除去铝镁合金表面的氧化膜. （3）⑤①④③②（2分）；使D 和C 的液面相平（4）

-－2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑或2Al+2OH+2H2O=2AlO2 +3H2↑

（5）33600(a -c ) . （6）偏小. b

3+2+11.(1) ①溶解 定容（各1分，共2分） ②将Fe 还原为Fe （2分）

2++3+2+③5Fe ＋MnO ＋8H ＝5Fe ＋Mn ＋4H 2O （3分）④11.20％或0.112（3分） 偏高（2分）

(2) 加热后在干燥器中冷却；对盛有样品的坩埚2009

12. （1）则气体产物是：CO2和CO 。（2）验证固体产物中钾元素存在的方法是焰色反应，现象是透过蓝钴玻璃观察呈紫色火焰。（3）假设1：铁元素的存在形式为Fe 单质；假设2：铁元素的存在形式为 FeO ；假设3：铁元素的存在形式为Fe 与FeO 的混合物。

实验步骤 预期现象与结论

步骤一：用药匙取少量固体产物于一支洁净干燥的试管A 中，用胶头滴管滴加过量的煮沸过的

0.1mol/LCuSO4溶液于试管中，振荡，静置，过滤，取出固体另一试管B 中备用。若出现大量红色固体，则证明假设1或假设3成立。若不出现红色固体，则假设2可能成立。

步骤二：往试管B 的固体加过量1mol/L盐酸，滴加少量20%KSCN溶液，再滴加少量煮沸过的1mol/LHNO3溶液。 加盐酸后，固体部分溶解。若加入少量1mol/LHNO3后溶液变血红色，则证明原固体为Fe 与FeO 混合，假设3成立。若加入少量1mol/LHNO3后溶液不变血红色，则证明原固体只含Fe ，假设1成立

步骤三：若步骤一不出现红色固体。用药匙另取少量固体产物于一支洁净干燥的试管中，用胶头滴管滴加过量煮沸过的1mol/L的盐酸，滴加少量20%KSCN溶液，再滴加少量煮沸过的1mol/LHNO3溶液。加盐酸后，固体全部溶解。若滴加KSCN 溶液后，溶液不呈血红色，滴加1mol/LHNO3后溶液变血红色，则证明假设2成立。