高三化學知識總復習課件14

1、1第 課時 第十五章第十五章化學實驗方案的設計化學實驗方案的設計2 實驗室里需用實驗室里需用480 mL 0.1 molL-1的硫酸銅溶液，現(xiàn)選取的硫酸銅溶液，現(xiàn)選取500 mL容量瓶容量瓶進行配制，以下操作正確的是進行配制，以下操作正確的是( )A.稱取稱取7.68 g硫酸銅，加入硫酸銅，加入500 mL水水B.稱取稱取12.0 g膽礬配成膽礬配成500 mL溶液溶液C.稱取稱取8.0 g硫酸銅，加入硫酸銅，加入500 mL水水D.稱取稱取12.5 g膽礬配制成膽礬配制成500 mL溶液溶液D3 下列實驗操作錯誤的是( )A.滴定管洗凈后經(jīng)蒸餾水潤洗，即可注入標準液進行滴定B.玻璃導管蘸水后

2、，邊旋轉邊向橡皮管中插入C.加熱坩堝中的硫酸銅晶體，失水后須在干燥器中冷卻，再稱量D.玻璃棒蘸取溶液滴到放在表面皿上的pH試紙上A4 50 mL 0.50 molL-1鹽酸與50 mL 0.55 molL-1NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應，通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱?；卮鹣铝袉栴}：(1)從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是種玻璃用品是 。( 2 ) 燒 杯 間 填 滿 紙 屑 的 作 用燒 杯 間 填 滿 紙 屑 的 作 用是是 。環(huán)形玻璃攪拌棒環(huán)形玻璃攪拌棒減少實驗過程中的熱量損失減少實驗過程中的熱量損失5(3)大燒杯上如不蓋硬

3、紙板，求得的中和熱數(shù)值 (填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。(4)實驗中改用60 mL 0.50 molL-1鹽酸跟50 mL 0.55 molL-1NaOH溶液進行反應，與上述實驗相比，所放出的熱量 (填“相等”或“不相等”)，所求中和熱相等(填“相等”或“不相等”)，簡述理由：因為中和熱是指強酸跟強堿發(fā)生中和反應生成1 mol H2O所放出的熱量，與酸堿的用量無關。偏小偏小不相等不相等7 中和反應放出的熱量跟生成中和反應放出的熱量跟生成H2O的物質的量有關。而中和熱是指強酸跟的物質的量有關。而中和熱是指強酸跟強堿的稀溶液發(fā)生中和反應生成強堿的稀溶液發(fā)生中和反應生成1 mol H2O的反應

4、熱，與酸堿的用量無關。的反應熱，與酸堿的用量無關。解析解析8(5)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗，測得的中和熱的數(shù)值會 ；用50 mL 0.50 molL-1NaOH溶液進行上述實驗，測得的中和熱的數(shù)值會 (均填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。偏小偏小偏小偏小9 下列實驗操作，正確的是( )中和滴定時，用標準液潤洗滴定管，用待測液潤洗移液管和錐形瓶，并在錐形瓶內(nèi)滴入1 mL指示劑。配制一定物質的量濃度的溶液時，將稱量好的溶質溶于盛有適量水的燒杯中，待溶解后立即傾入容量瓶中，繼續(xù)進行洗滌和定容。用NaOH溶液和可溶性鋁鹽溶液大量制取Al(OH)3。制取Fe(OH)2時，吸取

5、NaOH溶液的膠頭滴管的末端應插入FeSO4溶液中，再逐漸注入NaOH溶液。蔗糖加稀硫酸水解后，將水解液滴入銀氨溶液，水浴加熱后即可見銀鏡。AB CD以上都不正確C10 中錐形瓶不能用待測液潤洗。項中有溶解放熱或吸熱的物質應待到室溫再用玻璃棒引流到容量瓶中，錯。項中用氨水與鋁鹽制取Al(OH)3，因NaOH過量使Al(OH)3再溶解使NaOH量不易控制。項正確，為了防止O2進入氧化Fe(OH)2。中要加堿先中和稀硫酸成堿性溶液后再滴加銀氨溶液。解析解析11 幾個重要的定量實驗 1.配制一定物質的量濃度溶液時的誤差分析 (1)理論根據(jù)： (2)誤差分析 若稱量固體溶質時，操作無誤，但所用砝碼生銹

6、，使m偏大，結果偏高。 若沒有洗滌燒杯內(nèi)壁或引流用的玻璃棒，使n減小，結果偏低。nmnmc cVM VVM V12a.仰視刻度線：由于操作時以刻度線為基準加水，加水量增多，導致溶液體積偏大，故c偏小圖(a)。b.當俯視刻度線：加水量偏少，溶液體積偏小，故c偏大圖(b)。俯視、仰視對結果的影響：俯視、仰視對結果的影響：13稱量固體NaOH時，若稱量時間過長，則因其吸水而使稱量的NaOH偏少，故c偏??；若放在濾紙上稱量，NaOH因潮解黏附在濾紙上一部分，故c偏小。定容前未冷卻至室溫，由于液體膨脹系數(shù)大于玻璃的膨脹系數(shù)，冷卻后液面必低于刻度線，故c偏大。定容時加水過多，立即用膠頭滴管吸出少量液體，使

7、液體凹液面的最低處恰好與刻度線相平，這種情況下容量瓶中損失部分溶質，故c偏小。142.中和熱的測定實驗(1)實驗用品大燒杯(500 mL)、小燒杯(100 mL)、溫度計、2個量筒(50 mL)、泡沫塑料或硬紙條、泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩個小孔)、環(huán)形玻璃攪拌棒。0.50 molL-1鹽酸、0.55 molL-1NaOH溶液。(2)實驗裝置15(3)實驗步驟保溫杯的制作(如圖所示)。往小燒杯中加入50 mL 0.50 molL-1的鹽酸，并且用溫度計測量鹽酸的溫度。用量筒量取50 mL 0.55 molL-1的NaOH溶液，并測量溫度。將NaOH溶液迅速倒入小燒杯中，蓋好蓋板，并用環(huán)形玻璃

8、棒攪拌充分攪動溶液，并讀取混合溶液的最高溫度。重復實驗兩次。16(4)提高中和熱測定的準確性作為量熱器的儀器裝置，其保溫隔熱效果一定要好，因此可用保溫杯來做。如果按教材中的方法做，一定要使小燒杯杯口與大燒杯杯口相平，這樣可以減少熱量損失。鹽酸和氫氧化鈉溶液的濃度的配制須準確，且氫氧化鈉溶液的濃度須稍大于鹽酸的濃度。為使測得的中和熱更準確，所用鹽酸、氫氧化鈉溶液的濃度宜小不宜大。17溫度計的水銀球部分要完全浸沒在溶液中，而且要穩(wěn)定一段時間后再讀數(shù)，以提高所測溫度的精度。實驗操作時動作要快，以盡量減少熱量散失。為了減少實驗誤差，重復實驗23次，數(shù)據(jù)取平均值。18(5)可能的誤差未及時測出最高溫度其

9、值偏小；使用一個量筒且未洗干凈其值偏小；燒杯過大其值偏小。19 (6)注意： 碎泡沫塑料的作用：保溫、隔熱，減少實驗過程中熱量的損失。 測定中和熱的實驗過程中堿的用量(物質的量濃度)要比鹽酸多，目的是使鹽酸反應完全。 計算公式： 實驗中若用弱酸代替鹽酸，或用弱堿(NH3H2O)代替NaOH，均會使中和熱的數(shù)值偏低。 1 12 22 21 13 31 12 2m mm mc c t tt tH H1 10 0 k kJ Jm mo ol ln n H H O O()() 203.硫酸銅晶體中結晶水含量的測定(1)實驗原理：CuSO4xH2O(藍) CuSO4(白)+xH2O(2)實驗用品：托盤天

10、平、研體、坩堝、坩堝鉗、三腳架、泥三角、玻璃棒、干燥器、酒精燈。(3)實驗步驟：研磨：在研缽中將硫酸銅晶體研碎。稱量：空坩堝質量為m1，坩堝和硫酸銅晶體的總質量為m2。21 加熱：裝置如圖。22注意事項：a.用酒精燈緩慢加熱。b.用玻璃棒輕輕攪拌晶體。c.藍色晶體完全變白，且不再有水蒸氣逸出時停止加熱。d.坩堝放在干燥器里冷卻。稱量：坩堝和無水硫酸銅的總質量為m3。再加熱冷卻稱量，直到連續(xù)兩次稱量的質量差不超過0.1 g為止。23 (4)數(shù)據(jù)處理 m(CuSO4xH2O)=m2-m1 m(CuSO4)=m3-m1 m(H2O)=(m2-m1)-(m3-m1)=m2-m3 CuSO4xH2O中結

11、晶水的質量分數(shù)=n(CuSO4)= ，n(H2O)=23232121100100%mmmm 31311 1m m160 g m ol160 g m olm 23231 118 g m ol18 g m olmm CuSO4xH2O中中 2 22 23 34 43 31 1H H O O1 16 60 0 x xC C u uS SO O1 18 8()()()nmmnmm 24(5)誤差分析引起該實驗誤差的操作有：所用坩堝未經(jīng)干燥或壁上沾有加熱后分解的雜質。(偏高)硫酸銅晶體未研碎。(偏低)加熱時，一是由于受熱不均勻而出現(xiàn)飛濺現(xiàn)象(偏高)；二是加熱不完全，固體尚未全部變白就停止加熱(偏低)。坩

12、堝未放入干燥器中冷卻。(偏低)25【例1】 以下是某同學測定硫酸鈉晶體中結晶水含量的實驗方案。實驗用品：硫酸鈉晶體試樣、研缽、干燥器、坩堝、三腳架、泥三角、玻璃棒、藥匙、托盤天平。實驗步驟：準確稱量一個干凈、干燥的坩堝；在坩堝中加入一定量的硫酸鈉晶體試樣，稱重，將稱量過的試樣放入研缽中研細，再放回到坩堝中；26將盛有試樣的坩堝加熱，待晶體變成白色粉末時，停止加熱；將步驟中的坩堝放入干燥器，冷卻至室溫后，稱重；將步驟中的坩堝再加熱一定時間，放入干燥器中冷卻至室溫后稱量，重復本操作，直至兩次稱量結果不變；根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算硫酸鈉晶體試樣中結晶水的質量分數(shù)。27分析該方案并回答下面問題：( 1 ) 完

13、 成 本 實 驗 還 需 要 的 實 驗 用 品是 。( 2 ) 指 出 實 驗 步 驟 中 存 在 的 錯 誤 并 改正 . 4 。(3)硫酸鈉不能放置在空氣中冷卻的原因是 . 1 。會吸收空氣中的水分會吸收空氣中的水分坩堝鉗、酒精燈坩堝鉗、酒精燈(可以不答可以不答“火柴火柴”)步驟有錯誤；應先將試樣研細，步驟有錯誤；應先將試樣研細，后放入坩堝稱重后放入坩堝稱重因硫酸鈉放置在空氣中冷卻時，因硫酸鈉放置在空氣中冷卻時，28 本題考查晶體中結晶水含量測定實驗。(1)稱量坩堝及晶體需用托盤天平，加熱坩堝晶體失水需用酒精燈、三腳架、泥三角、玻璃棒、冷卻必須在干燥器中冷卻，用坩堝鉗轉移坩堝，故缺少坩堝

14、鉗、酒精燈。(2)第步有錯誤，應先在研缽中研細再放入坩堝中稱量。(3)冷卻熱的Na2SO4必須放在干燥器中，否則熱的Na2SO4又吸收空氣中的水。解析解析29(4)步驟的目的是 。(5)下面的情況有可能造成測試結果偏高的是(填序號) 。A.試樣中含有加熱不揮發(fā)的雜質B.試樣中含有加熱易揮發(fā)的雜質C.測試前試樣已有部分脫水D.實驗前坩堝未完全干燥E.晶體加熱脫水不完全F.加熱時晶體濺出B、D、F保證試樣脫水完全保證試樣脫水完全30 (4)步驟重復操作減少誤差使晶體全部失水。(5)A.試樣中有加熱不揮發(fā)的雜質，相當于晶體中H2O含量降低，結果偏低。B.試樣中有加熱揮發(fā)的雜質，加熱后減少的質量增加，

15、結果偏高。C.部分脫水，水沒有完全失去，加熱后減少的質量少，結果偏低。D.坩堝未干燥，有水，加熱后水的質量增大，結果偏高。E.晶體加熱脫水不完全，加熱后晶體沒有完全失水，結果偏低。F.加熱時晶體濺出，加熱后晶體質量減少大，結果偏高。解析解析3132333435 酸堿中和滴定1.中和滴定原理(1)酸堿恰好中和是指酸堿按化學方程式中化學計量關系恰好完全反應生成正鹽。(2)酸堿恰好中和時溶液不一定呈中性，最終溶液的酸堿性取決于生成鹽的性質，強酸強堿鹽的溶液呈中性，強堿弱酸鹽的溶液呈堿性，強酸弱堿鹽的溶液呈酸性。36(3)在酸堿中和滴定過程中，隨著酸堿中和百分數(shù)的上升，溶液的pH會發(fā)生變化，對于強酸強

16、堿的滴定，開始時由于被滴定的酸或堿濃度較大，滴入少量的堿或酸對其pH的影響不大。當?shù)味ń咏K點(pH=7)時，很少量(一滴，約0.04 mL)的堿或酸就會引起溶液pH突變(如下圖所示)。酸、堿的濃度不同，pH突變范圍不同。37(4)指示劑的選擇和滴定終點的判斷：酸堿恰好中和后溶液顯酸性，選甲基橙；溶液顯堿性，選酚酞；溶液顯中性，選酚酞和甲基橙均可以。38 2.中和滴定誤差分析 以標準鹽酸溶液滴定未知濃度的NaOH為例。 依據(jù)： (1)造成測定結果偏大的錯誤操作 滴定管用蒸餾水洗凈后未用標準液潤洗。 錐形瓶用蒸餾水洗凈后又用待測液潤洗。 滴定管尖嘴部分的氣泡未趕盡就進行滴定。 滴定前俯視，滴定后

17、仰視。 滴定過程中有標準液沾在錐形瓶內(nèi)壁上，又未用蒸餾水沖洗下去。 c H C lVH C lc H C lVH C lc N aO Hc N aO HV N aO HV N aO H()() 39(2)造成測定結果偏小的錯誤操作量取待測液的滴定管用蒸餾水沖洗后，未用待測液潤洗就去移取待測液。錐形瓶未洗凈，殘留少量能與待測液溶質起反應的物質。滴定前仰視，滴定后俯視。403.中和滴定原理在其他定量實驗中的應用滴定，不僅僅是酸堿中和滴定，當然也不僅僅用于測定未知溶液的物質的量濃度，只要兩種物質在溶液中能夠發(fā)生反應，而且反應完全時有明顯的現(xiàn)象(一般是溶液顏色的變化)，都可以稱之為滴定。滴定時一般要根

18、據(jù)反應物或生成物的性質加入指示劑，但對于反應物或生成物本身就有明顯顏色的反應可以不用指示劑，比如有KMnO4參加的反應。41【例2】實驗室常利用甲醛法測定(NH4)2SO4樣品中氮的質量分數(shù)，其反應原理為：4NH+4+6HCHO 3H+ + 6H2O+(CH2)6N4H+滴定時，1 mol (CH2)6N4H+與1 mol H+相當，然后用NaOH標準溶液滴定反應生成的酸。某興趣小組用甲醛法進行了如下實驗：42步驟稱取樣品1.500 g。步驟將樣品溶解后，完全轉移到250 mL容量瓶中，定容，充分搖勻。步驟移取25.00 mL樣品溶液于250 mL錐形瓶中，加入10 mL 20%的中性甲醛溶液

19、，搖勻、靜置5 min后，加入12滴酚酞試液，用NaOH標準溶液滴定至終點。按上述操作方法再重復2次。43(1)根據(jù)步驟填空：堿式滴定管用蒸餾水洗滌后，直接加入NaOH標準溶液進行滴定，則測得樣品中氮的質量分數(shù) (填“偏高”、“偏低”、或“無影響”)。錐形瓶用蒸餾水洗滌后，未干燥，則滴定時用去NaOH標準溶液的體積 (填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。滴定時邊滴邊搖動錐形瓶，眼睛應觀察 。A.滴定管內(nèi)液面的變化B.錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化偏高偏高無影響無影響B(tài)44(2)滴定結果如下表所示：18.85%滴定達到終點時，酚酞指示劑由滴定達到終點時，酚酞指示劑由 .色變成色色變成色 。無無粉紅粉紅(

20、或淺紅或淺紅)若若NaOH標準溶液的濃度為標準溶液的濃度為0.101 0 molL-1，則該樣品中氮的質量分數(shù)為則該樣品中氮的質量分數(shù)為 。滴定次數(shù)待測溶液的體積/mL標準溶液的體積滴定前刻度/mL滴定后刻度/mL125.001.0221.03225.002.0021.99325.000.2020.2045 本題主要考查中和滴定原理應用及誤差分析。根據(jù)題意，在滴定過程中，應在邊滴邊搖動錐形瓶的同時，邊注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化。當溶液顏色由無色變粉 紅 色 時 表 明 已 經(jīng) 達 到 滴 定 終 點 ； 由4 N H+4+ 6 H C H O = 3 H+ + 6 H2O +(CH2)6N4H

21、+；H+OH-=H2O，及題給信息知：NH+4OH-，即V(NH+4)c (NH+4) = V(NaOH)c(NaOH)；堿式滴定管不潤洗就加入標準液使c(NaOH)降低，消耗NaOH體積增大，n(NH+4)增大，結果偏高。解析解析46 錐形瓶中有無水對結果沒有影響。三次實驗平均消耗NaOH溶液的體積為： 2 21 10 03 3 1 10 02 2 m m L L2 21 19 99 9 2 20 00 0 m m L L2 20 02 20 0 0 02 20 0 m m L L2 20 00 00 0 m m L L3 3.(.). 25.00 mL待測液中含待測液中含n(NH+4)=2

22、.0210-3mol樣品中含氮的質量分數(shù)為：樣品中含氮的質量分數(shù)為：，31312 02 10 m ol 14 g m ol102 02 10 m ol 14 g m ol1010018 8510018 851 5 g1 5 g.%.%.。解析解析47【變式2】(2010高考天津)納米TiO2在涂料、光催化、化妝品等領域有著極其廣泛的應用。 制備納米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2xH2O，經(jīng)過濾、水洗除去其中的Cl-，再烘干、焙燒除去水分得到粉體TiO2。 用現(xiàn)代分析儀器測定TiO2粒子的大小。用氧化還原滴定法測定TiO2的質量分數(shù)：一定條件下，將TiO2溶解并還原為Ti3+，再以KSCN溶液作指示劑，用NH4Fe(SO4)2標準溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。49請回答下列問題：請回答下列問題：(1)TiCl4水解生成水解生成TiO2 xH2O的化學方程式為的化學方程式為TiCl4+(2+x)H2O TiO2 xH2O+4HCl。(2)檢驗檢驗TiO2 xH2O中中Cl-是否被除凈的方法是是否被除凈的方法是取少量水洗液，滴加取少量水洗液，滴加AgNO3溶液，不產(chǎn)生白溶液，不產(chǎn)生白色