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文檔簡介

常見的定量綜合實驗知識點01配制一定物質的量濃度的溶液知識點03量氣法測定氣體體積知識點05沉淀法測定某組分的含量知識點07吸氣法測定某組分的含量知識點02滴定實驗知識點04燃燒法測定有機物的分子式知識點06熱重法測定某組分的含量知識點01配制一定物質的量濃度的溶液一、容量瓶的使用1.容量瓶的讀數(1)方法:看刻度線找凹液面(2)俯視:溶液的體積偏小,濃度偏大(3)仰視:溶液的體積偏大,濃度偏小(4)注意問題①定容、搖勻后液面下降,不必滴加蒸餾水②容量瓶不必干燥,有少量蒸餾水不影響結果③量取液體溶質的量筒不需要洗滌,否則所配溶液的濃度會偏高④容量瓶的使用“六忌”:一忌用容量瓶溶解固體;二忌用容量瓶稀釋濃溶液;三忌把容量瓶加熱;四忌把容量瓶當作反應容器;五忌用容量瓶長期存放溶液;六忌瓶塞互換。⑤容量瓶用來配制一定條件準確物質的量濃度的溶液,若濃度確定,則不能用容量瓶配制(5)常用規格:100mL、250mL、500mL、1000mL等(6)使用容量瓶前要檢查瓶塞是否漏水。2.容量瓶的選擇(1)有規格,相匹配;無匹配,大而近(2)要計算,按規格;結晶水,算在內3.常見計量儀器的讀數精度(1)用托盤天平稱取固體溶質的質量時,數據要求0.1g(2)用量筒量取液體溶質的體積時,數據要求0.1mL(3)用滴定管量取液體溶質的體積時,數據要求0.01mL(4)用廣泛pH試紙測定溶液的pH時,數據要求整數(5)用精密pH試紙測定溶液的pH時,數據要求0.1二、配制一定濃度的溶液1.配制一定質量分數的溶液(1)配制步驟(2)實驗圖示(3)實驗儀器①固體溶質:燒杯、量筒、玻璃棒、托盤天平②液體溶質:量筒(兩個)、燒杯、玻璃棒2.配制一定物質的量濃度的溶液(1)配制過程:以配制1000mL0.5mol·L-1NaCl溶液為例。(2)實驗圖示(3)實驗儀器①必用儀器:燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、××mL容量瓶②溶質是固體:還需要托盤天平③溶質是液體:還需要量筒或滴定管(看精度)3.配制溶液時的注意事項(1)溶解或稀釋時,必須待溶液溫度恢復到室溫后才能轉移到容量瓶中。(2)轉移溶液時必須用玻璃棒引流。(3)溶解用的燒杯和玻璃棒一定要洗滌2~3次,洗滌液也要轉移到容量瓶中。(4)移液后要先振蕩均勻再定容。(5)定容時一定要用膠頭滴管小心操作,萬一加水過多,則必須重新配制。(6)定容時觀察刻度要平視,液體的凹液面與刻度線相平。4.配制易水解的鹽溶液(1)先加相應的冷酸或冷堿,防水解(2)再加水稀釋到所需要的濃度5.誤差分析可能引起誤差的一些操作因變量cnV稱量稱量前小燒杯內有水不變——無影響稱量前天平指針偏右,稱量后天平平衡偏大——偏高稱量時砝碼和藥品位置顛倒,而且使用了游碼偏小——偏低稱量時砝碼不干凈,有鐵銹或污跡偏大——偏高稱量NaOH固體時間過長偏小——偏低用濾紙稱量NaOH固體偏小——偏低洗滌未洗滌燒杯和玻璃棒或洗滌不干凈偏小——偏低用量筒量取液體溶質后,用蒸餾水洗滌量筒,將洗滌液體全部轉移到容量瓶中偏大——偏高配制溶液前,容量瓶中有少量蒸餾水————無影響配制溶液前,容量瓶用待配制液洗滌偏大——偏高移液移液時有少量溶液濺出偏小——偏低定容定容時加水超過刻度線——偏大偏低定容后倒轉容量瓶幾次,發現液面低于刻度線,又補充了幾滴水至刻度線——偏大偏低定容時加水超過刻度線,又用膠頭滴管吸出一部分液體達到刻度線偏小——偏低溶液未冷卻到室溫就移入容量瓶定容——偏小偏高定容時一直用手握住容量瓶的粗大部分——偏小偏高容量瓶塞上瓶塞后,立即倒轉,發現有液體漏出——偏小偏高定容后經振蕩、搖勻、靜置,液面下降————無影響讀數定容時俯視刻度線——偏小偏高定容時仰視刻度線——偏大偏低用量筒取用一定體積液體溶質時俯視刻度偏小——偏低用量筒取用一定體積液體溶質時仰視刻度偏大——偏高6.容量瓶仰視或俯視刻度線的圖解(1)仰視刻度線(圖1)。由于操作時是以刻度線為基準加水,從下向上看,最先看見的是刻度線,刻度線低于液面的實際刻度,故加水量偏多,導致溶液體積偏大,結果偏低。(2)俯視刻度線(圖2)。恰好相反,刻度線高于液面的實際讀數,使得加水量偏少,結果偏高。【典例01】配制500mL0.100mol?L-1的NaCl溶液,部分實驗操作示意圖如下:下列說法錯誤的是A.容量瓶先后用自來水、蒸餾水洗凈后,不必干燥,可繼續后續操作B.實驗中需用的儀器有藥匙、托盤天平、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶、膠頭滴管等C.實驗操作步驟的正確順序為②①④③D.定容時,仰視容量瓶頸部的刻度線,會使配成的溶液中NaCl的物質的量濃度偏高【答案】D【詳解】A.容量瓶先后用自來水、蒸餾水洗凈后,由于后面配制過程中還需要加入蒸餾水,所以不必干燥,可繼續后續操作,A正確;B.配制500mL0.100mol?L-1的NaCl溶液,實驗中需用的儀器有藥匙、托盤天平、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶、膠頭滴管等,B正確;C.配制一定物質的量濃度的溶液,步驟有計算、稱量、溶解、轉移、洗滌、冷卻、定容、搖勻等,實驗操作步驟的正確順序為②①④③,C正確;D.定容時,仰視容量瓶頸部的刻度線,則所加蒸餾水偏多,溶液的體積偏大,會使配成的溶液中NaCl的物質的量濃度偏低,D錯誤;故選D。【典例02】(2023秋·四川眉山·高三眉山市彭山區第一中學校考開學考試)用質量分數為36.5%的濃鹽酸(密度為1.16g·cm-3)配制成1mol·L-1的稀鹽酸。現實驗室需這種鹽酸220mL,試回答下列問題:(1)計算濃鹽酸的物質的量濃度為。(2)配制稀鹽酸時,應選用mL的容量瓶。(3)經計算需要mL濃鹽酸,在量取時宜選用(填字母)量筒。A.5mL

B.10mL

C.25mL

D.50mL(4)在量取濃鹽酸后,進行了下列操作:①等稀釋的鹽酸的溫度與室溫一致后,沿玻璃棒注入容量瓶中。②往容量瓶中小心加蒸餾水至液面距容量瓶刻度線1~2cm時,改用膠頭滴管加蒸餾水,使溶液的液面與瓶頸的刻度線相切。③在盛鹽酸的燒杯中注入蒸餾水,并用玻璃棒攪拌,使其混合均勻。④用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2~3次,并將洗滌液全部注入容量瓶。上述操作中,正確的順序是(填序號)。(5)從溶液改變角度分析產生的誤差(用“偏大”“偏小”或“無影響”填空)。①配制NaOH溶液時,將稱量好的NaOH固體放入小燒杯中溶解,未經冷卻立即轉移到容量瓶中并定容:。②定容搖勻后,發現液面下降,繼續加水至刻度線:。③定容時仰視刻度線:。④定容搖勻后少量溶液外流:。⑤容量瓶中原有少量蒸餾水:。【答案】(1)11.6mol/L(2)250(3)21.6C(4)③①④②(5)偏大偏小偏小無影響無影響【分析】配制一定物質的量濃度的溶液,所需的步驟有計算、稱量、溶解(冷卻)、轉移、洗滌、定容、搖勻、裝瓶貼簽;【詳解】(1)由可知36.5%的濃鹽酸(密度為1.16g·cm-3)的物質的量濃度為mol/L=11.6mol/L;(2)實驗室需這種鹽酸220mL,需要使用250mL的容量瓶;(3)稀釋過程中溶質質量不變,則需要濃鹽酸,在量取時宜選用C.25mL的量筒。(4)在量取濃鹽酸后,配制250mL濃度為1mol/L的稀鹽酸的操作步驟有溶解稀釋、移液、洗滌移液、定容、搖勻等操作,一般在燒杯中溶解(可用量筒量取水加入燒杯),并用玻璃棒攪拌,加速溶解,冷卻后轉移到250mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,洗滌燒杯、玻璃棒2~3次,并將洗滌液移入容量瓶中,加水至液面距離刻度線1~2cm時,改用膠頭滴管滴加,最后定容顛倒搖勻,則正確的順序是③①④②。(5)①配制NaOH溶液時,將稱量好的NaOH固體放入小燒杯中溶解,未經冷卻立即轉移到容量瓶中并定容,導致溶液體積偏小,濃度偏大。②定容搖勻后,發現液面下降,繼續加水至刻度線,水的量偏大,濃度偏低。③定容時仰視刻度線,使得溶液體積偏大,濃度偏低。④定容搖勻后少量溶液外流,溶液是均勻穩定的,不影響濃度。⑤容量瓶中原有少量蒸餾水,不影響溶液濃度。知識點02滴定實驗一、滴定管的使用1.滴定管的使用(1)構造儀器構造相同部分不同部分酸式(圖A)內徑均勻,細長玻璃管,標有規格和溫度(20℃)活塞堿式(圖B)橡膠管(內有玻璃球)(2)特點:0刻度在上端,下端有一段沒有刻度線(3)洗滌方法:洗液→自來水→蒸餾水→待裝溶液潤洗(4)潤洗滴定管的操作方法:滴定管用蒸餾水洗滌干凈后,從滴定管上口加入少量××待測液(或××標準液),將滴定管橫放,輕輕傾斜著轉動滴定管,使液體均勻潤洗滴定管內壁,然后將潤洗液從下端尖嘴處放出,重復操作2~3次(5)排氣泡:酸、堿式滴定管中的液體在滴定前均要排出尖嘴中的氣泡。(6)堿式滴定管不能盛放的液體①酸性物質:鹽酸、醋酸②強氧化性物質:KMnO4、硝酸、H2O2、次氯酸鹽③易加成物質:氯水、溴水等④有機溶劑:苯、四氯化碳、酒精、汽油等2.滴定管的用途:精確量取一定體積的液體物質3.滴定管的讀數(1)標準:視線、刻度線及凹液面的最低點相平(2)方法:看凹液面找刻度線(3)讀數:兩次讀數(滴定前體積V1、滴定后體積V2),計算差值①公式:V=V2-V1②精度:0.01mL(4)俯視①滴定前俯視:溶液的體積偏大②滴定后俯視:溶液的體積偏小(5)仰視①滴定前仰視:溶液的體積偏小②滴定后仰視:溶液的體積偏大二、滴定原理和過程1.實驗原理(1)概念:利用酸堿中和反應,用已知濃度的酸(或堿)來測定未知濃度的堿(或酸)的實驗方法。①標準液:已知濃度的酸(或堿)②待測液:未知濃度的堿(或酸)(2)酸堿中和滴定的關鍵:①準確測定標準液和待測液的體積;②選擇合適的指示劑,準確判斷滴定的終點。2.實驗操作(以標準鹽酸滴定待測NaOH溶液為例)(1)滴定前的準備(2)滴定①標準液:一般盛放在滴定管中,其濃度為定值②待測液:一般盛放在錐形瓶中,其體積為定值③指示劑:盛放在錐形瓶中,一般滴加1~2滴④標準液的滴定速度:先快后慢,最后滴加(3)滴定曲線在酸堿反應過程中,溶液的pH會發生變化,對于強酸、強堿的反應,開始時由于被中和的酸或堿濃度較大,加入少量的酸或堿對其pH的影響不大。當反應接近反應終點(pH≈7)時,很少量(一滴,約0.04mL)的酸或堿就會引起溶液pH突變(如圖所示),酸、堿的濃度不同,pH突變范圍不同。3.根據指示劑確定滴定終點(1)滴定終點標志的標準模板:滴加最后1滴××標準液,溶液恰好由××色變成××色,且在半分鐘內不恢復原色(2)標準液先與待測液反應,最后1滴標準液與指示劑作用(3)中和滴定時,不用石蕊試液,因其顏色變化不明顯(4)根據酸堿恰好中和產物的酸堿性選擇酸堿指示劑①若生成的鹽顯酸性,用甲基橙(3.1~4.4);②若生成的鹽顯堿性,用酚酞(8.2~10.0);③若生成的鹽顯中性兩種指示劑都可以。④鹽酸滴定碳酸鈉:指示劑不同反應不同酚酞:Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3甲基橙:Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O(5)常見的其他滴定反應的指示劑①滴定碘時可以選用淀粉作指示劑②滴定Fe3+時可以選用KSCN溶液作指示劑③KMnO4參與的滴定反應無需額外的指示劑4.數據處理:(1)按上述操作重復二至三次,求出用去標準鹽酸體積的平均值(2)根據c(NaOH)=計算。三、滴定誤差分析及滴定計算1.滴定計算(1)多次測量取平均值,與其他數據相差較大的要刪除(2)找出已知量和所求量之間的關系式①根據所給的多個反應之間的關系②根據元素守恒③根據電子守恒(3)注意有效數字2.滴定誤差分析(1)確定滴定對象:是標準液滴定待測液還是待測液滴定標準液(2)找出未知濃度c和滴定管內液體讀數的關系(正比或反比)c待測=(3)根據錯誤操作判斷滴定誤差(4)常見誤差分析(以標準酸溶液滴定未知濃度的堿(酚酞作指示劑)為例)步驟操作V(標準)c(待測)洗滌酸式滴定管未用標準溶液潤洗變大偏高堿式滴定管未用待測溶液潤洗變小偏低錐形瓶用待測溶液潤洗變大偏高錐形瓶洗凈后還留有蒸餾水不變無影響取液放出堿液的滴定管開始有氣泡,放出液體后氣泡消失變小偏低滴定酸式滴定管滴定前有氣泡,滴定終點時氣泡消失變大偏高振蕩錐形瓶時部分液體濺出變小偏低部分酸液滴出錐形瓶外變大偏高溶液顏色較淺時滴入酸液過快,停止滴定后反加一滴NaOH溶液無變化變大偏高讀數酸式滴定管滴定前讀數正確,滴定后俯視讀數(或前仰后俯)變小偏低酸式滴定管滴定前讀數正確,滴定后仰視讀數(或前俯后仰)變大偏高【典例03】12.(2022秋·重慶沙坪壩·高三重慶一中校考階段練習)某廢催化劑主要成分為鎳、釩、鐵、鋁及其硫化物,為實現金屬資源的再利用,對其處理的流程如下圖所示。按要求回答下列問題:(1)Ni在元素周期表中的位置為。聚合氯化鐵的化學式為,其中鐵元素的化合價為。(2)“濾液”的處理①“濾液”中,陰離子主要有和。②從“濾液”中獲取釩單質的流程如下圖所示,其中“離子交換”和“洗脫”可簡單表示為(其中ROH為離子交換樹脂)。向流出液中通入過量可得到沉淀,該沉淀的化學式為。“電解”時陰極的電極反應為,陰極可能產生的氣體副產物為。(3)聚合氯化鐵的制備①“轉化”過程中,實際加入的量遠大于按方程式計算所需的量,其原因為。②“轉化”過程中,溶液的必須控制在一定的范圍內。偏小時,偏大時則形成沉淀。(4)氯化鎳晶體()純度的測定(雜質不含氯元素)ⅰ.用適量蒸餾水溶解樣品,再稀釋至。ⅱ.取待測液,加入指示劑,用標準液滴定,多次平行實驗情況如下表和下圖所示。滴定次數標準液體積滴定前的刻度滴定終點的刻度第1次2.35第2次0.7020.85第3次0.7522.90ⅲ.另取蒸餾水,進行空白對照實驗,消耗標準液的平均用量為。①標準液滴定溶液中的,采用為指示劑,利用與生成磚紅色沉淀,指示達到終點。當達到滴定終點時,溶液中的恰好沉淀完全(濃度為),此時溶液中。[已知:,。]②氯化鎳晶體的純度為%。【答案】(1)第四周期第Ⅷ族+3(2)(3)Fe3+能夠催化H2O2分解為H2O和O2Fe3+水解程度較弱,無法形成聚合氯化鐵(4)95.2【分析】由題干工藝流程圖可知,將廢催化劑主要成分為鎳、釩、鐵、鋁及其硫化物先在空氣中焙燒產生SO2,并將鎳、釩、鐵、鋁及其硫化物轉化為NiO、V2O5、Fe2O3、Fe3O4、Al2O3,然后加入NaOH進行堿浸將V2O5、Al2O3轉化為、,過濾得到濾液中含有、,濾渣中主要含有Fe2O3、NiO、Fe3O4,向濾渣中加入足量的HCl將Fe2O3、NiO、Fe3O4轉化為FeCl3、FeCl2、NiCl2等,再加入H2O2轉化Fe2+轉化為,過濾出聚合氯化鐵,得到濾液中主要含有NiCl2溶液,經過蒸發濃縮、冷卻結晶,過濾洗滌干燥即可得到NiCl2·6H2O,據此分析解題。【詳解】(1)已知Ni是28號元素,其核外電子排布式為:[Ar]3d84s2,故Ni在元素周期表中的位置為第四周期第Ⅷ族,聚合氯化鐵的化學式為中OH-為-1價,Cl-為-1價,根據化學式中化合價的代數和為0,則鐵元素的化合價為+3價,故答案為:第四周期第Ⅷ族;+3價;(2)①由分析可知,“濾液”中,陰離子主要有和,故答案為:;②由分析可知,“濾液”中,陰離子主要有和,經離子交換處理后得到的流出液中主要含有OH-和,向流出液中通入過量CO2可得到沉淀,該轉化反應方程式為:+H2O+CO2=Al(OH)3↓+,即該沉淀的化學式為Al(OH)3,洗過洗脫后所得溶液主要含有NaVO3,“電解”時陰極發生還原反應,要得到V,則該電極反應為,由于溶液中的H+也可能得到電子轉化為H2,故陰極可能產生的氣體副產物為H2,故答案為:Al(OH)3;;H2;(3)聚合氯化鐵的制備①已知Fe3+能夠催化H2O2分解為H2O和O2,故“轉化”過程中,實際加入H2O2的量遠大于按方程式計算所需的量,故答案為:Fe3+能夠催化H2O2分解為H2O和O2;②“轉化”過程中,溶液的pH必須控制在一定的范圍內,Fe3+水解呈酸性,pH偏小時,導致抑制Fe3+水解,導致Fe3+水解程度較弱,無法形成聚合氯化鐵,pH偏大時則形成Fe(OH)3沉淀,故答案為:Fe3+水解程度較弱,無法形成聚合氯化鐵;(4)①達到滴定終點時,c(Ag+)===2×10-5mol/L,則此時溶液中c()===5.0×10-3mol/L,故答案為:5.0×10-3mol/L;②由題干表中數據可知,平行滴定3次,每次用去AgNO3標準液的體積分別為:20.25mL、20.15mL、22.15mL(明顯誤差,舍去),故消耗AgNO3溶液的平均體積為:=20.20mL,去除空白對照實驗消耗AgNO3的平均體積為0.20mL,故氯化鎳晶體的純度為:=95.2%,故答案為:95.2。【典例04】(2023秋·黑龍江牡丹江·高三牡丹江市第二高級中學校考期末)的制備實驗是實驗研究的熱點,某化學學習小組設計了如圖所示裝置(夾持儀器省略)制備氫氧化亞鐵。實驗步驟如下:Ⅰ.檢查裝置氣密性后,關閉K2、K5、K6,打開K1、K3、K4使裝置A中產生的氣體進入裝置B中,排盡B中空氣。Ⅱ.待B中空氣排盡后,關閉K3,打開K2,將A中溶液壓入B中并觀察現象。Ⅲ.關閉K1、K2,打開K5、K6,使C中氣體通入B中并觀察現象。回答下列問題:(1)儀器a的名稱是,B中長玻璃管的作用是。(2)裝置A中金屬離子的檢驗方法是(3)步驟Ⅲ裝置B中的現象是,其發生反應的化學方程式為。(4)在FeSO4溶液中加入固體可制備摩爾鹽晶體[](相對分子質量392),該晶體比一般亞鐵鹽穩定,不易被氧化,易溶于水,不溶于乙醇。①從摩爾鹽水溶液中提取晶體的具體操作是。②為了測定產品的純度,稱取10g產品溶于50mL水中,配制成250mL溶液,用濃度為的酸性KMnO4溶液滴定,每次所取待測液體積均為25.00mL。實驗結果記錄如下:實驗次數第一次第二次第三次消耗高錳酸鉀溶液體積/mL25.5225.0224.98通過實驗數據計算該產品純度為,上表中第一次實驗中記錄數據明顯大于后兩次,其原因可能是。A.第一次滴定前滴定管尖嘴有氣泡B.第一次實驗結束時俯視刻度線讀取酸性高錳酸鉀溶液的體積C.第一次滴定用的錐形瓶用待測液潤洗過D.第一次實驗裝高錳酸鉀的滴定管清洗后沒有潤洗【答案】(1)恒壓滴液漏斗平衡氣壓、輔助排除裝置B中的空氣(2)取少量裝置A中液體于潔凈試管中,滴加幾滴KSCN溶液,無血紅色出現,再滴加H2O2(或新制氯水)溶液變為血紅色,則證明存在(3)白色沉淀逐漸變為灰綠色,最后變為紅褐色(4)蒸發濃縮,冷卻結晶,過濾49%ACD【分析】本實驗制備氫氧化亞鐵,因為氫氧化亞鐵容易被氧氣氧化,因此先用裝置A產生的H2排除裝置B中的空氣,然后關閉K3,打開K2,將A中FeSO4壓入裝置B中,發生Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,以此解題。【詳解】(1)根據儀器a的特點,儀器a為恒壓分液漏斗;該實驗制備氫氧化亞鐵,氫氧化亞鐵容易被氧氣氧化,因此打開K1、K3、K4,關閉K2和K5,裝置A中產生H2,排除裝置B中的氧氣,讓空氣沿導管排除,因此長導管作用之一是輔助排除裝置B中的空氣,同時長導管作用之二是平衡壓強,防止裝置中壓強過大,發生危險;故答案為恒壓分液漏斗;平衡氣壓或輔助排除裝置B中的空氣;(2)裝置A中發生Fe+2H+=Fe2++H2↑,金屬離子為Fe2+,檢驗Fe2+操作方法是取少量裝置A燒瓶中的液體于潔凈試管中,滴加幾滴KSCN溶液,無血紅色出現,再滴加H2O2溶液變為血紅色,則證明存在Fe2+;或者取少量裝置A燒瓶中的液體于潔凈試管中,加入鐵氰化鉀溶液,溶液出現藍色沉淀,說明Fe2+存在;故答案為:取少量裝置A燒瓶中的液體于潔凈試管中,滴加幾滴KSCN溶液,無血紅色出現,再滴加H2O2溶液變為血紅色,則證明存在Fe2+;(3)裝置C中H2O2在MnO2催化劑下分解成H2O和O2,打開K5,關閉K1、K2,氧氣進入B裝置,發生4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,觀察到白色沉淀逐漸變為灰綠色,最后變為紅褐色;故答案為白色沉淀逐漸變為灰綠色,最后變為紅褐色;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;(4)①蒸發濃縮,冷卻結晶,可以從溶液中獲得結晶水合物,從摩爾鹽水溶液中提取(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O晶體的具體操作是蒸發濃縮,冷卻結晶,過濾,用乙醇洗滌,干燥;②A.因為第一次與第二次、第三次相差較大,舍去不計,消耗高錳酸鉀溶液的體積為ml=25mL,根據離子反應方程式MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,n[(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O]=5n(KMnO4)=25×10-3×0.01×5mol,則500mL溶液中含有n[(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O]=25×10-3×0.01×5×250/25mol=1.25×0.01=0.0125mol,所以質量分數=;第一次滴定前滴定管尖嘴有氣泡,滴定結束無氣泡,所消耗的液體體積增加,故A正確;B.俯視讀數,造成所讀的體積偏小,故B錯誤;C.錐形瓶用待測液潤洗,待測液的物質的量增加,則消耗高錳酸鉀的體積增加,故C正確;D.第一次實驗裝高錳酸鉀的滴定管清洗后沒有潤洗,造成高錳酸鉀濃度偏小,消耗體積偏大,故D正確;故選ACD。知識點03量氣法測定氣體體積1.常見的量氣裝置(1)直接測量法①測量前,A裝置可先通過調整左右兩管的高度使左管(有刻度)充滿液體,且兩管液面相平。②B和C裝置測量前必須充滿液體,讀數時應該調節量筒和水槽中液面相平。③C裝置則是直接將一種反應物置于倒置的量筒中,另一反應物置于水槽中,二者反應產生的氣體可以直接測量。④D裝置:用于測量混合氣體中被吸收(或不被吸收)的氣體的體積。讀數時,球形容器和量氣管液面相平,量氣管內增加的水的體積等于被反應管吸收后剩余氣體的體積。⑤E裝置:可以直接將氣體收集到有刻度的注射器中測量固液反應產生氣體的體積,測量前后注射器必須在某一刻度上,最后氣體體積實際上是兩次刻度的差值(一般適合滴加液體量比較少的氣體體積測量)。(2)間接測量法①F裝置:通過測量氣體排出的液體體積來確定氣體體積(二者體積值相等)。②由于在相同溫度和壓強下相同物質的量的氣體的體積相同,所以F裝置中反應前中含有的空氣和反應后殘留的氣體,對測量結果無影響。2.量氣管的讀數(1)讀數步驟①將實驗裝置恢復到室溫②上下移動量氣管,使量氣管兩端液面相平③視線與凹液面最低處相平(2)讀取量氣管內液面的初、終讀數前都需進行的操作:移動量氣管保持左、右兩側液面相平3.量氣裝置氣密性的檢驗量氣裝置檢驗方法固定A、甲、乙三管,在乙管內注入適量水,將A、甲兩管橡皮塞塞緊,上下移乙管,使乙管液面高于甲管液面,靜置片刻后,水面保持不變,說明裝置氣密性好。關閉開關A和分液漏斗活塞,微熱燒瓶,量氣管右端液面升高,說明氣密性良好連接好裝置,從漏斗向量氣管內注入一定量的水,移動漏斗使左、右兩側形成液面高度差。靜置后,液面高度不再變化,即表明氣密性良好【典例05】裝置A~D是高中化學實驗中常用的裝置。回答下列問題:(1)實驗室若要選用上述裝置制取,收集O2,并驗證其具有某種性質,其中定要用到的品是MnO2。①制取O2需要的裝置為,該裝置中發生反應的方程式為。②利用裝置C收集O2并驗證其具有某種性質,其收集O2的方法為;儀器d中的現象為溶液變渾濁,該反應驗證了O2的性。(2)利用裝置B和D測定室溫下氣體的摩爾體積,用到的試劑有稀H2SO4、孔雀石、蒸餾水、植物油。①孔雀石的主要成分為Cu2(OH)2CO3,其屬于(填“正鹽”“堿式鹽”或“堿”),將其寫成氧化物的形式:,儀器c中發生反應的離子方程式為,下列有關H2SO4的說法正確的是(填字母)。a.二元強酸

b.非電解質

c.其中的氫元素沒有還原性②若儀器e中沒加一層植物油,則測定結果(填“偏高”“偏低”或“不變”),當1molH2SO4完全反應時,產生VmLCO2,室溫下氣體的摩爾體積=L·mol-1。【答案】(1)B2H2O22H2O+O2↑排水法氧化(2)堿式鹽2CuO?CO2?H2OCu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑ac偏低2V×10-3【分析】利用氣體制備裝置分析氧氣的實驗室制法,及探究堿式碳酸銅與稀硫酸反應的產物,分析及評價。【詳解】(1)①實驗室可采用分解過氧化氫溶液、加熱氯酸鉀或高錳酸鉀的方法制取氧氣,如采用的是分解過氧化氫溶液的方法,屬于固液常溫型,需用裝置B;過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣,反應的化學方程式為:2H2O22H2O+O2↑;②利用裝置C收集O2并驗證其具有某種性質,根據裝置圖可知,其收集O2的方法為排水法;儀器d中的現象為溶液變渾濁,說明反應產生的硫單質,該反應驗證了O2的氧化性;(2)①由Cu2(OH)2CO3的化學式可知,Cu2(OH)2CO3含金屬陽離子和酸根離子構成的,符合鹽的定義,所以Cu2(OH)2CO3屬于鹽,另外陰離子除酸根離子外還含有氫氧根離子,應屬于堿式鹽;將其寫成氧化物的形式為:2CuO?CO2?H2O;儀器c中堿式碳酸銅與稀硫酸反應生成硫酸銅、二氧化碳和水,發生反應的離子方程式為Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑;H2SO4屬于電解質,為二元強酸,其中的氫元素化合價為最高價具有氧化性沒有還原性,答案選ac;②若e中不放植物油會導致測定結果偏小,因為植物油的作用是防止二氧化碳溶于水或與水反應,因此不放植物油時結果偏低;根據反應Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑,1molH2SO4完全反應時,產生VmLCO2,室溫下氣體的摩爾體積==2V×10-3L·mol-1。【典例06】欲測定金屬鎂的相對原子質量,請利用如圖給定的儀器組成一套實驗裝置(每個儀器只能使用一次,假設氣體的體積可看作標準狀況下的體積)。填寫下列各項(氣流從左到右):(1)各種儀器連接的先后順序是接、接、接、接(用小寫字母表示)。(2)連接好儀器后,要進行的操作有以下幾步,其先后順序是(填序號)。①待儀器B中的溫度恢復至室溫時,測得量筒C中水的體積為V0mL;②擦掉鎂條表面的氧化膜,將其置于天平上稱量,得質量為wg,并將其投入試管B中的帶孔隔板上;③檢查裝置的氣密性;④旋開裝置A上分液漏斗的活塞,使其水順利流下,當鎂完全溶解時再關閉這個活塞,這時A中共放入水V1mL。(3)根據實驗數據可算出金屬鎂的相對原子質量,其數學表達式為。(4)若試管B的溫度未冷卻至室溫,就讀出量筒C中水的體積,這將會使所測定鎂的相對原子質量數據(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。(5)仔細分析上述實驗裝置后,經討論認為結果會有誤差,于是又設計了如圖所示的實驗裝置。裝置中導管a的作用是。【答案】ahgbc;fed③②④①偏小導管a將分液漏斗與錐形瓶連通,確保了分液漏斗與錐形瓶內的氣體壓強相等,打開分液漏斗活塞時稀硫酸能順利滴下,消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差【分析】該實驗通過鹽酸與鎂單質反應產生的氫氣的體積,利用化學反應方程式來計算鎂的相對原子質量,裝置A添加水的體積與D中排出的水的體積差即為產生氫氣的體積。【詳解】(1)氣流從左到右,各儀器連接順序為a、h、g、b、c、f、e、d,注意要想排出洗氣瓶中的液體時,氣體要從短導管進入,液體從長導管排出;(2)連接好儀器后,要先檢查裝置氣密性,稱量要的質量,再放入藥品,然后收集氣體,所以先后順序為③②④①;(3)通過(2)可知氫氣的體積V=(V0?V1)mL,則氫氣的質量m=,根據Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Mg

2gwg鎂的相對原子質量M=;(4)若試管B的溫度未冷卻至室溫,就讀出量筒C中水的體積,C中水的體積要比實際體積大,使氫氣的測得質量比實際值大,從而使測定鎂的相對原子質量偏小;(5)上題中的裝置A處于密封狀態,只打開分液漏斗活塞,里面的水不能順利滴下,且A裝置是水排出的體積,E裝置中鹽酸進入到B裝置時也會排出一部分水的體積,導致體積差出現誤差;本題裝置中的導管a將分液漏斗與錐形瓶連通,確保了分液漏斗與錐形瓶內的氣體壓強相等,打開分液漏斗活塞時稀硫酸能順利滴下,消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差。知識點04燃燒法測定有機物的分子式一、實驗測量方法1.經典的測定有機物碳、氫含量的裝置(1)李比希裝置(2)簡易裝置2.裝置的基本組成(1)制備氧氣裝置方法裝置①2KClO32KCl+3O2↑②2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑③2H2O22H2O+O2↑或或④2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑(2)干燥氧氣裝置(3)完全燃燒裝置①通入過量的氧氣②氧化銅的作用:將不完全燃燒產生的CO全部氧化成CO2(4)吸水蒸氣裝置:一般用濃硫酸、無水氯化鈣、高氯酸鎂等吸水劑(5)吸二氧化碳裝置:一般用堿石灰(6)防空氣干擾裝置①試劑:堿石灰②作用:防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入二氧化碳裝置中【典例07】元素分析是有機化合物的表征手段之一。按下圖實驗裝置(部分裝置略)對有機化合物進行C、H元素分析。回答下列問題:(1)將裝有樣品的Pt坩堝和CuO放入石英管中,先,而后將已稱重的U型管c、d與石英管連接,檢查。依次點燃煤氣燈,進行實驗。(2)O2的作用有。CuO的作用是(舉1例,用化學方程式表示)。(3)c和d中的試劑分別是、(填標號)。c和d中的試劑不可調換,理由是。A.CaCl2

B.NaCl

C.堿石灰(CaO+NaOH)

D.Na2SO3(4)Pt坩堝中樣品CxHyOz反應完全后,應進行操作:。取下c和d管稱重。(5)若樣品CxHyOz為0.0236g,實驗結束后,c管增重0.0108g,d管增重0.0352g。質譜測得該有機物的相對分子量為118,其分子式為。【答案】(1)通入一定的O2裝置氣密性b、a(2)為實驗提供氧化劑、提供氣流保證反應產物完全進入到U型管中CO+CuOCu+CO2(3)AC堿石灰可以同時吸收水蒸氣和二氧化碳(4)繼續吹入一定量的O2,冷卻裝置(5)C4H6O4【分析】利用如圖所示的裝置測定有機物中C、H兩種元素的含量,這是一種經典的李比希元素測定法,將樣品裝入Pt坩堝中,后面放置一CuO做催化劑,用于催化前置坩堝中反應不完全的物質,后續將產物吹入道兩U型管中,稱量兩U型管的增重計算有機物中C、H兩種元素的含量,結合其他技術手段,從而得到有機物的分子式。【詳解】(1)實驗前,應先通入一定的O2吹空石英管中的雜質氣體,保證沒有其他產物生成,而后將已U型管c、d與石英管連接,檢查裝置氣密性,隨后先點燃b處酒精燈后點燃a處酒精燈,保證當a處發生反應時產生的CO能被CuO反應生成CO2(2)實驗中O2的作用有:為實驗提供氧化劑、提供氣流保證反應產物完全進入到U型管中;CuO的作用是催化a處產生的CO,使CO反應為CO2,反應方程式為CO+CuOCu+CO2(3)有機物燃燒后生成的CO2和H2O分別用堿石灰和無水CaCl2吸收,其中c管裝有無水CaCl2,d管裝有堿石灰,二者不可調換,因為堿石灰能同時吸收水蒸氣和二氧化碳,影響最后分子式的確定;(4)反應完全以后應繼續吹入一定量的O2,保證石英管中的氣體產物完全吹入兩U型管中,使裝置冷卻;(5)c管裝有無水CaCl2,用來吸收生成的水蒸氣,則增重量為水蒸氣的質量,由此可以得到有機物中H元素的物質的量n(H)===0.0012mol;d管裝有堿石灰,用來吸收生成的CO2,則增重量為CO2的質量,由此可以得到有機物中C元素的物質的量n(C)===0.0008mol;有機物中O元素的質量為0.0128g,其物質的量n(O)===0.0008mol;該有機物中C、H、O三種元素的原子個數比為0.0008:0.0012:0.0008=2:3:2;質譜測得該有機物的相對分子質量為118,則其化學式為C4H6O4;【點睛】本實驗的重點在于兩U型管的擺放順序,由于CO2需要用堿石灰吸收,而堿石灰的主要成分為CaO和NaOH,其成分中的CaO也可以吸收水蒸氣,因此在擺放U型管位置時應將裝有堿石灰的U型管置于無水CaCl2之后,保證實驗結果。【典例08】(2023·浙江·高三統考專題練習)A~G都是有機化合物,它們的轉化關系如圖所示:(1)已知6.0g化合物E完全燃燒生成8.8gCO2和3.6gH2O,E的蒸氣與氫氣的相對密度為30,則E的分子式為(2)A為一取代芳香烴,B中含有一個甲基。由B生成C的化學方程式為。(3)由B生成D、由C生成D的反應條件分別是、。(4)由A生成B、由D生成G的反應類型分別是、。(5)F的結構簡式為。【答案】(1)C2H4O2(2)+NaOH+NaCl(3)NaOH醇溶液、加熱濃硫酸、加熱(4)取代反應加成反應(5)【分析】根據條件E的蒸氣與氫氣的相對密度為30,可確定E的相對分子質量為60,即0.1molE完全燃燒生成0.2molCO2和0.2mol水,即1molE含有2molC和4molH,結合相對分子質量和氧原子相對原子質量16可知還含有2molO,所以E的分子式為C2H4O2;A為一取代芳香烴,即為乙苯,光照條件和氯氣發生烴基取代且B中含有一個甲基,即B結構簡式為

,氫氧化鈉水溶液發生水解反應生成醇,即C結構簡式為,結合條件濃硫酸加熱,則E為乙酸,F為酯結構簡式為,B和C都可以生成D,且D中含有不飽和鍵能和溴發生加成,即為醇和氯代烴的消去法應,即D結構簡式為,則G為,據此回答。【詳解】(1)根據條件E的蒸氣與氫氣的相對密度為30,可確定E的相對分子質量為60,即0.1molE完全燃燒生成0.2molCO2和0.2mol水,即1molE含有2molC和4molH,結合相對分子質量和氧原子相對原子質量16可知還含有2molO,所以E的分子式為C2H4O2;(2)由分析知該過程為氯代烴的水解,即方程式為+NaOH+NaCl;(3)由分析知B生成D為氯代烴的消去,條件需要氫氧化鈉醇溶液,加熱;C生成D是醇的消去,條件為濃硫酸、加熱;(4)由分析知A生成B、由D生成G的反應類型分別是取代反應、加成反應;(5)F是羧酸E和醇C發生酯化反應產物,由分析知其結構簡式為。知識點05沉淀法測定某組分的含量1.沉淀劑的選擇(1)選擇生成溶解度小的沉淀的沉淀劑(2)選擇生成摩爾質量大的沉淀的沉淀劑2.判斷沉淀完全的方法(1)取上清液少許于潔凈的小試管中,滴加××沉淀劑,如不再產生沉淀,則說明沉淀完全。(2)靜置,向上清液中繼續滴加××沉淀劑,如不再產生沉淀,則說明沉淀完全。3.沉淀的洗滌(1)目的:洗去附著在沉淀上的××雜質離子(2)方法:沿玻璃棒向漏斗中加入蒸餾水使其沒過沉淀,待水自然流下后,反復洗滌2~3次(3)判斷洗凈的方法:取少量最后一次洗滌液于潔凈的小試管中,滴加××沉淀劑,若沒有產生沉淀,則說明沉淀洗滌干凈。4.沉淀的干燥(1)干燥的方法:低溫烘干,在干燥器中冷卻(2)干燥的標準①太平:連續兩次稱量的質量相差不超過0.1g②電子天平:連續兩次稱量的質量相差不超過0.01g5.沉淀滴定(1)指示劑:選擇生成比主體沉淀溶解度大的沉淀的可溶性物質,而且沉淀顏色變化明顯(2)滴定終點標志:滴加最后一滴××標準液,恰好產生××色沉淀,且半分鐘內不變色5.誤差分析(1)沉淀未洗滌干凈:偏高(沉淀質量變大)(2)沉淀在空氣中冷卻:偏高(沉淀在空氣中吸水,質量變大)【典例09】有某種含有少量FeCl2雜質的FeCl3樣品,現要測定其中鐵元素的質量分數,實驗采用下列步驟進行:①準確稱量mg樣品(在2~3g范圍內);②向樣品中加入10mL6mol·L-1的鹽酸。再加入蒸餾水,配制成250mL溶液;③量取25mL操作②中所配的溶液,加入3mL氯水,加熱使其反應完全;④趁熱迅速加入10%的氨水至過量,充分攪拌,使沉淀完全;⑤過濾,將沉淀洗滌后,灼燒、冷卻、稱重,并重復操作至恒重。若坩堝質量為W1g,坩堝及灼燒后的固體總質量為W2g,則樣品中鐵元素的質量分數為A. B.C. D.【答案】B【詳解】①②溶解得到氯化亞鐵、氯化鐵的混合溶液,③加入氯水將氯化亞鐵氧化為氯化鐵,④加氨水使鐵離子轉化為氫氧化鐵,⑤將氫氧化鐵轉化為氧化鐵;鐵元素的質量為,樣品中鐵元素的質量分數為,B正確;答案選B。【典例10】鐵是人體必需的微量元素,嚴重缺鐵時需要服用補鐵劑。實驗小組為研究某補鐵劑中鐵元素的價態及其含量,設計并進行了如下實驗:【查閱資料】1.該補鐵劑不溶于水,但能溶于人體中的胃液(含鹽酸)。2.KSCN中的硫元素為-2價。實驗Ⅰ.檢驗該補鐵劑中鐵元素的價態。

(1)將補鐵劑碾碎的目的是。(2)試劑1是。(3)加入試劑2后溶液變為淺紅色,說明溶液①中含有。(4)能證明溶液①中含有Fe2+的實驗現象是。(5)寫出上述條件下Fe2+與H2O2發生反應的離子方程式。(6)甲同學猜測深紅色溶液③迅速變為無色溶液④的原因,可能是溶液中的SCN-與H2O2發生了化學反應。a.甲同學猜測的依據是。b.乙同學通過實驗證實了甲同學的猜測,其實驗方案及現象是。實驗Ⅱ.測定該補鐵劑中鐵元素的含量。

(7)計算每片該補鐵劑含鐵元素的質量為g。(8)人體只能吸收Fe2+,醫生建議在服用該補鐵劑時,同時服用有較強還原性的維生素C,理由是。【答案】(1)增大接觸面積,使其能夠充分反應;(2)鹽酸(3)Fe3+(4)加入H2O2溶液后,溶液②由淺紅色變成深紅色,說明溶液中有更多的Fe3+生成,是Fe2+被H2O2氧化產生的(5)2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O(6)甲同學猜測的依據是SCN-中硫元素為-2價,具有還原性取少量無色溶液④于試管中,滴入KSCN溶液,溶液變紅;或取少量無色溶液④于試管中,滴入BaCl2溶液,產生白色沉淀(7)(8)人體只能吸收Fe2+,醫生建議在服用該補鐵劑時,同時服用有較強還原性的維生素C,這是由于維生素C具有較強還原性,能夠與Fe3+反應產生Fe2+,從而可防止Fe2+被氧化而導致失效變質【分析】將補鐵劑碾碎,然后向其中加入足量鹽酸,使二者充分接觸發生反應,看到溶液幾乎無色,向與鹽酸反應后的溶液中加入KSCN溶液,看到溶液顯淺紅色,說明其中含有少量Fe3+,然后再加入綠色氧化劑H2O2,看到溶液變為深紅色,說明該溶液中同時含有Fe2+,H2O2將Fe2+氧化為Fe3+。要驗證補鐵劑中鐵元素的含量,可以將補鐵劑碾碎,然后向其中加入足量鹽酸,使二者充分接觸發生反應,然后過濾除去不溶性雜質,再向濾液中加入足量H2O2,將Fe2+氧化為Fe3+,然后加入足量NaOH溶液,使溶液中的Fe3+轉化為Fe(OH)3紅褐色沉淀,將沉淀洗滌、灼燒,分解產生Fe2O3,根據Fe2O3的質量,利用Fe元素可計算出補鐵劑中鐵元素的含量。【詳解】(1)將補鐵劑碾碎的目的是增大接觸面積,使其在用鹽酸溶解時能夠充分反應;(2)根據上述分析可知試劑1是鹽酸;(3)由于Fe3+與SCN-反應產生血紅色物質Fe(SCN)3,所以加入試劑2后溶液變為淺紅色,說明溶液①中含有Fe3+;(4)能證明溶液①中含有Fe2+的實驗現象是:加入H2O2溶液后,溶液②由淺紅色變成深紅色,說明溶液中有更多的Fe3+生成,是Fe2+被H2O2氧化產生的;(5)酸性條件下,Fe2+與H2O2發生反應的離子方程式:2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O;(6)甲同學猜測深紅色溶液③迅速變為無色溶液④的原因,可能是溶液中的SCN-與H2O2發生了化學反應。a.甲同學猜測的依據是SCN-中硫元素為-2價,具有還原性;H2O2中氧元素為-1價,具有氧化性,二者發生氧化還原反應消耗SCN-,導致溶液紅色褪去;b.乙同學通過實驗證實了甲同學的猜測,可通過再加入SCN-,根據溶液是否變為紅色判斷;也可以根據反應后溶液中是否含有進行判斷。其實驗方案及現象是:取少量無色溶液④于試管中,滴入KSCN溶液,溶液變紅;或取少量無色溶液④于試管中,滴入BaCl2溶液,產生白色沉淀;(7)m片補鐵劑經上述處理后反應產生Fe2O3質量是ag,則其中Fe元素的質量為m(Fe)=,故每一片補鐵劑中含有鐵元素的質量為;(8)人體只能吸收Fe2+,醫生建議在服用該補鐵劑時,同時服用有較強還原性的維生素C,這是由于維生素C具有較強還原性,能夠與Fe3+反應產生Fe2+,從而可防止Fe2+被氧化而導致失效變質。知識點06熱重法測定某組分的含量1.操作步驟(1)研磨:在研缽中研碎固體樣品(2)稱量:稱坩堝質量m,稱坩堝和固體樣品總質量m1(3)加熱:使固體樣品完全轉化分解(4)冷卻:將坩堝放在干燥器里冷卻(5)稱量:稱量坩堝和分解產物的總質量m22.實驗成功標志:連續兩次稱量的質量相差不超過0.1g3.注意事項(1)加熱固體樣品用玻璃棒輕輕攪拌的目的使樣品受熱均勻,防止受熱不均勻而引起固體飛濺,濺出坩堝。(2)分解產物要在干燥器中冷卻,而不能在空氣中冷卻,是防止分解產物吸收空氣中的水分。4.計算數據(1)m(固體樣品)=m1-m(2)m(分解產物)=m2-m(3)△m=m1-m25.誤差分析(1)加熱不均勻,有固體濺出坩堝:偏高(m2變小,△m增大)(2)在空氣冷卻分解產物:偏低(m2變大,△m減小)【典例11】每年夏天是菠蘿上市的季節,有不少的消費者因為菠蘿“扎嘴”的口感而放棄這一酸酸甜甜獨具風味的水果。菠蘿“扎嘴”的原因之一是菠蘿中含有一種難溶于水的草酸鈣針晶。隔絕空氣條件下,16.4g草酸鈣晶體()受熱分解過程的熱重曲線(剩余固體質量隨溫度變化的曲線)如圖所示,下列說法錯誤的是A.草酸鈣晶體中碳元素的化合價為+3價B.物質M的化學式為C.溫度由200~520℃階段,反應的化學方程式為D.溫度高于940℃,所得物質X的俗名為熟石灰【答案】D【詳解】A.草酸鈣晶體中鈣為+2價,氧為-2價,則碳為+3價,A正確;B.16.4g草酸鈣晶體的物質的量為0.1mol,生成M時,質量減少,即0.2mol水,則物質M的化學式為,B正確;C.200~520℃階段時,質量減少,即0.1molCO,則反應的化學方程式為,C正確D.520~940℃階段時,質量減少,即,則反應為碳酸鈣煅燒得到氧化鈣和二氧化碳,物質X是氧化鈣,俗稱生石灰,D錯誤;故選D。【典例12】以廢舊鋰離子電池的正極材料(主要含,含、乙炔黑、碳納米管等雜質)為原料提取草酸鈷的工藝流程如圖。回答下列問題:已知:每一步加入的試劑都是過量的。(1)“灼燒”的目的是,為加快“灼燒”的反應速率可對廢料進行處理。(2)“堿浸”的離子方程式為;在實驗室模擬“堿浸”后分離浸渣和浸液,需要使用的硅酸鹽儀器有。(3)浸渣的主要成分是,“酸溶”時發生反應的化學方程式為。(4)整個流程中有個流程發生了氧化還原反應。(5)在空氣中加熱,其失重圖像如圖。a點對應固體的成分是(填化學式),段固體質量減小的原因是。【答案】(1)除去乙炔黑、碳納米管粉碎(或其他合理答案)(2)燒杯、漏斗、玻璃棒(3)(4)2(5)轉化成(或其他合理答案)【分析】正極材料(主要含LiCoO2、Al、C等)灼燒后加入NaOH溶液,Al被溶解形成溶液,剩余固體LiCoO2與H2SO4、H2O2反應,H2O2被Co3+氧化生成O2,本身被還原為CoSO4,繼續加入(NH4)2C2O4溶液,最終形成CoC2O4·2H2O。【詳解】(1)根據題意可知,正極材料中含有乙炔黑、碳納米管等雜質,通過灼燒可以除去乙炔黑、碳納米管;從反應速率的影響因素考慮,為加快“灼燒”的反應速率可對廢料進行粉碎(或其他合理答案);(2)灼燒后會生成氧化鋁,“堿浸”時氧化鋁和氫氧化鈉生成[Al(OH)4]-,離子方程式為:;分離不溶性固體和液體的方法為過濾,需要的硅酸鹽儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒;(3)根據分析可知,“酸溶”時和硫酸以及過氧化氫反應生成硫酸鋰和硫酸鈷,方程式為:;(4)灼燒時,、乙炔黑、碳納米管和氧氣反應,是氧化還原反應,結合第3問克制,酸溶時發生了氧化還原反應,故答案為:2;(5)的物質的量=,其中H2O的質量:0.1mol×2×18g/mol=3.6g,到a點損失質量18.3g-14.7g=3.6g,為失去水的質量,則a點固體成分是,固體中鉛元素質量:59g/mol×0.1mol=5.9g,c點固體其它元素質量:7.5g-5.9g=1.6g,應該為0.1molO的質量,則c點固體成分是CoO,根據b點固體質量,固體中含有Co和O的個數比約為3∶4,b的化學式為Co3O4,故段固體質量減小的原因是:轉化成(或其他合理答案)。知識點07

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