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專題50 定量實驗 （滿分42分 時間20分鐘） 姓名：_______________ 班級：_______________ 得分：_______________ 1．為測定含鎂3%～5%的鋁鎂合金中鎂的質(zhì)量分數(shù)，設計了2種實驗方案，說法不正確的是 方案一：鎂鋁合金加入足量的氫氧化鈉溶液中充分反應后過濾，測定剩余固體質(zhì)量； 方案二：稱量m g鋁鎂合金粉末，放在圖中惰性電熱板上，通電使其充分灼燒。測得固體質(zhì)量增重。 A． 方案一中若稱取5.4 g合金粉末樣品，投入V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中反應，則V≥100 mL B． 方案一中測定剩余固體質(zhì)量時，過濾后未洗滌固體就干燥、稱量，則鎂的質(zhì)量分數(shù)偏高 C． 方案二中欲計算鎂的質(zhì)量分數(shù)，實驗中還需測定灼燒后固體的質(zhì)量 D． 方案二中若用空氣代替O2進行實驗，則測定結(jié)果偏高 【答案】A 【解析】 【詳解】 D. 空氣中有氮氣和氧氣，金屬鎂能夠與氮氣反應生成氮化鎂，灼燒后固體質(zhì)量增大，金屬鎂的質(zhì)量偏大，測定結(jié)果偏高，D正確； 綜上所述，本題選A。 2．某100mL溶液可能含有Na+、NH4+、Fe2+、CO32?、SO42?、Cl?中的若干種,取該溶液進行連續(xù)實驗,實驗過程如圖：(所加試劑均過量,氣體全部逸出)下列說法不正確的是( ) A． 向原溶液中加K3Fe(CN)6溶液，無明顯現(xiàn)象 B． 原溶液中c（Cl-）≥0.1mol˙L-1 C． 用潔凈的鉑絲蘸取原溶液，在酒精燈上灼燒，火焰呈黃色 D． 將濕潤的紅色石蕊試紙靠近實驗產(chǎn)生的氣體，試紙變藍 【答案】C 【解析】 【詳解】 3．向a mL BaCl2、AlCl3和FeCl3的混合溶液甲中，逐滴加入Na2SO4和NaOH的混合溶液乙。產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量n和加入溶液的體積V（乙）的關系如圖所示，下列判斷正確的是（ ） A． 溶液乙中，硫酸鈉與氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度之比為1:2 B． 加入100 mL溶液乙時，沉淀物僅為BaSO4和Fe(OH)3 C． 甲溶液中Ba2+、Al3+、Fe3+的物質(zhì)的量濃度之比為：10:2:1 D． 當溶液中含有NaAlO2時，V(乙)≥90 mL 【答案】C 【解析】 n(Ba2+)=10mol/L0.10L=1.0mol；第二、三段均有Al(OH)3的溶解，所以n(Al3+)=n[Al(OH)3]= 10mol/L0.020L=0.2mol；V(乙)=90 mL時，F(xiàn)e3+、Al3+恰好沉淀完全；則n(Al3+)3+ n(Fe3+)3=10mol/L0.090L=0.9mol，則n(Fe3+)=0.1mol，所以n(Ba2+)∶n(Al3+)∶n(Fe3+)=1∶0.2∶0.1=10∶2∶1，則甲溶液中Ba2+、Al3+、Fe3+的物質(zhì)的量濃度之比為：10:2:1，故C正確；D、V(乙)=90 mL時，鋁離子恰好完全沉淀，溶液中不存在偏鋁酸鈉，故D錯誤。故選C。 點睛：本題的突破口為，第二段曲線的分析，第二段曲線為平行線，則沉淀的物質(zhì)的量沒有改變，必同時氫氧化鋁的溶解和硫酸鋇的生成，且溶解的沉淀的物質(zhì)的量等于生成的沉淀的物質(zhì)的量。 4．某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一種或幾種物質(zhì)組成。某校課外興趣小組以兩條途徑分別對X進行如下實驗探究，下列有關說法正確的是 A． 由圖可知X中一定存在Fe2O3 B． 不可以判斷混合物中是否含有Al2O3 C． 混合物X中含0.64gCu D． Ⅰ中發(fā)生的反應的離子方程式為Cu+2H+=Cu2++H2↑ 【答案】A 【解析】 【分析】 根據(jù)途徑a可知混合物中含有銅和硅，且能夠計算出硅的質(zhì)量；根據(jù)途徑b可知，混合物中含有氧化鐵，且根據(jù)質(zhì)量守恒，計算出混合物中含有的氧化鐵、銅的質(zhì)量，最后能夠計算出氧化鋁的質(zhì)量，據(jù)此思路進行解析。 【詳解】 可知，混合物X加入過量的鹽酸溶液，剩余固體為Cu、SiO2，加入足量的強堿溶液，只有SiO2與強堿溶液反應生成硅酸鹽，銅不反應，所以剩余銅為0.64/64=0.01mol，所以二氧化硅的質(zhì)量為1.84-0.64=1.2g，所以氧化鋁的質(zhì)量為：8.36-1.2-0.0364-0.02160=2.04g； A. 根據(jù)以上分析可知， X中一定存在Fe2O3，A正確； B. 根據(jù)以上分析可知，原混合物中含有Al2O3，B錯誤； C. 根據(jù)以上分析可知，混合物X中含0.0364=1.92gCu，C錯誤； D. 銅和鹽酸不反應，D錯誤； 綜上所述，本題選A。 5．下列實驗方案中，不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質(zhì)量分數(shù)的是（ ） A． 取a g混合物充分加熱，減重b g B． 取a g混合物與足量稀鹽酸充分反應，加熱、蒸干、灼燒，得b g固體 C． 取a g混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應，過濾、洗滌、烘干，得b g固體 D． 取a g混合物與足量稀硫酸充分反應，逸出氣體直接用堿石灰吸收，增重b g 【答案】D 【解析】 【分析】 實驗方案是否可行，關鍵看根據(jù)測量數(shù)據(jù)能否計算出結(jié)果，A.此方案利用碳酸氫鈉的不穩(wěn)定性，根據(jù)差量法即可計算質(zhì)量分數(shù)；B．根據(jù)鈉元素守恒，可列方程組求解；C.根據(jù)質(zhì)量關系，可列方程組求解；D.應先把水蒸氣排除才合理。 【詳解】 一部分是水的質(zhì)量，所以不能測定Na2CO3質(zhì)量分數(shù)，故D選，答案選D。 6．某水溶液只可能含有K＋、Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、Ba2＋、NH4＋、Cl－、CO32－、SO42－中的若干種離子。某同學取100mL的溶液分成兩等份進行如下實驗： ①第一份加過量的氫氧化鈉溶液后加熱，收集到0.02mol的氣體，無沉淀產(chǎn)生，同時得到溶液甲。 ②向溶液甲中通過量的二氧化碳氣體，生成白色沉淀，沉淀經(jīng)過濾，洗滌灼燒后，得到1.02g固體。 ③第二份加足量的氯化鋇溶液后，生成白色沉淀，沉淀經(jīng)鹽酸充分洗滌，干燥，得到11.65g固體。 據(jù)此，該同學得到的結(jié)論正確的是(　 　) A． 實驗①中產(chǎn)生的氣體為氨氣，并可得原溶液中c(NH4＋)＝0.2molL－1 B． 實驗③中的白色沉淀中一定有BaSO4，無BaCO3 C． 原溶液中一定有K＋，且c(K＋)＝0.4molL－1 D． 若要判斷原溶液中是否有Cl－，無需另外設計實驗驗證 【答案】B 【解析】 【詳解】 A．根據(jù)以上分析可以知道，c （NH4+）=0.4 mol?L-1，故A錯誤；B．根據(jù)以上分析可以知道，③中的白色沉淀中一定有BaSO4，無BaCO3，故B正確；C．任何溶液中都存在電荷守恒，NH4+、Al3+、SO42-，其濃度分別是：0.4mol/L；0.4mol/L；1mol/L，可以知道NH4+、Al3+的正電荷總量小于SO42-負電荷總量，根據(jù)電荷守恒，則一定有K+存在，若無氯離子存在，則0.41+0.43+c（K+）1=12，計算得出c（K+）=0.4mol/L，如有氯離子存在，則c（K+）≥0.4mol/L，故C錯誤；D．由以上分析可以知道，不能確定存在氯離子，故D錯誤；正確選項B。 7．下列實驗操作會導致實驗結(jié)果偏低的是 ①配制100 g 10%的CuSO4溶液，稱取10 g 硫酸銅晶體溶于90 g水中 ②測定碳酸鈉晶體中結(jié)晶水的質(zhì)量分數(shù)時，所用的晶體已經(jīng)受潮 ③配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時，藥品與砝碼放反了，游碼讀數(shù)為0.2 g，所得溶液的濃度 ④用酸式滴定管量取98%，密度為1.84 g/cm3的濃H2SO4 用來配制200mL 2 molL?1的稀H2SO4時，先平視后仰視 A． ①③④ B． 只有② C． ②③④ D． 只有① 【答案】A 【解析】 【分析】 10g硫酸銅晶體中硫酸銅的質(zhì)量小于10g，有一部分結(jié)晶水，據(jù)此分析①；碳酸鈉晶體受潮后所含的水增多，據(jù)此分析②；稱量藥品時，天平上左盤的質(zhì)量=右盤的質(zhì)量+游碼的質(zhì)量，據(jù)此分析③；酸式滴定管的“0”刻度在上部，由上而下數(shù)值增大，據(jù)此分析④。 【詳解】 8．銅有兩種常見的氧化物CuO和Cu2O。某學習小組取0.98 g(用精密天平測量)Cu(OH)2固體加熱，有銅的氧化物生成，其質(zhì)量隨溫度變化如圖甲所示；另外，某同學繪制了三條表示金屬氧化物與其所含金屬元素的質(zhì)量的關系曲線，如圖乙所示。則下列分析正確的是(　　) A． 圖甲中a點和b點對應物質(zhì)的化學式分別為Cu2O和CuO B． 圖甲整個過程中共生成0.26 g水 C． 圖乙三條曲線中，表示CuO和其中所含Cu元素質(zhì)量關系的曲線是A D． 圖甲中，a到b的過程中有0.01 mol電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移 【答案】D 【解析】 【分析】 0.98 g Cu（OH）2的物質(zhì)的量為=0.01 mol，若完全分解得到CuO，由Cu元素守恒，n（CuO）=0.01 mol，m（CuO）=0.01mol80g/mol=0.8g，若完全分解得到Cu2O，由Cu元素守恒，n（Cu2O）==0.005mol，m（Cu2O）=0.005mol144g/mol=0.72g，故A為CuO、B為Cu2O， A．由上述分析可知，a為CuO、b為Cu2O；B．根據(jù)H元素守恒計算水的物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM計算生成水的質(zhì)量；C．根據(jù)CuO的化學式計算CuO中所含Cu元素的質(zhì)量與CuO的質(zhì)量之比，結(jié)合圖象判斷；D．由a點到b點發(fā)生反應：4CuO2Cu2O+O2↑，CuO完全分解為Cu2O，結(jié)合Cu元素化合價變化計算轉(zhuǎn)移電子。 【詳解】 率為0.5，曲線B的斜率為0.8，故曲線B表示表示CuO和其中所含Cu元素質(zhì)量關系，選項C錯誤；D．由A點到B點發(fā)生反應：4CuO2Cu2O+O2↑，CuO完全分解為Cu2O，Cu元素化合價由+2價降低為+1價，故轉(zhuǎn)移電子為0.01mol（2-1）=0.01mol，選項D正確；答案選D。 【點睛】 本題考查Cu及其化合物的性質(zhì)，為高頻考點，把握極限法判斷A、B對應的物質(zhì)是解題關鍵，側(cè)重分析、計算能力的綜合考查，題目難度不大。 9．氯化鋁（AlN)是一種新型無機非金屬原料，常溫下AlN+Na0H+H20=NaAl02+NH3↑。某課題小組利用甲圖所示裝置測定樣品AlN的含量 (雜質(zhì)不反應）。下列說法中正確的是 A． 量氣管中的液體應為水 B． 用長頸漏斗代替分液漏斗，有利子控制反應速率 C． 反應結(jié)束時a、b兩管液面的差值即為產(chǎn)生氣體的體枳 D． 若其它操作均正確，實驗結(jié)束時按乙圖讀數(shù)，測得AlN含量偏高 【答案】D 【解析】 點睛：用量氣法測量氣體的體積時，要注意：一定要等到反應結(jié)束后冷卻到室溫；通過上下調(diào)節(jié)量氣管的位置，保持量氣裝置兩端的液面要保持水平；讀數(shù)時一定要平視。 10．為測定石灰石樣品中碳酸鈣(合SiO2雜質(zhì))的含量?，F(xiàn)利用如圖所示裝置進行實驗，充分反應后，測定裝置C中生成的BaCO3沉淀質(zhì)量。下列說法正確的是 A． 裝置A中藥品應為濃硫酸 B． 在B～C之間應增添盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣裝置，以除去氯化氫氣體 C． 只要測定裝置C在吸收CO2前后的質(zhì)量差，也可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù) D． 為了測得C中生成的沉淀質(zhì)量，需經(jīng)過過濾、洗滌、干燥、稱量等操作 【答案】D 【解析】A. A裝置的作用是防止空氣中的二氧化碳進入裝置B，所以應選擇能吸收二氧化碳氣體的試劑， 11．為測定某草酸晶體（H2C2O4?2H2O）樣品的純度，現(xiàn)稱取一定質(zhì)量的該樣品，配制成100 mL溶液，取25.00 mL該溶液于錐形瓶中，加適量稀硫酸，用0.100 mol/L的KMnO4溶液滴定(雜質(zhì)不參與反應)。為省去計算過程，當稱取的樣品的質(zhì)量為某數(shù)值時，滴定所用KMnO4溶液的毫升數(shù)恰好等于樣品中草酸晶體的質(zhì)量分數(shù)的100倍。則應稱取樣品的質(zhì)量為 A． 2.25 g B． 3.15 g C． 9.00 g D． 12.6 g 【答案】D 【解析】H2C2O4與KMnO4反應的化學方程式為：5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O，設樣品中草酸晶體的質(zhì)量分數(shù)為x，滴定所用KMnO4溶液為100xmL，則[m（樣品）x126g/mol]：（0.100100x1000）mol=5:2，解得m（樣品）=12.6g，答案選D。 12．實驗室測定已部分變質(zhì)的過氧化鈉樣品純度的裝置如圖所示(Q為彈性良好的氣球不與藥品反應，取定量的樣品放入其中)。按圖示安裝好儀器，打開分液漏斗的活塞，將稀硫酸滴入氣球中。下列說法中不正確的是 A． 稀硫酸滴入氣球中，Q 中能生成兩種氣體 B． 準確讀取量筒I讀數(shù)后，先關閉K3然后打開K2，再緩緩打開K1，準確讀取量筒II讀數(shù) C． I、II中測量的氣體體積的差值即為CO2的體積(相同狀況下) D． b中的固體試劑可以是堿石灰，也可以是無水氯化鈣。 【答案】D 【解析】 點睛：本題考查混合物含量的測定，實驗原理為：過氧化鈉和稀硫酸反應生成氧氣、過氧化鈉變質(zhì)后生成的碳酸鈉和稀硫酸反應生成二氧化碳，中間為反應裝置，右邊裝置收集反應生成氣體的總體積，左邊裝置收集反應生成氧氣的體積，按此設計達到實驗目的。本題的難點在于弄清量筒Ⅰ、Ⅱ的作用：注意觀察反應裝置的特點，左側(cè)導管和Q連通，左邊直接用排水法收集產(chǎn)生的氣體，則不可能是收集二氧化碳，故b是吸收二氧化碳的裝置，量筒II收集的是氧氣；右側(cè)導管和廣口瓶連通，反應產(chǎn)生氣體使Q膨脹，排出廣口瓶內(nèi)的空氣，使水進入量筒I，通過測量空氣排出的水，間接測量反應生成氣體的總體積。 13．實驗室按如下裝置測定純堿(含少量NaC1)的純度。下列說法不正確的是（　?。? A． 滴入鹽酸前，應將裝置中含有CO2的空氣排盡 B． 裝置①、④的作用是防止空氣中的CO2進入裝置③ C． 必須在裝置②、③間添加盛有飽和 NaHCO3溶液的洗氣瓶 D． 反應結(jié)束時，應再通入空氣將裝置②中CO2轉(zhuǎn)移到裝置③中 【答案】C 【解析】 14．某興趣小組進行某補血劑中鐵元素含量測定實驗流程如下: 下列說法不正確的是 A． 步驟①研磨時研杵應保持垂直，小心壓碎或研磨試樣 B． 步驟②加入H202的作用是將Fe2+ 完全氧化 C． 步驟③多步操作為過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱重 D． 每片補血劑中鐵元素的質(zhì)量為0.7wg 【答案】D 【解析】將補血劑研細，向藥片中加入稀硫酸，然后過濾得到沉淀，向濾液中加入雙氧水，發(fā)生反應2Fe2＋+H2O2+2H＋=2Fe3＋+2H2O，向溶液中加入過量氨水生成紅褐色沉淀，將紅褐色沉淀灼燒得到紅棕色固體Fe2O3 點睛：本題考查物質(zhì)的分離和提純、物質(zhì)含量的測定，側(cè)重考查分析、計算、基本操作能力，解題關鍵：明確每一步發(fā)生的反應，明確物質(zhì)分離和提純的基本方法，易錯點D，注意取樣取的是10片藥片。