1、【 精品教育资源文库 】 课时 4 物质的定量分析 考纲导航 知识条目 必考要求 选考要求 选考分布 2015 2016 2017 9月 10月 4月 10月 4月 (1)移液管、滴定管的使用方法 b (2)中和滴定原理和基本操作 b 31(3) 31(3) (3)酸碱中和指示剂的选择方法 b (4)用滴定法测液体试样的总酸 (或总碱 )含量 b (5)电子天平的使用 a (6)中和滴定实验的数据处理和误差简单分析 c 31(6) (7)镀锌铁皮锌镀层厚度测定原理和操作流程 b (8)实验数据的处理和测定过程中产生误差原因的分析 c 28(3) 31 【 精品教育资源文库 】 考点一 物质
2、的定量分析 主干精 讲 1.数据的测定方法 (1)沉淀法 先将某种成分转化为沉淀，然后称量纯净、干燥的沉淀的质量，最后进行相关计算。 (2)气体体积法 对于产生气体的反应，可以通过测定气体体积的方法测定样品的纯度。 (3)气体质量法 将生成的气体通入足量的吸收剂中，通过称量实验前后吸收剂的质量，求得所吸收气体的质量，最后进行相关计算。 (4)滴定法 利用 滴定操作原理，通过酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原滴定等获得相应数据，再进行相关计算。 2.食醋总酸含量的测定 (1)原理： CH3COOH NaOH CH 3COONa H2O。 (2)仪器的选择：移液管、容量瓶、酸式滴定管、 碱式滴定管
3、、滴定管夹、铁架台、 锥形瓶 、玻璃棒、洗耳球等。 (3)实验药品：标准液、待测液、 指示剂 。 (4)实验步骤 样品准备：用 25 mL 移液管吸取市售食醋 25 mL，置于 250 mL 容量瓶中，加水稀释至刻度； 量取样品溶液：用酸式滴定管或移液管量取待 测食醋样品 V mL(V值为 25 mL 左右 )于锥形瓶中，加 2 3滴酚酞； 把标准 NaOH溶液装入碱式滴定管； 滴定：用 NaOH标准溶液滴定待测食醋溶液； 平行实验：再量取样品溶液，用 NaOH标准溶液滴定，重复 2 3次； 数据处理： 依据实验记录数据，计算每次测得的食醋中醋酸的质量 m(CH3COOH)， m(CH3COO
4、H) c(NaOH) V(NaOH) M(CH3COOH)，则 100 mL食醋中所含醋酸的质【 精品教育资源文库 】 量为： m(CH 3COOH) c(NaOH) V(NaOH) M(CH3COOH) 100V 25025，根据 3次接近的平行测定值，可计算食醋中的总酸含量的平均值。 3.镀锌铁皮锌镀层厚度的测定 实验步骤 实验现象、结论与解释 (1)取样：取三块镀锌铁皮 (A、 B、 C，截自同一块镀锌铁皮 )，分别量出它们的长度、宽度、并记录 长 l1 cm，宽 l2 cm (2)称量：用电子天平 (精度 0.001 g)分别称量三块镀锌铁皮(A、 B、 C)的质量 铁皮质量 m1(
5、A) a1 g m1(B) b1 g m1(C) c1 g (3)除锌：将镀锌铁皮 A放入烧杯中，加入约 40 mL 6 molL 1盐酸 。反应时用玻璃棒小心翻动镀锌铁皮，使铁皮两边锌镀层都充分 反应，到反应速率突然减小时 (产生气泡的速率变得极慢 )，立即将未反应的铁皮取出，用自来水冲洗掉附着的酸液 加入盐酸后，镀锌铁皮表面产生大量气泡，一段时间后产生气泡的速率明显减慢。 锌镀层反应完后铁直接反应，速率减慢 (4)烘干并称量：将铁片放在石棉网上，用酒精灯小火烘干，冷却后用电子天平称量 铁皮质量 m2(A) a2 g (5)重复实验：分别用 B、 C重复进行实验步骤 (3)、 (4) m2(
6、B) b2 g m2(C) c2 g (6)数据处理：处理实 验数据，求出镀锌铁皮的锌镀层厚度(已知：锌的密度 7.14 gcm 3) h m1 m22S 典例剖析 【例 1】 (2016 浙江省艾青中学高二月考 )在做镀锌铁皮锌镀 层厚度的测定实验时，某学生按下列步骤进行实验： 取三块镀锌铁皮 (A、 B、 C截自同一块镀锌铁皮 )分别量出它们的长度与宽度； 用电子天平分别称量三块镀锌铁皮的质量； 将 A放入烧杯中，加入 40 mL 6 mol/L盐酸。到反应速率突然减小时 (产生气泡的速率变的极慢 )，立即将未反应的铁片取出，用自来水冲掉附着的酸液 ； 【 精品教育资源文库 】 烘干铁片
7、并称量； 分别用镀锌铁片 B、 C重复以上步骤； 根据实验所得数据，求出锌镀层厚度。 (1)镀锌铁皮的锌镀层被破坏后将在潮湿的空气中发生电化学腐蚀，相关描述正确的是( ) A.负极反应式为 Fe 2e =Fe2 B.负极反应式为 Zn 2e =Zn2 C.电子从铁流向锌 D.铁不但得不到保护，反而被腐蚀的更快 (2)在镀锌铁皮的锌镀层厚度的测定过程中，下列操作会导致测定结果偏高的是 ( ) A.过早判断反应终点 B.过迟判断反应终点 C.锌在酸中溶解后，铁皮未烘干就去称重 D.在 测定铁皮的面积时测得面积比铁皮的实际面积大 (3)在 的操作中，待反应速率突然减小时 (产生气泡的速率变的极慢 )
8、判断锌层已完全反应的依据是 _ _。 (4)称量与酸反应前后的铁皮的质量 (分别为 m1、 m2)则 m1 m2就是 _的质量，设锌的密度为 ，则锌镀层的总体积为 V _。若已知锌镀层单侧面 积为 S，锌镀层单侧厚度为 h，则 V _，故可得 m1 m2 2hS，即 h m1 m22S 。 解析 (1)锌比铁活泼，先失去电子； (2)称量与酸反应前后的铁皮的质量 (分别为 m1、 m2)，结合锌镀层单侧厚度为 h m1 m22S ，过迟判断反应终点，导致 m2偏小，从而使测定结果偏高；(3)锌未反应完时会形成 锌铁原电池所以反应速率很快，而表面的锌完全溶解后不再形成原电池反应，再加上铁不如锌活
9、泼，所以反 应速率会突然减小。 答案 (1)B (2)B (3)在盐酸中， Zn 与 Fe构成原电池，因为 Zn的活泼性比 Fe的强， Zn失电子被氧化 。 随着 Zn 的消耗原电池作用减弱，反应速率减慢，当反应速率显著减小时说明 Zn与 HCl反应完成 (4)锌镀层 m1 m2 2hS 【例 2】 某实验小组拟用酸碱中和滴定法测 定食醋的总酸量 (g/100 mL)。 (有关实验药品【 精品教育资源文库 】 为：市售食用白醋样品 500 mL、 0.100 0 molL 1 NaOH标准溶液、蒸馏水、 0.1%甲基橙溶液、 0.1%酚酞溶液、 0.1%石 蕊溶液 ) . 实验步骤 (1)用
10、移液管吸取 10 mL 市售白醋样品，置于 100 mL 容量瓶中，加蒸馏水 (煮沸除去 CO2并迅速冷却 )稀释至刻度线，摇匀即得待测食醋溶液。 (2)用酸式滴定管取待测食醋溶液 20.00 mL于 _中。 (3)盛装标准 NaOH溶液，静置后，读取 数据，记录为 NaOH标准溶液体积的初读数。 (4)滴定，并记录 NaOH 的终读数。重复滴定 2 3次。 . 实验记录及数据处理 滴定次数 实验数据 1 2 3 4 V(样品 )/mL 20.00 20.00 20.00 20.00 V(NaOH)/mL(初读数 ) 0.00 0.20 0.10 0.00 V(NaOH)/mL(终读数 ) 1
11、4.98 15.20 15.12 15.95 V(NaOH)/mL(消耗 ) 14.98 15.00 15.02 15.95 . 交流与讨论 (1)甲同学在处理数据过程中计算得： V(NaOH)(平均消耗 ) 14.98 15.00 15.02 15.954 mL15.24 mL 。 试分析他的计算是否合理，如果不合理请说明理由： _ _。 (2)c(样品 ) _ molL 1；样品总酸量 _ g/100 mL。 解析 .(2) 量取约 20.00 mL食醋溶液放入锥形瓶中进行滴定。 .(1) 根据表格中数据可知第 4次误差过大，实验失败，数据不能应用，应用前三次数据计算。 (2)V(NaOH
12、) 14.98 15.00 15.023 mL 15.00 mL， 所 以 c(样品 ) 15.00 mL0.100 0 molL 120.00 mL 10010 0.75 molL 1。 100 mL样品含 CH3COOH 总酸量为 0.75 molL 10.1 L60 gmol 1 4.5 g。 【 精品教育资源文库 】 答案 .(2) 锥形瓶 .(1) 不合理，因为第 4组数据与前 3组相差较大，属异常值，应舍去 (2)0.75 4.5 考点精练 1.(2016 浙江余姚高中 )某化学小组在常温下测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方 案： 方案 ：铜铝混合物 足量
13、溶液 A充分反应 测定生成气体的体积 方案：铜铝混合物 足量溶液 B充分反应 测定剩余固体的质量 下列有关判断中不正确的是 ( ) A.溶液 A和 B均可以是盐酸或 NaOH溶液 B.溶液 A和 B均可以选用稀硝酸 C.若溶液 B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小 D.实验室中方案 更便于实施 解析 因铝既能与强酸又能与强碱反应，而铜不能与碱、无氧化性酸反应，所以 A和 B是盐酸或氢氧 化钠时，都与铝反应，故 A 项正确；又因测固体质量比测气体体积易 进行，故 D正确；若 A和 B都是稀硝酸时则方案 、 均无法实施，故 B错；若 B是浓硝酸时则铝钝化，导致剩余固体质量增加，所以测得铜的质量分数
14、偏小，故 C正确。 答案 B 2.(20164 月浙江选考 )为确定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品中碳酸钠的质量分数，可通过加热分解得到的 CO2质量进行计算，某同学设计的实验装置示意图如下： 请回答： (1)仪器 a的名称是 _。 (2)装置 B中冰水的作用是 _。 (3)该同学设计的实验装置存在 缺陷，有关该实验装置及实验过程中，下列因素可能使碳酸钠的质量分数偏高的是 _。 【 精品教育资源文库 】 A.样品分解不完全 B.装置 B、 C之间缺少 CO2的干燥装置 C.产生 CO2气体的速率太快，没有被碱石灰完全吸收 D.反应完全后停止加热，通入过量的空气 解析 (1)仪器 a 的名称为干燥管 (或球形干燥管 ) ； (2)由 A装置中生成的 气体成分含有水蒸气，通过 B 装置使水蒸气得到冷凝，以避免干扰后续实验； (3)A 项，样品分解不完全，剩余物质的质量增加，导致所测碳酸钠的质量分数偏高； B项，装置 B、 C之间缺少 CO2的干燥装置，则使 C装置中质量增大，导致碳酸氢钠的质量偏大，从而使碳酸钠的质量分
