PAGEPAGE18第四節性質探究與定量測定試驗考點(一)性質探究型試驗知考情明學法性質探究型試驗是高考命題的熱點，也是備考的難點。題目常以生疏物質為載體，綜合考查反應原理、提純、除雜以及性質探究方面的問題。涉及問題面廣，難度大小不一針對探究型試驗的復習，平常要留意試驗的積累，尤其是生疏物質的性質探究，做題時要知其然，更要知其所以然，有條件的學生，可以借閱參考《選修6》教材[考法感悟]1．(2024·全國卷Ⅱ)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體，可用于曬制藍圖。回答下列問題：(1)曬制藍圖時，用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光劑，以K3[Fe(CN)6]溶液為顯色劑。其光解反應的化學方程式為2K3[Fe(C2O4)3]eq\o(=,\s\up7(光照))2FeC2O4＋3K2C2O4＋2CO2↑；顯色反應的化學方程式為_____________________________________________________________________。(2)某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解產物，按如圖所示裝置進行試驗。①通入氮氣的目的是________________________________________________________。②試驗中視察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁，裝置E中固體變為紅色，由此推斷熱分解產物中肯定含有________、________。③為防止倒吸，停止試驗時應進行的操作是_____________________________________________________________________________________________________________。④樣品完全分解后，裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3，檢驗Fe2O3存在的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)測定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。①稱量mg樣品于錐形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用cmol·L－1KMnO4溶液滴定至終點。滴定終點的現象是__________________________。②向上述溶液中加入過量鋅粉至反應完全后，過濾、洗滌，將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀H2SO4酸化，用cmol·L－1KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液VmL。該晶體中鐵的質量分數的表達式為________________________________________________。解析：(1)Fe2＋的檢驗方法是加入K3[Fe(CN)6]溶液生成藍色的Fe3[Fe(CN)6]2，反應的化學方程式為3FeC2O4＋2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2＋3K2C2O4。(2)①空氣中含有O2，為防止Fe2＋被O2氧化，應先通入N2，隔絕空氣，且使反應產生的氣體全部進入后續裝置。②B中澄清石灰水變渾濁，證明分解過程中產生CO2；F中澄清石灰水變渾濁，E中固體變為紅色，說明E中發生反應：CuO＋COeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋CO2，所以分解產物中肯定含有CO。③試驗結束時，為了防止倒吸，應先熄滅裝置A、E的酒精燈，冷卻后停止通入氮氣。④檢驗Fe2O3的方法是取少許固體粉末于試管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液變紅色，證明含有Fe2O3。(3)①滴定終點的現象是有粉紅色出現且半分鐘內不變色。②加入鋅粉后將Fe3＋還原為Fe2＋，再用KMnO4溶液滴定，將Fe2＋氧化為Fe3＋，MnOeq\o\al(－,4)轉化為Mn2＋，可得關系式：5Fe2＋～MnOeq\o\al(－,4)已知n(MnOeq\o\al(－,4))＝(cV×10－3)mol則n(Fe2＋)＝(5cV×10－3)mol則m(Fe2＋)＝(5cV×10－3×56)g該晶體中鐵的質量分數w(Fe)＝eq\f(5cV×10－3×56g,mg)×100%＝eq\f(5cV×56,m×1000)×100%。答案：(1)3FeC2O4＋2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2＋3K2C2O4(2)①隔絕空氣、使反應產生的氣體全部進入后續裝置②CO2CO③先熄滅裝置A、E的酒精燈，冷卻后停止通入氮氣④取少許固體粉末于試管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液變紅色，證明含有Fe2O3(3)①粉紅色出現②eq\f(5cV×56,m×1000)×100%2．(2024·北京高考)試驗小組制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質。資料：K2FeO4為紫色固體，微溶于KOH溶液；具有強氧化性，在酸性或中性溶液中快速產生O2，在堿性溶液中較穩定。(1)制備K2FeO4(夾持裝置略)①A為氯氣發生裝置。A中反應方程式是___________________________________(錳被還原為Mn2＋)。②將除雜裝置B補充完整并標明所用試劑。③C中得到紫色固體和溶液。C中Cl2發生的反應有3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH=2K2FeO4＋6KCl＋8H2O，另外還有___________________________________。(2)探究K2FeO4的性質①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，產生黃綠色氣體，得溶液a，經檢驗氣體中含有Cl2。為證明是否K2FeO4氧化了Cl－而產生Cl2，設計以下方案：方案Ⅰ取少量a，滴加KSCN溶液至過量，溶液呈紅色方案Ⅱ用KOH溶液充分洗滌C中所得固體，再用KOH溶液將K2FeO4溶出，得到紫色溶液b，取少量b，滴加鹽酸，有Cl2產生ⅰ.由方案Ⅰ中溶液變紅可知a中含有________離子，但該離子的產生不能推斷肯定是K2FeO4將Cl－氧化，還可能由___________________________產生(用方程式表示)。ⅱ.方案Ⅱ可證明K2FeO4氧化了Cl－。用KOH溶液洗滌的目的是________________________。②依據K2FeO4的制備試驗得出：氧化性Cl2________FeOeq\o\al(2－,4)(填“>”或“<”)，而方案Ⅱ試驗表明，Cl2和FeOeq\o\al(2－,4)的氧化性強弱關系相反，緣由是_________________________________。③資料表明，酸性溶液中的氧化性FeOeq\o\al(2－,4)>MnOeq\o\al(－,4)，驗證明驗如下：將溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中，振蕩后溶液呈淺紫色。該現象能否證明氧化性FeOeq\o\al(2－,4)>MnOeq\o\al(－,4)。若能，請說明理由；若不能，進一步設計試驗方案。理由或方案：_______________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)①KMnO4被HCl還原為MnCl2，HCl被氧化為Cl2，反應的化學方程式為2KMnO4＋16HCl=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。②應在裝置B中加入飽和食鹽水，以除去混在Cl2中的HCl。洗氣時，氣體應長管進、短管出。③過量的KOH還能與Cl2發生歧化反應，化學方程式為Cl2＋2KOH=KCl＋KClO＋H2O。(2)①ⅰ.滴加KSCN溶液，溶液變紅，說明原溶液中含有Fe3＋。有Fe3＋生成，不能推斷FeOeq\o\al(2－,4)肯定與Cl－發生了反應，依據題目給出的信息，K2FeO4在酸性或中性條件下，FeOeq\o\al(2－,4)會與H＋發生氧化還原反應生成Fe3＋和O2，離子方程式為4FeOeq\o\al(2－,4)＋20H＋=4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O。ⅱ.用KOH溶液洗滌可除去混在C所得固體中的ClO－。②堿性條件下，氧化性Cl2>FeOeq\o\al(2－,4)；而在酸性條件下，FeOeq\o\al(2－,4)的氧化實力增加，氧化性Cl2<FeOeq\o\al(2－,4)。由此可見，兩者氧化性強弱關系相反，主要緣由是溶液的酸堿性不同。③理由：FeOeq\o\al(2－,4)在過量酸的作用下完全轉化為Fe3＋和O2，溶液淺紫色肯定是MnOeq\o\al(－,4)的顏色。方案：向紫色溶液b中滴加過量稀H2SO4，視察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色。答案：(1)①2KMnO4＋16HCl=2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O②③Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O(2)①ⅰ.Fe3＋4FeOeq\o\al(2－,4)＋20H＋=4Fe3＋＋3O2↑＋10H2Oⅱ.解除ClO－的干擾②>溶液酸堿性不同③理由：FeOeq\o\al(2－,4)在過量酸的作用下完全轉化為Fe3＋和O2，溶液淺紫色肯定是MnOeq\o\al(－,4)的顏色或方案：向紫色溶液b中滴加過量稀H2SO4，視察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色[必備知能]1．探究試驗中常見操作及緣由沉淀水洗的目的除去××(可溶于水)雜質沉淀用乙醇洗滌的目的a.減小固體的溶解度；b.除去固體表面吸附的雜質；c.乙醇揮發帶走水分，使固體快速干燥冷凝回流的作用及目的防止××蒸氣逸出脫離反應體系，提高××物質的轉化率限制溶液pH的目的防止××離子水解；防止××離子沉淀；確保××離子沉淀完全；防止××溶解等“趁熱過濾”后，有時先向濾液中加入少量水，加熱至沸騰，然后再“冷卻結晶”出目標產物的緣由稀釋溶液，防止降溫過程中雜質析出，提高產品的純度加過量A試劑的緣由使B物質反應完全(或提高B物質的轉化率)等溫度不高于××℃的緣由溫度過高××物質分解(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3等)或××物質揮發(如濃硝酸、濃鹽酸)或××物質氧化(如Na2SO3等)或促進××物質水解(如AlCl3等)減壓蒸餾(減壓蒸發)的緣由減小壓強，使液體沸點降低，防止××物質受熱分解(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3等)蒸發、反應時的氣體氛圍抑制××離子的水解(如加熱蒸發AlCl3溶液時需在HCl氣流中進行，加熱MgCl2·6H2O得MgCl2時需在HCl氣流中進行等)配制某溶液前先煮沸水的緣由除去溶解在水中的氧氣，防止××物質被氧化反應容器中和大氣相通的玻璃管的作用指示容器中壓強大小，避開反應容器中壓強過大2.常考查操作的答題要點從溶液中得到晶體的操作蒸發濃縮→冷卻結晶→過濾→洗滌(包括水洗、冰水洗、熱水洗、乙醇洗等)→干燥蒸發結晶的操作將溶液轉移到蒸發皿中加熱，并用玻璃棒不斷攪拌，待有大量晶體出現時停止加熱，利用余熱蒸干剩余水分測溶液pH的操作取一小塊pH試紙放在表面皿或玻璃片上，用蘸有待測溶液的玻璃棒點在(或用膠頭滴管吸取待測液滴在)試紙中部，視察試紙顏色改變，并與標準比色卡對比滴定操作滴定時，左手限制滴定管活塞，右手振蕩錐形瓶，眼睛凝視錐形瓶內溶液顏色的改變證明沉淀完全的操作靜置，取沉淀后的上層清液，加入××試劑(沉淀劑)，若沒有沉淀生成，說明沉淀完全洗滌沉淀的操作沿玻璃棒向漏斗(過濾器)中的沉淀上加蒸餾水至沒過沉淀，靜置使其全部濾出，重復操作數次檢驗沉淀是否洗滌干凈的操作取最終一次洗滌液，加入××試劑(依據沉淀可能吸附的雜質離子，選擇合適的檢驗試劑)，若沒有××(特征現象)出現，證明沉淀已洗滌干凈增大原料浸出率的措施攪拌、上升溫度、延長浸出時間、增大氣液或固液接觸面積加熱的目的加快反應速率或促進平衡向某個方向(一般是有利于生成物生成的方向)移動滴定終點溶液顏色改變的推斷滴加最終一滴溶液時，溶液由××顏色變為××顏色，且半分鐘內不變色[集訓沖關]1．(2024·全國卷Ⅲ)綠礬是含有肯定量結晶水的硫酸亞鐵，在工農業生產中具有重要的用途。某化學愛好小組對綠礬的一些性質進行探究。回答下列問題：(1)在試管中加入少量綠礬樣品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液顏色無明顯改變。再向試管中通入空氣，溶液漸漸變紅。由此可知：_______________、__________________。(2)為測定綠礬中結晶水含量，將石英玻璃管(帶兩端開關K1和K2)(設為裝置A)稱重，記為m1g。將樣品裝入石英玻璃管中，再次將裝置A稱重，記為m2g。按如圖連接好裝置進行試驗。①儀器B的名稱是________。②將下列試驗操作步驟正確排序__________(填標號)；重復上述操作步驟，直至A恒重，記為m3g。a．點燃酒精燈，加熱 b．熄滅酒精燈c．關閉K1和K2 d．打開K1和K2，緩緩通入N2e．稱量A f．冷卻到室溫③依據試驗記錄，計算綠礬化學式中結晶水數目x＝________(列式表示)。若試驗時按a、d次序操作，則使x________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。(3)為探究硫酸亞鐵的分解產物，將(2)中已恒重的裝置A接入如圖所示的裝置中，打開K1和K2，緩緩通入N2，加熱。試驗后反應管中殘留固體為紅色粉末。①C、D中的溶液依次為________(填標號)。C、D中有氣泡冒出，并可視察到的現象分別為________________________________________________________________________。a．品紅b．NaOHc．BaCl2d．Ba(NO3)2e．濃H2SO4②寫出硫酸亞鐵高溫分解反應的化學方程式：___________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)綠礬溶液中加入KSCN溶液，溶液顏色無明顯改變，說明樣品中不含三價鐵；再向試管中通入空氣，溶液漸漸變紅，說明FeSO4易被空氣中的氧氣氧化。(2)①儀器B是干燥管。②依據試驗目的及綠礬易被氧化的性質可知，試驗時先打開K1和K2，緩緩通入N2排出裝置中的空氣，避開空氣中的氧氣將綠礬氧化；再點燃酒精燈進行加熱；一段時間后熄滅酒精燈，冷卻至室溫，關閉K1和K2，再稱量A。故正確的操作依次是dabfce。③依據題意，綠礬樣品的質量為(m2－m1)g，綠礬中結晶水的質量為(m2－m3)g，則FeSO4的質量為(m3－m1)g，設綠礬的化學式為FeSO4·xH2O，則FeSO4·xH2Oeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())FeSO4＋xH2O15218x(m3－m1)g(m2－m3)geq\f(152,m3－m1g)＝eq\f(18x,m2－m3g)，解得x＝eq\f(76m2－m3,9m3－m1)。假如試驗時依據a、d次序操作，則部分綠礬被氧化，導致m3增大，則測出結晶水的值x會偏小。(3)試驗后殘留的紅色固體是Fe2O3。依據氧化還原反應規律，反應中硫元素的化合價必定降低，生成SO2。依據得失電子守恒和元素守恒可寫出反應的化學方程式：2FeSO4eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。由于SO3極易溶于水且能與水反應生成H2SO4，欲檢驗SO2和SO3，必需先用BaCl2溶液檢驗SO3，再用品紅溶液檢驗SO2。答案：(1)樣品中沒有Fe(Ⅲ)Fe(Ⅱ)易被氧氣氧化為Fe(Ⅲ)(2)①干燥管②dabfce③eq\f(76m2－m3,9m3－m1)偏小(3)①c、a生成白色沉淀、褪色②2FeSO4eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑2．氰化物有劇毒，冶金工業會產生大量含氰化物的廢水，其中氰化物以CN－等形式存在于廢水中。某化學小組同學對含氰化物廢水處理進行探討。Ⅰ.查閱資料：含氰化物的廢水破壞性處理方法。利用強氧化劑將氰化物氧化為無毒物質，如以TiO2為催化劑用NaClO將CN－氧化成CNO－(CN－和CNO－中N元素均為－3價)，CNO－在酸性條件下接著與NaClO反應生成N2、CO2、Cl2等。Ⅱ.試驗驗證：破壞性處理CN－的效果。化學愛好小組的同學在密閉系統中用如圖裝置進行試驗，以測定CN－被處理的百分率，試驗步驟如下：步驟1：取肯定量廢水進行加熱蒸發、濃縮。步驟2：取濃縮后含CN－的廢水與過量NaClO溶液的混合液共200mL(設其中CN－的濃度為0.2mol·L－1)倒入甲中，塞上橡皮塞。步驟3：點燃酒精燈對丁裝置加熱。步驟4：打開甲上的橡皮塞和活塞，使甲中溶液全部放入乙中，關閉活塞。步驟5：打開活塞K，通一段時間N2，關閉活塞K。步驟6：試驗完成后測定干燥管Ⅰ(含堿石灰)的質量m2[試驗前干燥管Ⅰ(含堿石灰)的質量m1]。回答下列問題：(1)在破壞性處理方法中，在酸性條件下NaClO和CNO－反應的離子方程式為2CNO－＋6ClO－＋8H＋=2CO2↑＋N2↑＋3Cl2↑＋4H2O，請標出反應中電子轉移的方向和數目：___________________________________________________________________。(2)對丁裝置加熱放在步驟3進行的緣由是______________________________________________________________。(3)丙裝置中的試劑是____________。(4)干燥管Ⅱ的作用是_____________________________________________________。(5)請簡要說明試驗中通入N2的目的是___________________________________________________________________________________________________________________。(6)若干燥管Ⅰ中堿石灰增重1.408g，則該試驗中測得CN－被處理的百分率為________。解析：(1)依據題意可知，酸性條件下CNO－與NaClO反應生成N2、CO2和Cl2，電子轉移的方向和數目如下：(2)裝置丁的作用是利用銅與Cl2反應，除去乙中反應生成的氣體中混有的Cl2，故乙中反應之前應先點燃酒精燈對丁裝置加熱，防止干燥管Ⅰ汲取Cl2，影響CO2質量的測定。(3)試驗原理為測量干燥管Ⅰ汲取的CO2的質量確定對CN－的處理效果，由于乙裝置中產生N2、CO2、Cl2、H2O，Cl2與H2O都能被堿石灰汲取，影響CO2質量的測定。所以進入干燥管Ⅰ的氣體應除去Cl2與H2O，用濃硫酸吸H2O，用銅絲除去Cl2，故丙裝置中的試劑是濃硫酸。(4)干燥管Ⅰ的作用是汲取CO2，測定產生的CO2的質量，空氣中的CO2、水蒸氣進入干燥管Ⅰ會干擾試驗，干燥管Ⅱ的作用是防止空氣中的CO2、水蒸氣進入干擾試驗。(5)裝置中殘留有CO2未被完全汲取，導致測定的CO2質量偏低，通入N2使裝置中的CO2全部被排到干燥管Ⅰ中被汲取，削減誤差。(6)干燥管Ⅰ中堿石灰增重1.408g為CO2的質量，物質的量為eq\f(1.408g,44g·mol－1)＝0.032mol，依據碳原子守恒可知被處理的CN－的物質的量為n(CN－)＝n(CO2)＝0.032mol，原溶液中CN－的物質的量為0.2L×0.2mol·L－1＝0.04mol，所以該試驗中測得CN－被處理的百分率為eq\f(0.032mol,0.04mol)×100%＝80%。答案：(1)(2)將產生的氯氣剛好除去(3)濃硫酸(4)防止空氣中的水和CO2進入干燥管Ⅰ中影響對CO2的測量(5)使裝置中的CO2全部被排到干燥管Ⅰ中被汲取，削減誤差(6)80%3．(2024·樂山調研)莫爾鹽[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O](淺綠色)常用作化學試劑、醫藥以及用于冶金、電鍍等。某課題組通過試驗來探究莫爾鹽晶體加熱時的分解產物，回答下列問題：(1)甲同學提出猜想：分解產物可能是N2、Fe2O3、SO3、H2O四種物質。你是否同意并說明理由_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)乙同學設計了如圖裝置：①其中A裝置中的固體變為紅棕色，則固體產物中含有________________；C裝置中紅色褪去，說明氣體產物中含有________________。②為驗證A中殘留物是否含有FeO，須要選的試劑有________。A．KSCN溶液 B．濃鹽酸C．KMnO4溶液 D．稀硫酸(3)丙同學想利用乙同學的裝置證明分解產物中含有氨氣，只需更換B、C中的試劑即可，則更換后的試劑B為____________，C為____________。(4)丁同學認為莫爾鹽晶體分解的氣體產物中含有SO3(g)、SO2(g)及N2。為了進行驗證，丁同學選用乙同學的A裝置和如圖裝置組裝后進行試驗。①丁同學的試驗中，裝置依次連接的合理依次為A、________。②裝置F中，足量鹽酸的作用是________________________________________________。解析：(1)甲同學提出猜想：分解產物可能是N2、Fe2O3、SO3、H2O四種物質，這四種產物的生成只有化合價的上升沒有化合價降低，不符合氧化還原反應規律。(2)①Fe2O3固體為紅棕色，所以固體產物中含有Fe2O3；品紅溶液褪色，說明生成了SO2氣體。②A中殘留物先加入稀硫酸，若有FeO，則生成硫酸亞鐵，再加入KMnO4溶液，Fe2＋被氧化，高錳酸鉀被還原，溶液褪色，證明含有Fe2＋，原固體中含有FeO。(3)裝置B中加入堿石灰，汲取SO2氣體，然后利用NH3的水溶液顯堿性，使紅色石蕊溶液變藍，證明有NH3生成。(4)①A裝置后假如干脆連接帶有溶液的裝置可能會發生倒吸，因此A裝置后應連接平安瓶H，因SO3易溶于水，可知應先用Ba2＋檢驗SO3，混合氣體先通過F裝置，檢驗SO2應選用品紅溶液，F后接D，因SO2是有毒氣體，D后接E，汲取SO2氣體，最終連接G，檢驗是否有N2生成。②裝置F中，足量鹽酸的作用是增加溶液的酸度，削減SO2的溶解。答案：(1)不同意；這四種產物的生成只有化合價的上升沒有化合價降低(2)①Fe2O3SO2②CD(3)堿石灰紅色石蕊溶液(4)①HFDEG②增加溶液的酸度，削減SO2的溶解考點(二)含量測定型試驗知考情明學法定量分析型試驗，除考查元素化合物、反應原理、化學試驗的相關學問外，化學計算也是高考的重要考查內容。尤其是常見的計算方法、數據處理、誤差分析，更是命題者眼中的“熱點”嫻熟駕馭常見定量試驗中出現的試驗操作留意點，特殊是酸堿中和滴定過程中指示劑的選擇、終點的推斷、數據的處理等，及沉淀劑的選擇、沉淀的洗滌、推斷沉淀洗滌干凈的方法、誤差分析等都是常見的考點[考法感悟]1．(2024·全國卷Ⅲ)硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O，M＝248g·mol－1)可用作定影劑、還原劑。回答下列問題：(1)已知：Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaS2O3)＝4.1×10－5。市售硫代硫酸鈉中常含有硫酸根雜質，選用下列試劑設計試驗方案進行檢驗：試劑：稀鹽酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液試驗步驟現象①取少量樣品，加入除氧蒸餾水②固體完全溶解得無色澄清溶液③_____________________④____________________，有刺激性氣體產生⑤靜置，________________⑥______________________(2)利用K2Cr2O7標準溶液定量測定硫代硫酸鈉的純度。測定步驟如下：①溶液配制：稱取1.2000g某硫代硫酸鈉晶體樣品，用新煮沸并冷卻的蒸餾水在____________中溶解，完全溶解后，全部轉移至100mL的__________中，加蒸餾水至________________________________________________________________________。②滴定：取0.00950mol·L－1的K2Cr2O7標準溶液20.00mL，硫酸酸化后加入過量KI，發生反應：Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6I－＋14H＋=3I2＋2Cr3＋＋7H2O。然后用硫代硫酸鈉樣品溶液滴定至淡黃綠色，發生反應：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－。加入淀粉溶液作為指示劑，接著滴定，當溶液____________，即為終點。平行滴定3次，樣品溶液的平均用量為24.80mL，則樣品純度為________%(保留1位小數)。解析：(1)Na2S2O3·5H2O晶體樣品中含有SOeq\o\al(2－,4)，在SOeq\o\al(2－,4)的檢驗過程中應防止加入氧化劑，如H2O2，會把S2Oeq\o\al(2－,3)氧化為SOeq\o\al(2－,4)，也要防止加入稀H2SO4而引入SOeq\o\al(2－,4)，所以樣品加水溶解后應加入過量稀鹽酸，發生反應：S2Oeq\o\al(2－,3)＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O。取上層清液滴入BaCl2溶液，產生白色沉淀：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓，證明溶液中存在SOeq\o\al(2－,4)。(2)①配制肯定物質的量濃度的溶液，應當在燒杯中溶解，冷卻至室溫后，轉移至100mL的容量瓶中，加水至距刻度線1～2cm處，改用膠頭滴管滴加至溶液的凹液面最低處與刻度線相平。②加入淀粉作指示劑，淀粉遇I2變藍色，加入的Na2S2O3樣品與I2反應，當I2消耗完后，溶液藍色褪去，即為滴定終點。由反應Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6I－＋14H＋=3I2＋2Cr3＋＋7H2OI2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－得關系式：Cr2Oeq\o\al(2－,7)～3I2～6S2Oeq\o\al(2－,3)160．00950mol·L－1×0.02L0.00950mol·L－1×0.02L×6硫代硫酸鈉樣品溶液的濃度為eq\f(0.00950mol·L－1×0.02L×6,0.0248L)，樣品的純度為eq\f(\f(0.00950mol·L－1×0.02L×6,0.0248L)×0.1L×248g·mol－1,1.2000g)×100%＝95.0%。答案：(1)③加入過量稀鹽酸④出現乳黃色渾濁⑤(吸)取上層清液，滴入BaCl2溶液⑥產生白色沉淀(2)①燒杯容量瓶刻度②藍色褪去95.02．(2024·全國卷Ⅰ)凱氏定氮法是測定蛋白質中氮含量的經典方法，其原理是用濃硫酸在催化劑存在下將樣品中有機氮轉化成銨鹽，利用如圖所示裝置處理銨鹽，然后通過滴定測量。已知：NH3＋H3BO3=NH3·H3BO3；NH3·H3BO3＋HCl=NH4Cl＋H3BO3。回答下列問題：(1)a的作用是____________________。(2)b中放入少量碎瓷片的目的是____________。f的名稱是____________。(3)清洗儀器：g中加蒸餾水；打開k1，關閉k2、k3，加熱b，蒸氣充溢管路；停止加熱，關閉k1，g中蒸餾水倒吸進入c，緣由是________________________________；打開k2放掉水。重復操作2～3次。(4)儀器清洗后，g中加入硼酸(H3BO3)和指示劑。銨鹽試樣由d注入e，隨后注入氫氧化鈉溶液，用蒸餾水沖洗d，關閉k3，d中保留少量水。打開k1，加熱b，使水蒸氣進入e。①d中保留少量水的目的是_______________________。②e中主要反應的離子方程式為_______________________________________________，e采納中空雙層玻璃瓶的作用是_______________________________________________。(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)樣品m克進行測定，滴定g中汲取液時消耗濃度為cmol·L－1的鹽酸VmL，則樣品中氮的質量分數為________%，樣品的純度≤________%。解析：(1)導管a與大氣相通，其作用是避開燒瓶內氣壓過大，發生危急。(2)加熱液體時加入碎瓷片，其作用是防止液體暴沸。冷凝管有直形冷凝管和球形冷凝管等，要指明。(3)停止加熱，瓶內水蒸氣冷凝，氣體壓強減小，會引起g中液體倒吸入c中，利用蒸餾水倒吸來洗滌儀器e、f。(4)①止水夾k3處可能漏氣，導致測定的N元素養量分數偏低，故d中保留少量水起液封作用，防止氨氣逸出。②e中發生的主要反應是銨鹽與氫氧化鈉反應，須要加熱，使氨氣全部逸出。“中空雙層玻璃瓶”比較生疏，可以聯想平常生活中保溫玻璃瓶來分析問題。(5)n(N)＝n(NH3)＝n(HCl)＝eq\f(cV,1000)mol，w(N)＝eq\f(\f(cV,1000)mol×14g·mol－1,mg)×100%＝eq\f(1.4cV,m)%。C2H5NO2的相對分子質量為75，w(C2H5NO2)＝eq\f(1.4cV,m)%×eq\f(75,14)＝eq\f(7.5cV,m)%。答案：(1)避開b中壓強過大(2)防止暴沸直形冷凝管(3)c中溫度下降，管路中形成負壓(4)①液封，防止氨氣逸出②NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())NH3↑＋H2O保溫使氨完全蒸出(5)eq\f(1.4cV,m)eq\f(7.5cV,m)[必備知能]1．定量試驗數據的測量方法(1)沉淀法：先將某種成分轉化為沉淀，然后稱量純凈、干燥的沉淀的質量，再進行相關計算。(2)測氣體體積法：對于產生氣體的反應，可以通過測定氣體體積的方法測定樣品純度。①常見測量氣體體積的試驗裝置②量氣時應留意的問題a．量氣時應保持裝置處于室溫狀態。b．讀數時要特殊留意消退“壓強差”，保持液面相平還要留意視線與液面最低處相平。如圖中(Ⅰ)(Ⅳ)應使左側和右側的液面高度保持相平。(3)測氣體質量法將生成的氣體通入足量的汲取劑中，通過稱量試驗前后汲取劑的質量，求得所汲取氣體的質量，然后進行相關計算。(4)滴定法即利用滴定操作原理，通過酸堿中和滴定、沉淀滴定和氧化還原反應滴定等獲得相應數據后再進行相關計算。2．定量試驗數據的處理方法(1)看數據是否符合測量儀器的精度特點，如用托盤天平測得質量的精度為0.1g，若精度值超過了這個范圍，說明所得數據是無效的。(2)看數據是否在誤差允許范圍內，若所得的數據明顯超出誤差允許范圍，要舍去。(3)看反應是否完全，是否是過量反應物作用下所得的數據，只有完全反應時所得的數據，才能進行有效處理和應用。(4)看所得數據的測試環境是否一樣，特殊是氣體體積數據，只有在溫度、壓強一樣的狀況下得出的數據才能進行比較、運算。(5)看數據測量過程是否規范、合理，錯誤和違反測量規則的數據須要舍去。3．定量試驗題的解題流程[集訓沖關]1．(2014·北京高考)碳、硫的含量影響鋼鐵性能。碳、硫含量的一種測定方法是將鋼樣中碳、硫轉化為氣體，再用測碳、測硫裝置進行測定。(1)采納裝置A，在高溫下將x克鋼樣中碳、硫轉化為CO2、SO2。①氣體a的成分是____________。②若鋼樣中硫以FeS形式存在，A中反應：3FeS＋5O2eq\o(=,\s\up7(高溫))1________＋3________。(2)將氣體a通入測硫裝置中(如圖)，采納滴定法測定硫的含量。①H2O2氧化SO2的化學方程式：___________________________。②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4，消耗zmLNaOH溶液。若消耗1mLNaOH溶液相當于硫的質量為y克，則該鋼樣中硫的質量分數：________。(3)將氣體a通入測碳裝置中(如圖)，采納重量法測定碳的含量。①氣體a通過B和C的目的是_____________________________________________。②計算鋼樣中碳的質量分數，應測量的數據是___________________________________。解析：(1)①依據題給信息可知氣體a的成分為CO2、SO2和過量的O2。②依據原子守恒和得失電子守恒配平方程式：3FeS＋5O2eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋3SO2。(2)①過氧化氫具有氧化性，二氧化硫具有還原性，二者發生氧化還原反應生成硫酸。②消耗1mLNaOH溶液相當于硫的質量為yg，則消耗zmLNaOH溶液相當于硫的質量為yzg，所以鋼樣中硫的質量分數為eq\f(yz,x)。(3)①整個裝置要精確測定CO2的含量，故須要解除干擾氣體SO2，由題給裝置可知，活性二氧化錳的作用是除去氣體a中的SO2，重鉻酸鉀和濃硫酸的作用是檢驗SO2是否除盡。②通過測量二氧化碳汲取瓶汲取CO2前、后的質量計算出鋼樣中碳的質量分數。答案：(1)①O2、SO2、CO2②Fe3O4SO2(2)①H2O2＋SO2=H2SO4②eq\f(yz,x)(3)①解除SO2對CO2測定的干擾②汲取CO2前、后汲取瓶的質量2．(2024·天津高考)水中溶氧量(DO)是衡量水體自凈實力的一個指標，通常用每升水中溶解氧分子的質量表示，單位mg·L－1。我國《地表水環境質量標準》規定，生活飲用水源的DO不能低于5mg·L－1。某化學小組同學設計了下列裝置(夾持裝置略)，測定某河水的DO。Ⅰ.測定原理：堿性條件下，O2將Mn2＋氧化為MnO(OH)2：①2Mn2＋＋O2＋4OH－=2MnO(OH)2↓酸性條件下，MnO(OH)2將I－氧化為I2：②MnO(OH)2＋I－＋H＋→Mn2＋＋I2＋H2O(未配平)用Na2S2O3標準溶液滴定生成的I2：③2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I2=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－Ⅱ.測定步驟：a．安裝裝置，檢驗氣密性，充N2排盡空氣后，停止充N2。b．向燒瓶中加入200mL水樣。c．向燒瓶中依次快速加入1mLMnSO4無氧溶液(過量)、2mL堿性KI無氧溶液(過量)，開啟攪拌器，至反應①完全。d．攪拌并向燒瓶中加入2mLH2SO4無氧溶液，至反應②完全，溶液為中性或弱酸性。e．從燒瓶中取出40.00mL溶液，以淀粉作指示劑，用0.01000mol·L－1Na2S2O3溶液進行滴定，記錄數據。f．……g．處理數據(忽視氧氣從水樣中的逸出量和加入試劑后水樣體積的改變)。回答下列問題：(1)配制以上無氧溶液時，除去所用溶劑水中氧的簡潔操作為________。(2)在橡膠塞處加入水樣及有關試劑應選擇的儀器是________。①滴定管②注射器③量筒(3)攪拌的作用是____________________________________________________________。(4)配平反應②的方程式，其化學計量數依次為__________________________________。(5)步驟f為________________________。(6)步驟e中達到滴定終點的標記為__________________________________________。若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50mL，水樣的DO＝______mg·L－1(保留一位小數)。作為飲用水源，此次測得DO是否達標：________(填“是”或“否”)。(7)步驟d中加入H2SO4溶液反應后，若溶液pH過低，滴定時會產生明顯的誤差。寫出產生此誤差的緣由(用離子方程式表示，至少寫出2個)______________________________________________________________________________________________________。解析：(1)氣體的溶解度隨溫度上升而減小，故可用將水加熱煮沸法除去溶解在溶劑水中的氧氣。(2)測定步驟中加入的試劑均為無氧溶液，且加入的水樣要防止空氣中氧氣的干擾，故須要隔絕空氣，所以選用密封性較好的注射器。(3)攪拌能夠使物質混合勻稱，加快化學反應的進行。(4)MnO(OH)2中Mn顯＋4價，2molI－化合價上升2價生成I2，故依據化合價升降總數相等和元素守恒、電荷守恒配平方程式為MnO(OH)2＋2I－＋4H＋=Mn2＋＋I2＋3H2O。(5)中和滴定一般采納重復滴定2～3次來減小滴定誤差。(6)用Na2S2O3溶液進行滴定時，I2的量漸漸減小至消逝時為滴定終點，此時的現象是藍色消逝且半分鐘內不變色。依據題中所給反應方程式得關系式：2Mn2＋～O2～2MnO(OH)2～2I2～4Na2S2O314n(O2)0.0045L×0.01000mol·L－1eq\f(1,nO2)＝eq\f(4,0.0045L×0.01000mol·L－1)，則n(O2)＝eq\f(1,4)×0.0045L×0.01000mol·L－1，則DO＝eq\f(\f(1,4)×0.0045L×0.01000mol·L－1×32g·mol－1,0.04L)＝9.0×10－3g·L－1＝9.0mg·L－1，依據生活飲用水的DO不低于5mg·L－1知，此次測得的DO達標。(7)Na2S2O3在酸性條件下可以發生歧化反應生成S和SO2，且生成的SO2可被I2氧化。另外，在酸性條件下I－也可被氧氣氧化。答案：(1)將溶劑水煮沸后冷卻(2)②(3)使溶液混合勻稱，快速完成反應(4)1,2,4,1,1,3(5)重復步驟e的操作2～3次(6)溶液藍色褪去(半分鐘內不變色)9.0是(7)2H＋＋S2Oeq\o\al(2－,3)=S↓＋SO2↑＋H2O、SO2＋I2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2I－、4H＋＋4I－＋O2=2I2＋2H2O(任寫其中2個)3．(2024·肇慶模擬)磷化鋁、磷化鋅、磷化鈣與水反應產生高毒的PH3氣體(熔點為－132℃，還原性強、易自燃)，可用于糧食熏蒸殺蟲。衛生平安標準規定：當糧食中磷化物(以PH3計)的含量低于0.05mg·kg－1時算合格。可用以下方法測定糧食中殘留的磷化物含量：[操作流程]安裝汲取裝置→PH3的產生與汲取→轉移KMnO4汲取溶液→亞硫酸鈉標準溶液滴定。[試驗裝置]C中盛100g原糧，D中盛有20.00mL1.12×10－4mol·L－1KMnO4溶液(H2S