資源簡介

[熱點題空]　第5練　綜合實驗中的滴定計算、產率計算
1.(5分)[2023·重慶，15(4)②]稱取CaCl2水合物1.000 g，加水溶解，加入過量Na2C2O4，將所得沉淀過濾洗滌后，溶于熱的稀硫酸中，用0.100 0 mol·L-1 KMnO4標準溶液滴定，消耗24.00 mL。滴定達到終點的現象為　　　　　　　，該副產物中CaCl2的質量分數為　　　　。
2.(6分)[2022·山東，18(2)]實驗室利用FeCl2·4H2O和亞硫酰氯(SOCl2)制備無水FeCl2。
現有含少量雜質的FeCl2·nH2O，為測定n值進行如下實驗：
實驗Ⅰ：稱取m1 g樣品，用足量稀硫酸溶解后，用c mol·L-1K2Cr2O7標準溶液滴定Fe2+達終點時消耗V mL(滴定過程中Cr2轉化為Cr3+，Cl-不反應)。
實驗Ⅱ：另取m1 g樣品，與足量SOCl2反應后，固體質量為m2 g。
則n=　　　　　；下列情況會導致n測量值偏小的是　　　　　(填標號)。
A.樣品中含少量FeO雜質
B.樣品與SOCl2反應時失水不充分
C.實驗Ⅰ中，稱重后樣品發生了潮解
D.滴定達終點時發現滴定管尖嘴內有氣泡生成
3.(6分)[2023·浙江6月選考，20(4)]某研究小組用鋁土礦為原料制備絮凝劑聚合氯化鋁([Al2(OH)aClb]m，a=1~5)。
已知：①鋁土礦主要成分為Al2O3，含少量Fe2O3和SiO2。用NaOH溶液溶解鋁土礦過程中SiO2轉變為難溶性的鋁硅酸鹽。
②[Al2(OH)aClb]m的絮凝效果可用鹽基度衡量，鹽基度=。當鹽基度為0.60~0.85時，絮凝效果較好。
(4)測定產品的鹽基度。
Cl-的定量測定：稱取一定量樣品，配成溶液，移取25.00 mL溶液于錐形瓶中，調pH=6.5~10.5，滴加指示劑K2CrO4溶液。在不斷搖動下，用0.100 0 mol·L-1 AgNO3標準溶液滴定至淺紅色(有Ag2CrO4沉淀)，30秒內不褪色。平行測試3次，平均消耗AgNO3標準溶液22.50 mL。另測得上述樣品溶液中c(Al3+)=0.100 0 mol·L-1。
①產品的鹽基度為　　　　。
②測定Cl-過程中溶液pH過低或過高均會影響測定結果，原因是　　　　。
4.(3分)[2023·遼寧，17(7)]2-噻吩乙醇(Mr=128)是抗血栓藥物氯吡格雷的重要中間體，其制備方法如下：
Ⅰ.制鈉砂。向燒瓶中加入300 mL液體A和4.60 g金屬鈉，加熱至鈉熔化后，蓋緊塞子，振蕩至大量微小鈉珠出現。
Ⅱ.制噻吩鈉。降溫至10 ℃，加入25 mL噻吩，反應至鈉砂消失。
Ⅲ.制噻吩乙醇鈉。降溫至-10 ℃，加入稍過量的環氧乙烷的四氫呋喃溶液，反應30 min。
Ⅳ.水解。恢復室溫，加入70 mL水，攪拌30 min；加鹽酸調pH至4~6，繼續反應2 h，分液；用水洗滌有機相，二次分液。
Ⅴ.分離。向有機相中加入無水MgSO4，靜置，過濾，對濾液進行蒸餾，蒸出四氫呋喃、噻吩和液體A后，得到產品17.92 g。
產品的產率為　　　　　　　　(用Na計算，精確至0.1%)。
5.(7分)滴定法測定水合肼樣品的含量，稱取樣品3.0 g，加入適量NaHCO3固體(滴定過程中，調節溶液的pH保持在6.5左右)，加水配成250 mL溶液，移出25.00 mL置于錐形瓶中，并滴加2~3滴淀粉溶液，用0.15 mol·L-1碘的標準溶液滴定(已知：N2H4·H2O+2I2===N2↑+4HI+H2O)。
(1)滴定時，碘的標準溶液盛放在　　　　　(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。
(2)下列能導致水合肼的含量測定結果偏高的是　　　　(填字母)。
a.錐形瓶清洗干凈后未干燥
b.滴定前，滴定管內無氣泡，滴定后有氣泡
c.讀數時，滴定前平視，滴定后俯視
d.盛標準液的滴定管水洗后，直接裝標準液
(3)實驗測得消耗碘的標準溶液的平均值為20.00 mL，樣品中水合肼(N2H4·H2O)的質量分數為　　　　　　　。
6.(5分)為測定咸菜中亞硝酸根離子的含量(忽略硝酸根離子的干擾)，取1 kg咸菜榨汁，收集榨出的液體，加入提取劑，過濾得到無色濾液，將該濾液稀釋至體積為1 L，取100 mL稀釋后的濾液與過量的稀硫酸和碘化鉀溶液的混合液反應，再滴加幾滴淀粉溶液，用0.010 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液進行滴定，共消耗Na2S2O3溶液的體積為15.00 mL。
(1)在堿式滴定管中裝入Na2S2O3溶液后，要先排放滴定管尖嘴處的氣泡，其正確的圖示為　　　　(填字母)。
(2)該咸菜中亞硝酸根離子的含量為　　　　 mg·kg-1(已知：2N+4H++2I-===2NO↑+I2+2H2O，I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6)。
7.(18分)(2024·河北石家莊二模)乙酰乙酸乙酯是一種重要的有機中間體，實驗室制備乙酰乙酸乙酯的反應、裝置示意圖和有關數據如下：
(乙酰乙酸乙酯)+C2H5OH
相對分子質量 沸點/℃
乙醇 46 78
乙酸乙酯 88 77
乙酰乙酸乙酯 130 180.4
實驗步驟：
ⅰ.向三頸燒瓶中加入4.0 g Na，5.0 g細砂和18 mL二甲苯；加熱使Na熔化并攪拌，使其分散成小鈉珠；冷卻后，用傾析法除去上層液體。
ⅱ.迅速向三頸燒瓶中加入20.0 g乙酸乙酯和很少量的乙醇，攪拌并加熱，發生反應。
ⅲ.向反應后的體系中加入3 mL乙醇除去過量Na，過濾；向濾液中加入50%乙酸至其呈弱酸性；再向其中加入飽和食鹽水，分液；向有機層加入無水Na2SO4，過濾，蒸餾，收集到目標餾分10.4 g。
回答下列問題：
(1)裝置圖中無水CaCl2的作用為　　　　　　　；A、B處應安裝的儀器分別為　　　　、　　　　　(填名稱)。
(2)步驟ⅰ中不能將二甲苯換成CCl4，解釋其原因為　　　　　　。
(3)乙酰乙酸乙酯可與Na反應生成， 是因為其分子中標*號碳原子上的氫活性很強。從結構角度解釋氫活性很強的原因為　　　　　　　　　。步驟ⅲ中加入乙酸的目的為　　　　　　　　　。
(4)步驟ⅲ中加入飽和食鹽水、無水Na2SO4的目的分別為　　　　　　　；　　　　　　　。
(5)本實驗的產率為　　　　　　　　　%(保留三位有效數字)。
答案精析
1.滴入最后半滴KMnO4標準溶液，溶液變為淺紅色，且半分鐘內不變色　66.6%
2.　AB
解析　滴定過程中Cr2將Fe2+氧化成Fe3+，自身被還原成Cr3+，反應的離子方程式為6Fe2++Cr2+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O，則m1 g樣品中n(FeCl2)=6n(Cr2)=6cV×10-3mol；m1 g樣品中結晶水的質量為(m1-m2) g，結晶水的物質的量為 mol，n(FeCl2)∶n(H2O)=1∶n=(6cV×10-3 mol)∶ mol，解得n=。樣品中含少量FeO雜質，溶于稀硫酸后生成Fe2+，導致消耗的K2Cr2O7溶液的體積V偏大，使n的測量值偏小，A項選；樣品與SOCl2反應時失水不充分，則m2偏大，使n的測量值偏小，B項選；實驗Ⅰ稱重后，樣品發生了潮解，消耗的K2Cr2O7溶液的體積V不變，使n的測量值不變，C項不選；滴定達到終點時發現滴定管尖嘴內有氣泡生成，導致消耗的K2Cr2O7溶液的體積V偏小，使n的測量值偏大，D項不選。
3.①0.7　②pH過低，指示劑會與氫離子反應生成重鉻酸根離子，會氧化氯離子，導致消耗的硝酸銀偏少，而pH過高，氫氧根離子會與銀離子反應，導致消耗的硝酸銀偏多
解析　①根據Cl-~AgNO3，樣品溶液中氯離子物質的量濃度為=0.09 mol·L-1，n(Al3+)∶n(Cl-)=10∶9，根據電荷守恒得到[Al2(OH)4.2Cl1.8]m產品的鹽基度為=0.7。
4.70.0%
解析　步驟Ⅰ中向燒瓶中加入300 mL液體A和4.60 g金屬鈉，Na的物質的量為=0.2 mol，步驟Ⅱ中Na完全反應，根據方程式可知，理論上可以生成0.2 mol 2-噻吩乙醇，產品的產率為×100%=70.0%。
5.(1)酸式　(2)d　(3)25%
解析　(1)碘液能腐蝕橡膠，應選用酸式滴定管。(2)a項，對測定結果無影響；b項，滴定后有氣泡，讀取的碘的標準溶液體積偏小，使測定結果偏低；c項，滴定后俯視讀數時，讀取的碘的標準溶液的體積偏小，會使測定結果偏低；d項，消耗碘的標準溶液的體積偏大，使測定結果偏高。
(3)　　　2I2　　　　~　　　N2H4·H2O
　　　 　2　　　　　 　　　　　1
0.15×20×10-3 mol　×0.15×20×10-3 mol
則水合肼的質量分數為×100%=25%。
6.(1)B　(2)69
解析　(2)根據反應原理可推出關系式：2N~I2~2Na2S2O3，共消耗Na2S2O3溶液的物質的量是15.00 mL×10-3×0.010 0 mol·L-1=1.5×10-4 mol，則1 L溶液中含N的物質的量是1.5×10-3 mol，該咸菜中亞硝酸根離子的含量為=69 mg·kg-1。
7.(1)隔絕空氣中的水蒸氣　恒壓滴液漏斗　球形冷凝管　(2)CCl4的密度比Na大，Na接觸空氣會被氧化　(3)酮羰基和酯基中氧的電負性大于碳，導致其中碳原子的正電性增強，繼而使亞甲基中的碳氫鍵極性增強　將乙酰乙酸乙酯鈉和乙醇鈉轉化為乙酰乙酸乙酯和乙醇　(4)降低產品在水中的溶解度(或增大水層密度利于分層)　干燥產品　(5)70.5
解析　(1)無水CaCl2具有吸水性，鈉能與水反應，裝置圖中無水CaCl2的作用為隔絕空氣中的水蒸氣；A是向三頸燒瓶中加入液體試劑的儀器，A為恒壓滴液漏斗；B是冷凝回流裝置，B為球形冷凝管。(5)20.0 g乙酸乙酯的物質的量為≈0.227 mol ，理論上生成乙酰乙酸乙酯0.113 5 mol，則產率為×100%≈70.5%。(共24張PPT)
[熱點題空]
專題三　第5練　
綜合實驗中的滴定
計算、產率計算
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1.[2023·重慶，15(4)②]稱取CaCl2水合物1.000 g，加水溶解，加入過量Na2C2O4，將所得沉淀過濾洗滌后，溶于熱的稀硫酸中，用0.100 0 mol·
L-1 KMnO4標準溶液滴定，消耗24.00 mL。滴定達到終點的現象為______
　　　　　　 　，該副產物中CaCl2的質量分數為　　　　。
后半滴KMnO4標準溶液，溶液變為淺紅色，且半分鐘內不變色
滴入最
66.6%
氯化鈣和草酸鈉反應轉化為草酸鈣沉淀，草酸鈣沉淀加入硫酸中轉化為草酸，草酸和高錳酸鉀發生氧化還原反應：2Mn+5H2C2O4+6H+
===10CO2↑+2Mn2++8H2O，結合質量守恒可知，5CaCl2~5H2C2O4~
2Mn，則該副產物中CaCl2的質量分數為
×100%=66.6%。
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2.[2022·山東，18(2)]實驗室利用FeCl2·4H2O和亞硫酰氯(SOCl2)制備無水FeCl2。
現有含少量雜質的FeCl2·nH2O，為測定n值進行如下實驗：
實驗Ⅰ：稱取m1 g樣品，用足量稀硫酸溶解后，用c mol·L-1K2Cr2O7標準溶液滴定Fe2+達終點時消耗V mL(滴定過程中Cr2轉化為Cr3+，Cl-不反應)。
實驗Ⅱ：另取m1 g樣品，與足量SOCl2反應后，固體質量為m2 g。
則n=　　　 　　；下列情況會導致n測量值偏小的是　　　(填標號)。
A.樣品中含少量FeO雜質
B.樣品與SOCl2反應時失水不充分
C.實驗Ⅰ中，稱重后樣品發生了潮解
D.滴定達終點時發現滴定管尖嘴內有氣泡生成
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AB
滴定過程中Cr2將Fe2+氧化成Fe3+，自身被還原成Cr3+，反應的離子方程式為6Fe2++Cr2+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O，則m1 g樣品中n(FeCl2)=6n(Cr2)=6cV×10-3mol；m1 g樣品中結晶水的質量為(m1-m2) g，結晶水的物質的量為 mol，n(FeCl2)∶n(H2O)=1∶n=(6cV
×10-3 mol)∶ mol，解得n=。樣品中含少量FeO雜質，溶于稀硫酸后生成Fe2+，導致消耗的K2Cr2O7溶液的體積V偏大，使n的測量值偏小，A項選；
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樣品與SOCl2反應時失水不充分，則m2偏大，使n的測量值偏小，B項選；
實驗Ⅰ稱重后，樣品發生了潮解，消耗的K2Cr2O7溶液的體積V不變，使n的測量值不變，C項不選；
滴定達到終點時發現滴定管尖嘴內有氣泡生成，導致消耗的K2Cr2O7溶液的體積V偏小，使n的測量值偏大，D項不選。
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3.[2023·浙江6月選考，20(4)]某研究小組用鋁土礦為原料制備絮凝劑聚合氯化鋁([Al2(OH)aClb]m，a=1~5)。
已知：①鋁土礦主要成分為Al2O3，含少量Fe2O3和SiO2。用NaOH溶液溶解鋁土礦過程中SiO2轉變為難溶性的鋁硅酸鹽。
②[Al2(OH)aClb]m的絮凝效果可用鹽基度衡量，鹽基度=。當鹽基度為0.60~0.85時，絮凝效果較好。
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(4)測定產品的鹽基度。
Cl-的定量測定：稱取一定量樣品，配成溶液，移取25.00 mL溶液于錐形瓶中，調pH=6.5~10.5，滴加指示劑K2CrO4溶液。在不斷搖動下，用0.100 0 mol·L-1 AgNO3標準溶液滴定至淺紅色(有Ag2CrO4沉淀)，30秒內不褪色。平行測試3次，平均消耗AgNO3標準溶液22.50 mL。另測得上述樣品溶液中c(Al3+)=0.100 0 mol·L-1。
①產品的鹽基度為　　　　。
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0.7
根據Cl-~AgNO3，樣品溶液中氯離子物質的量濃度為=0.09 mol·L-1，n(Al3+)∶n(Cl-)=10∶9，
根據電荷守恒得到 [Al2(OH)4.2Cl1.8]m產品的鹽基度為=0.7。
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②測定Cl-過程中溶液pH過低或過高均會影響測定結果，原因是________
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指示劑會與氫離子反應生成重鉻酸根離子，會氧化氯離子，導致消耗的硝酸銀偏少，而pH過高，氫氧根離子會與銀離子反應，導致消耗的硝酸銀偏多
pH過低，
4.[2023·遼寧，17(7)]2-噻吩乙醇(Mr=128)是抗血栓藥物氯吡格雷的重要中間體，其制備方法如下：
Ⅰ.制鈉砂。向燒瓶中加入
300 mL液體A和4.60 g金屬
鈉，加熱至鈉熔化后，蓋
緊塞子，振蕩至大量微小鈉珠出現。
Ⅱ.制噻吩鈉。降溫至10 ℃，加入25 mL噻吩，反應至鈉砂消失。
Ⅲ.制噻吩乙醇鈉。降溫至-10 ℃，加入稍過量的環氧乙烷的四氫呋喃溶液，反應30 min。
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Ⅳ.水解。恢復室溫，加入70 mL水，攪拌30 min；加鹽酸調pH至4~6，繼續反應2 h，分液；用水洗滌有機相，二次分液。
Ⅴ.分離。向有機相中加入無水MgSO4，靜置，過濾，對濾液進行蒸餾，蒸出四氫呋喃、噻吩和液體A后，得到產品17.92 g。
產品的產率為　　　　(用Na計算，精確至0.1%)。
70.0%
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步驟Ⅰ中向燒瓶中加入300 mL液體A和4.60 g金屬鈉，Na的物質的量為=0.2 mol，步驟Ⅱ中Na完全反應，根據方程式可知，理論上可以生成0.2 mol 2-噻
吩乙醇，產品的產率為
×100%
=70.0%。
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碘液能腐蝕橡膠，應選用酸式滴定管。
5.滴定法測定水合肼樣品的含量，稱取樣品3.0 g，加入適量NaHCO3固體(滴定過程中，調節溶液的pH保持在6.5左右)，加水配成250 mL溶液，移出25.00 mL置于錐形瓶中，并滴加2~3滴淀粉溶液，用0.15 mol·L-1碘的標準溶液滴定(已知：N2H4·H2O+2I2===N2↑+4HI+H2O)。
(1)滴定時，碘的標準溶液盛放在　 　(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。
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酸式
(2)下列能導致水合肼的含量測定結果偏高的是　　　　(填字母)。
a.錐形瓶清洗干凈后未干燥
b.滴定前，滴定管內無氣泡，滴定后有氣泡
c.讀數時，滴定前平視，滴定后俯視
d.盛標準液的滴定管水洗后，直接裝標準液
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d
a項，對測定結果無影響；
b項，滴定后有氣泡，讀取的碘的標準溶液體積偏小，使測定結果偏低；
c項，滴定后俯視讀數時，讀取的碘的標準溶液的體積偏小，會使測定結果偏低；
d項，消耗碘的標準溶液的體積偏大，使測定結果偏高。
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(3)實驗測得消耗碘的標準溶液的平均值為20.00 mL，樣品中水合肼(N2H4·H2O)的質量分數為　　　。
25%
　　　2I2　　　　~　　　N2H4·H2O
　　　 2　　　　　 　　　　 1
0.15×20×10-3 mol　×0.15×20×10-3 mol
則水合肼的質量分數為×100%=25%。
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6.為測定咸菜中亞硝酸根離子的含量(忽略硝酸根離子的干擾)，取1 kg咸菜榨汁，收集榨出的液體，加入提取劑，過濾得到無色濾液，將該濾液稀釋至體積為1 L，取100 mL稀釋后的濾液與過量的稀硫酸和碘化鉀溶液的混合液反應，再滴加幾滴淀粉溶液，用0.010 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液進行滴定，共消耗Na2S2O3溶液的體積為15.00 mL。
(1)在堿式滴定管中裝入Na2S2O3溶液后，要先排放滴定管尖嘴處的氣泡，其正確的圖示為　　　　(填字母)。
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B
根據反應原理可推出關系式：2N~I2~2Na2S2O3，共消耗Na2S2O3溶液的物質的量是15.00 mL×10-3×0.010 0 mol·L-1=1.5×10-4 mol，則1 L溶液中含N的物質的量是1.5×10-3 mol，該咸菜中亞硝酸根離子的
含量為=69 mg·kg-1。
(2)該咸菜中亞硝酸根離子的含量為　　　　 mg·kg-1(已知：2N+4H++
2I-===2NO↑+I2+2H2O，I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6)。
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7.(2024·河北石家莊二模)乙酰乙酸乙酯是一種重要的有機中間體，實驗室制備乙酰乙酸乙酯的反應、裝置示意圖和有關數據如下：
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(乙酰乙酸乙酯)+C2H5OH
相對分子質量 沸點/℃
乙醇 46 78
乙酸乙酯 88 77
乙酰乙酸乙酯 130 180.4
實驗步驟：
ⅰ.向三頸燒瓶中加入4.0 g Na，5.0 g細砂和18 mL二甲
苯；加熱使Na熔化并攪拌，使其分散成小鈉珠；冷卻
后，用傾析法除去上層液體。
ⅱ.迅速向三頸燒瓶中加入20.0 g乙酸乙酯和很少量的乙
醇，攪拌并加熱，發生反應。
ⅲ.向反應后的體系中加入3 mL乙醇除去過量Na，過濾；向濾液中加入50%乙酸至其呈弱酸性；再向其中加入飽和食鹽水，分液；向有機層加入無水Na2SO4，過濾，蒸餾，收集到目標餾分10.4 g。
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無水CaCl2具有吸水性，鈉能與水反應，裝置圖中無水CaCl2的作用為隔絕空氣中的水蒸氣；A是向三頸燒瓶中加入液體試劑的儀器，A為恒壓滴液漏斗；B是冷凝回流裝置，B為球形冷凝管。
回答下列問題：
(1)裝置圖中無水CaCl2的作用為　　　　 　 　　；
A、B處應安裝的儀器分別為　　　 　、______
　 　(填名稱)。
1
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3
4
5
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隔絕空氣中的水蒸氣
恒壓滴液漏斗
球形冷
凝管
(2)步驟ⅰ中不能將二甲苯換成CCl4，解釋其原因為
　　　　　 　。
(3)乙酰乙酸乙酯 可與Na反應生成
， 是因為其分子中標*號碳原
子上的氫活性很強。從結構角度解釋氫活性很強的原因為_____________
________________________________________________________________________________。步驟ⅲ中加入乙酸的目的為____________________
　　　　　　　 　　。
CCl4的密度比Na大，Na接觸空氣會被氧化
中氧的電負性大于碳，導致其中碳原子的正電性增強，繼而使亞甲基中的碳氫鍵極性增強
酮羰基和酯基
乙醇鈉轉化為乙酰乙酸乙酯和乙醇
將乙酰乙酸乙酯鈉和
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20.0 g乙酸乙酯的物質的量為≈0.227 mol ，理論上生成乙酰乙酸乙酯0.113 5 mol，則產率為×100%≈70.5%。
(4)步驟ⅲ中加入飽和食鹽水、無水Na2SO4的目的分別為________________________________________
　　　　；　　　　　。
(5)本實驗的產率為　　　%(保留三位有效數字)。
降低產品在水中的溶解度(或增大水層密度利
于分層)
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干燥產品
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