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[热点题空]　第5练　综合实验中的滴定计算、产率计算
1.(5分)[2023·重庆，15(4)②]称取CaCl2水合物1.000 g，加水溶解，加入过量Na2C2O4，将所得沉淀过滤洗涤后，溶于热的稀硫酸中，用0.100 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定，消耗24.00 mL。滴定达到终点的现象为　　　　　　　，该副产物中CaCl2的质量分数为　　　　。
2.(6分)[2022·山东，18(2)]实验室利用FeCl2·4H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl2。
现有含少量杂质的FeCl2·nH2O，为测定n值进行如下实验：
实验Ⅰ：称取m1 g样品，用足量稀硫酸溶解后，用c mol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+达终点时消耗V mL(滴定过程中Cr2转化为Cr3+，Cl-不反应)。
实验Ⅱ：另取m1 g样品，与足量SOCl2反应后，固体质量为m2 g。
则n=　　　　　；下列情况会导致n测量值偏小的是　　　　　(填标号)。
A.样品中含少量FeO杂质
B.样品与SOCl2反应时失水不充分
C.实验Ⅰ中，称重后样品发生了潮解
D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成
3.(6分)[2023·浙江6月选考，20(4)]某研究小组用铝土矿为原料制备絮凝剂聚合氯化铝([Al2(OH)aClb]m，a=1~5)。
已知：①铝土矿主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3和SiO2。用NaOH溶液溶解铝土矿过程中SiO2转变为难溶性的铝硅酸盐。
②[Al2(OH)aClb]m的絮凝效果可用盐基度衡量，盐基度=。当盐基度为0.60~0.85时，絮凝效果较好。
(4)测定产品的盐基度。
Cl-的定量测定：称取一定量样品，配成溶液，移取25.00 mL溶液于锥形瓶中，调pH=6.5~10.5，滴加指示剂K2CrO4溶液。在不断摇动下，用0.100 0 mol·L-1 AgNO3标准溶液滴定至浅红色(有Ag2CrO4沉淀)，30秒内不褪色。平行测试3次，平均消耗AgNO3标准溶液22.50 mL。另测得上述样品溶液中c(Al3+)=0.100 0 mol·L-1。
①产品的盐基度为　　　　。
②测定Cl-过程中溶液pH过低或过高均会影响测定结果，原因是　　　　。
4.(3分)[2023·辽宁，17(7)]2-噻吩乙醇(Mr=128)是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体，其制备方法如下：
Ⅰ.制钠砂。向烧瓶中加入300 mL液体A和4.60 g金属钠，加热至钠熔化后，盖紧塞子，振荡至大量微小钠珠出现。
Ⅱ.制噻吩钠。降温至10 ℃，加入25 mL噻吩，反应至钠砂消失。
Ⅲ.制噻吩乙醇钠。降温至-10 ℃，加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液，反应30 min。
Ⅳ.水解。恢复室温，加入70 mL水，搅拌30 min；加盐酸调pH至4~6，继续反应2 h，分液；用水洗涤有机相，二次分液。
Ⅴ.分离。向有机相中加入无水MgSO4，静置，过滤，对滤液进行蒸馏，蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后，得到产品17.92 g。
产品的产率为　　　　　　　　(用Na计算，精确至0.1%)。
5.(7分)滴定法测定水合肼样品的含量，称取样品3.0 g，加入适量NaHCO3固体(滴定过程中，调节溶液的pH保持在6.5左右)，加水配成250 mL溶液，移出25.00 mL置于锥形瓶中，并滴加2~3滴淀粉溶液，用0.15 mol·L-1碘的标准溶液滴定(已知：N2H4·H2O+2I2===N2↑+4HI+H2O)。
(1)滴定时，碘的标准溶液盛放在　　　　　(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
(2)下列能导致水合肼的含量测定结果偏高的是　　　　(填字母)。
a.锥形瓶清洗干净后未干燥
b.滴定前，滴定管内无气泡，滴定后有气泡
c.读数时，滴定前平视，滴定后俯视
d.盛标准液的滴定管水洗后，直接装标准液
(3)实验测得消耗碘的标准溶液的平均值为20.00 mL，样品中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为　　　　　　　。
6.(5分)为测定咸菜中亚硝酸根离子的含量(忽略硝酸根离子的干扰)，取1 kg咸菜榨汁，收集榨出的液体，加入提取剂，过滤得到无色滤液，将该滤液稀释至体积为1 L，取100 mL稀释后的滤液与过量的稀硫酸和碘化钾溶液的混合液反应，再滴加几滴淀粉溶液，用0.010 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液进行滴定，共消耗Na2S2O3溶液的体积为15.00 mL。
(1)在碱式滴定管中装入Na2S2O3溶液后，要先排放滴定管尖嘴处的气泡，其正确的图示为　　　　(填字母)。
(2)该咸菜中亚硝酸根离子的含量为　　　　 mg·kg-1(已知：2N+4H++2I-===2NO↑+I2+2H2O，I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6)。
7.(18分)(2024·河北石家庄二模)乙酰乙酸乙酯是一种重要的有机中间体，实验室制备乙酰乙酸乙酯的反应、装置示意图和有关数据如下：
(乙酰乙酸乙酯)+C2H5OH
相对分子质量 沸点/℃
乙醇 46 78
乙酸乙酯 88 77
乙酰乙酸乙酯 130 180.4
实验步骤：
ⅰ.向三颈烧瓶中加入4.0 g Na，5.0 g细砂和18 mL二甲苯；加热使Na熔化并搅拌，使其分散成小钠珠；冷却后，用倾析法除去上层液体。
ⅱ.迅速向三颈烧瓶中加入20.0 g乙酸乙酯和很少量的乙醇，搅拌并加热，发生反应。
ⅲ.向反应后的体系中加入3 mL乙醇除去过量Na，过滤；向滤液中加入50%乙酸至其呈弱酸性；再向其中加入饱和食盐水，分液；向有机层加入无水Na2SO4，过滤，蒸馏，收集到目标馏分10.4 g。
回答下列问题：
(1)装置图中无水CaCl2的作用为　　　　　　　；A、B处应安装的仪器分别为　　　　、　　　　　(填名称)。
(2)步骤ⅰ中不能将二甲苯换成CCl4，解释其原因为　　　　　　。
(3)乙酰乙酸乙酯可与Na反应生成， 是因为其分子中标*号碳原子上的氢活性很强。从结构角度解释氢活性很强的原因为　　　　　　　　　。步骤ⅲ中加入乙酸的目的为　　　　　　　　　。
(4)步骤ⅲ中加入饱和食盐水、无水Na2SO4的目的分别为　　　　　　　；　　　　　　　。
(5)本实验的产率为　　　　　　　　　%(保留三位有效数字)。
答案精析
1.滴入最后半滴KMnO4标准溶液，溶液变为浅红色，且半分钟内不变色　66.6%
2.　AB
解析　滴定过程中Cr2将Fe2+氧化成Fe3+，自身被还原成Cr3+，反应的离子方程式为6Fe2++Cr2+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O，则m1 g样品中n(FeCl2)=6n(Cr2)=6cV×10-3mol；m1 g样品中结晶水的质量为(m1-m2) g，结晶水的物质的量为 mol，n(FeCl2)∶n(H2O)=1∶n=(6cV×10-3 mol)∶ mol，解得n=。样品中含少量FeO杂质，溶于稀硫酸后生成Fe2+，导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏大，使n的测量值偏小，A项选；样品与SOCl2反应时失水不充分，则m2偏大，使n的测量值偏小，B项选；实验Ⅰ称重后，样品发生了潮解，消耗的K2Cr2O7溶液的体积V不变，使n的测量值不变，C项不选；滴定达到终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成，导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏小，使n的测量值偏大，D项不选。
3.①0.7　②pH过低，指示剂会与氢离子反应生成重铬酸根离子，会氧化氯离子，导致消耗的硝酸银偏少，而pH过高，氢氧根离子会与银离子反应，导致消耗的硝酸银偏多
解析　①根据Cl-~AgNO3，样品溶液中氯离子物质的量浓度为=0.09 mol·L-1，n(Al3+)∶n(Cl-)=10∶9，根据电荷守恒得到[Al2(OH)4.2Cl1.8]m产品的盐基度为=0.7。
4.70.0%
解析　步骤Ⅰ中向烧瓶中加入300 mL液体A和4.60 g金属钠，Na的物质的量为=0.2 mol，步骤Ⅱ中Na完全反应，根据方程式可知，理论上可以生成0.2 mol 2-噻吩乙醇，产品的产率为×100%=70.0%。
5.(1)酸式　(2)d　(3)25%
解析　(1)碘液能腐蚀橡胶，应选用酸式滴定管。(2)a项，对测定结果无影响；b项，滴定后有气泡，读取的碘的标准溶液体积偏小，使测定结果偏低；c项，滴定后俯视读数时，读取的碘的标准溶液的体积偏小，会使测定结果偏低；d项，消耗碘的标准溶液的体积偏大，使测定结果偏高。
(3)　　　2I2　　　　~　　　N2H4·H2O
　　　 　2　　　　　 　　　　　1
0.15×20×10-3 mol　×0.15×20×10-3 mol
则水合肼的质量分数为×100%=25%。
6.(1)B　(2)69
解析　(2)根据反应原理可推出关系式：2N~I2~2Na2S2O3，共消耗Na2S2O3溶液的物质的量是15.00 mL×10-3×0.010 0 mol·L-1=1.5×10-4 mol，则1 L溶液中含N的物质的量是1.5×10-3 mol，该咸菜中亚硝酸根离子的含量为=69 mg·kg-1。
7.(1)隔绝空气中的水蒸气　恒压滴液漏斗　球形冷凝管　(2)CCl4的密度比Na大，Na接触空气会被氧化　(3)酮羰基和酯基中氧的电负性大于碳，导致其中碳原子的正电性增强，继而使亚甲基中的碳氢键极性增强　将乙酰乙酸乙酯钠和乙醇钠转化为乙酰乙酸乙酯和乙醇　(4)降低产品在水中的溶解度(或增大水层密度利于分层)　干燥产品　(5)70.5
解析　(1)无水CaCl2具有吸水性，钠能与水反应，装置图中无水CaCl2的作用为隔绝空气中的水蒸气；A是向三颈烧瓶中加入液体试剂的仪器，A为恒压滴液漏斗；B是冷凝回流装置，B为球形冷凝管。(5)20.0 g乙酸乙酯的物质的量为≈0.227 mol ，理论上生成乙酰乙酸乙酯0.113 5 mol，则产率为×100%≈70.5%。(共24张PPT)
[热点题空]
专题三　第5练　
综合实验中的滴定
计算、产率计算
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1.[2023·重庆，15(4)②]称取CaCl2水合物1.000 g，加水溶解，加入过量Na2C2O4，将所得沉淀过滤洗涤后，溶于热的稀硫酸中，用0.100 0 mol·
L-1 KMnO4标准溶液滴定，消耗24.00 mL。滴定达到终点的现象为______
　　　　　　 　，该副产物中CaCl2的质量分数为　　　　。
后半滴KMnO4标准溶液，溶液变为浅红色，且半分钟内不变色
滴入最
66.6%
氯化钙和草酸钠反应转化为草酸钙沉淀，草酸钙沉淀加入硫酸中转化为草酸，草酸和高锰酸钾发生氧化还原反应：2Mn+5H2C2O4+6H+
===10CO2↑+2Mn2++8H2O，结合质量守恒可知，5CaCl2~5H2C2O4~
2Mn，则该副产物中CaCl2的质量分数为
×100%=66.6%。
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2.[2022·山东，18(2)]实验室利用FeCl2·4H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl2。
现有含少量杂质的FeCl2·nH2O，为测定n值进行如下实验：
实验Ⅰ：称取m1 g样品，用足量稀硫酸溶解后，用c mol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+达终点时消耗V mL(滴定过程中Cr2转化为Cr3+，Cl-不反应)。
实验Ⅱ：另取m1 g样品，与足量SOCl2反应后，固体质量为m2 g。
则n=　　　 　　；下列情况会导致n测量值偏小的是　　　(填标号)。
A.样品中含少量FeO杂质
B.样品与SOCl2反应时失水不充分
C.实验Ⅰ中，称重后样品发生了潮解
D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成
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AB
滴定过程中Cr2将Fe2+氧化成Fe3+，自身被还原成Cr3+，反应的离子方程式为6Fe2++Cr2+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O，则m1 g样品中n(FeCl2)=6n(Cr2)=6cV×10-3mol；m1 g样品中结晶水的质量为(m1-m2) g，结晶水的物质的量为 mol，n(FeCl2)∶n(H2O)=1∶n=(6cV
×10-3 mol)∶ mol，解得n=。样品中含少量FeO杂质，溶于稀硫酸后生成Fe2+，导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏大，使n的测量值偏小，A项选；
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样品与SOCl2反应时失水不充分，则m2偏大，使n的测量值偏小，B项选；
实验Ⅰ称重后，样品发生了潮解，消耗的K2Cr2O7溶液的体积V不变，使n的测量值不变，C项不选；
滴定达到终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成，导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏小，使n的测量值偏大，D项不选。
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3.[2023·浙江6月选考，20(4)]某研究小组用铝土矿为原料制备絮凝剂聚合氯化铝([Al2(OH)aClb]m，a=1~5)。
已知：①铝土矿主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3和SiO2。用NaOH溶液溶解铝土矿过程中SiO2转变为难溶性的铝硅酸盐。
②[Al2(OH)aClb]m的絮凝效果可用盐基度衡量，盐基度=。当盐基度为0.60~0.85时，絮凝效果较好。
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(4)测定产品的盐基度。
Cl-的定量测定：称取一定量样品，配成溶液，移取25.00 mL溶液于锥形瓶中，调pH=6.5~10.5，滴加指示剂K2CrO4溶液。在不断摇动下，用0.100 0 mol·L-1 AgNO3标准溶液滴定至浅红色(有Ag2CrO4沉淀)，30秒内不褪色。平行测试3次，平均消耗AgNO3标准溶液22.50 mL。另测得上述样品溶液中c(Al3+)=0.100 0 mol·L-1。
①产品的盐基度为　　　　。
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0.7
根据Cl-~AgNO3，样品溶液中氯离子物质的量浓度为=0.09 mol·L-1，n(Al3+)∶n(Cl-)=10∶9，
根据电荷守恒得到 [Al2(OH)4.2Cl1.8]m产品的盐基度为=0.7。
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②测定Cl-过程中溶液pH过低或过高均会影响测定结果，原因是________
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指示剂会与氢离子反应生成重铬酸根离子，会氧化氯离子，导致消耗的硝酸银偏少，而pH过高，氢氧根离子会与银离子反应，导致消耗的硝酸银偏多
pH过低，
4.[2023·辽宁，17(7)]2-噻吩乙醇(Mr=128)是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体，其制备方法如下：
Ⅰ.制钠砂。向烧瓶中加入
300 mL液体A和4.60 g金属
钠，加热至钠熔化后，盖
紧塞子，振荡至大量微小钠珠出现。
Ⅱ.制噻吩钠。降温至10 ℃，加入25 mL噻吩，反应至钠砂消失。
Ⅲ.制噻吩乙醇钠。降温至-10 ℃，加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液，反应30 min。
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Ⅳ.水解。恢复室温，加入70 mL水，搅拌30 min；加盐酸调pH至4~6，继续反应2 h，分液；用水洗涤有机相，二次分液。
Ⅴ.分离。向有机相中加入无水MgSO4，静置，过滤，对滤液进行蒸馏，蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后，得到产品17.92 g。
产品的产率为　　　　(用Na计算，精确至0.1%)。
70.0%
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步骤Ⅰ中向烧瓶中加入300 mL液体A和4.60 g金属钠，Na的物质的量为=0.2 mol，步骤Ⅱ中Na完全反应，根据方程式可知，理论上可以生成0.2 mol 2-噻
吩乙醇，产品的产率为
×100%
=70.0%。
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碘液能腐蚀橡胶，应选用酸式滴定管。
5.滴定法测定水合肼样品的含量，称取样品3.0 g，加入适量NaHCO3固体(滴定过程中，调节溶液的pH保持在6.5左右)，加水配成250 mL溶液，移出25.00 mL置于锥形瓶中，并滴加2~3滴淀粉溶液，用0.15 mol·L-1碘的标准溶液滴定(已知：N2H4·H2O+2I2===N2↑+4HI+H2O)。
(1)滴定时，碘的标准溶液盛放在　 　(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
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酸式
(2)下列能导致水合肼的含量测定结果偏高的是　　　　(填字母)。
a.锥形瓶清洗干净后未干燥
b.滴定前，滴定管内无气泡，滴定后有气泡
c.读数时，滴定前平视，滴定后俯视
d.盛标准液的滴定管水洗后，直接装标准液
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d
a项，对测定结果无影响；
b项，滴定后有气泡，读取的碘的标准溶液体积偏小，使测定结果偏低；
c项，滴定后俯视读数时，读取的碘的标准溶液的体积偏小，会使测定结果偏低；
d项，消耗碘的标准溶液的体积偏大，使测定结果偏高。
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(3)实验测得消耗碘的标准溶液的平均值为20.00 mL，样品中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为　　　。
25%
　　　2I2　　　　~　　　N2H4·H2O
　　　 2　　　　　 　　　　 1
0.15×20×10-3 mol　×0.15×20×10-3 mol
则水合肼的质量分数为×100%=25%。
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6.为测定咸菜中亚硝酸根离子的含量(忽略硝酸根离子的干扰)，取1 kg咸菜榨汁，收集榨出的液体，加入提取剂，过滤得到无色滤液，将该滤液稀释至体积为1 L，取100 mL稀释后的滤液与过量的稀硫酸和碘化钾溶液的混合液反应，再滴加几滴淀粉溶液，用0.010 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液进行滴定，共消耗Na2S2O3溶液的体积为15.00 mL。
(1)在碱式滴定管中装入Na2S2O3溶液后，要先排放滴定管尖嘴处的气泡，其正确的图示为　　　　(填字母)。
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B
根据反应原理可推出关系式：2N~I2~2Na2S2O3，共消耗Na2S2O3溶液的物质的量是15.00 mL×10-3×0.010 0 mol·L-1=1.5×10-4 mol，则1 L溶液中含N的物质的量是1.5×10-3 mol，该咸菜中亚硝酸根离子的
含量为=69 mg·kg-1。
(2)该咸菜中亚硝酸根离子的含量为　　　　 mg·kg-1(已知：2N+4H++
2I-===2NO↑+I2+2H2O，I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6)。
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7.(2024·河北石家庄二模)乙酰乙酸乙酯是一种重要的有机中间体，实验室制备乙酰乙酸乙酯的反应、装置示意图和有关数据如下：
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(乙酰乙酸乙酯)+C2H5OH
相对分子质量 沸点/℃
乙醇 46 78
乙酸乙酯 88 77
乙酰乙酸乙酯 130 180.4
实验步骤：
ⅰ.向三颈烧瓶中加入4.0 g Na，5.0 g细砂和18 mL二甲
苯；加热使Na熔化并搅拌，使其分散成小钠珠；冷却
后，用倾析法除去上层液体。
ⅱ.迅速向三颈烧瓶中加入20.0 g乙酸乙酯和很少量的乙
醇，搅拌并加热，发生反应。
ⅲ.向反应后的体系中加入3 mL乙醇除去过量Na，过滤；向滤液中加入50%乙酸至其呈弱酸性；再向其中加入饱和食盐水，分液；向有机层加入无水Na2SO4，过滤，蒸馏，收集到目标馏分10.4 g。
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无水CaCl2具有吸水性，钠能与水反应，装置图中无水CaCl2的作用为隔绝空气中的水蒸气；A是向三颈烧瓶中加入液体试剂的仪器，A为恒压滴液漏斗；B是冷凝回流装置，B为球形冷凝管。
回答下列问题：
(1)装置图中无水CaCl2的作用为　　　　 　 　　；
A、B处应安装的仪器分别为　　　 　、______
　 　(填名称)。
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隔绝空气中的水蒸气
恒压滴液漏斗
球形冷
凝管
(2)步骤ⅰ中不能将二甲苯换成CCl4，解释其原因为
　　　　　 　。
(3)乙酰乙酸乙酯 可与Na反应生成
， 是因为其分子中标*号碳原
子上的氢活性很强。从结构角度解释氢活性很强的原因为_____________
________________________________________________________________________________。步骤ⅲ中加入乙酸的目的为____________________
　　　　　　　 　　。
CCl4的密度比Na大，Na接触空气会被氧化
中氧的电负性大于碳，导致其中碳原子的正电性增强，继而使亚甲基中的碳氢键极性增强
酮羰基和酯基
乙醇钠转化为乙酰乙酸乙酯和乙醇
将乙酰乙酸乙酯钠和
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20.0 g乙酸乙酯的物质的量为≈0.227 mol ，理论上生成乙酰乙酸乙酯0.113 5 mol，则产率为×100%≈70.5%。
(4)步骤ⅲ中加入饱和食盐水、无水Na2SO4的目的分别为________________________________________
　　　　；　　　　　。
(5)本实验的产率为　　　%(保留三位有效数字)。
降低产品在水中的溶解度(或增大水层密度利
于分层)
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干燥产品
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