2026届高三化学二轮高效复习主题巩固卷（双选）实验中的定量分析与计算（Word版解析版）

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产品(LiAlH4)纯度的测定(不含LiH)。实际生产中LiAlH4的纯度是关键指标，常温常压下，称取a g LiAlH4样品，按图所示装置测定纯度，反应前量气管读数为x1 mL，倾斜Y形管，将足量蒸馏水(掺有四氢呋喃可减缓反应)注入样品中，反应完毕冷却后，量气管读数为x2 mL。该装置中的量气管由________(填“酸式”或“碱式”)滴定管改装，该样品纯度为__________(用含a、x1、x2的代数式表示)。(注：常温常压下气体摩尔体积约为24.5 L· ml-1)
解析：已知LiAlH4在潮湿的空气中会发生剧烈水解，释放大量H2，可知水解后物质为碱性，应该用碱式滴定管进行改装；LiAlH4与水反应：LiAlH4＋4H2O===LiOH＋Al(OH)3＋4H2↑，则样品纯度应为 eq \f(\f((x2－x1)×10-3 L,24.5 L·ml-1)×\f(1,4)×38 g·ml-1,a g)×100%＝ eq \f(19(x2－x1),490a)%。
答案：碱式 eq \f(19(x2－x1),490a)%(合理即可)
2．某实验小组对一种染料废水进行处理，获得Na2SO4并测定废水的总有机碳(总有机碳是指单位体积水样中溶解或悬浮的有机物碳元素质量总和，是水体评价的综合指标之一)。
实验步骤为：①取100 mL废水(假定有机成分只有萘磺酸钠)，在35 ℃下加入等体积甲醇，充分混合后，冷却、过滤，得到固体A和滤液B。
②经检测，固体A主要成分为Na2SO4，并含有少量Na2SO3和萘磺酸钠；滤液B含2.3 g萘磺酸钠(C10H7O3NaS，M＝230 g· ml-1)。
③一定温度下，从滤液B中回收甲醇；再蒸发浓缩析出萘磺酸钠，过滤，得滤液C，向滤液C中加入适量的NaClO溶液去除少量的NH eq \\al(＋,4)和NH3。
④按下图实验装置(部分装置略)对固体A进行处理，完全反应后Pt坩埚中固体为Na2SO4。
简化的操作过程：先检查装置气密性，再打开或关闭活塞1和活塞2，通入N2一段时间。再次打开或关闭活塞1和活塞2，改为通入O2，点燃煤气灯，一定时间后，停止加热，继续通O2一段时间。
(1)实验步骤①中加入甲醇的目的为_______________。
(2)实验步骤③中回收甲醇的操作名称是______，去除NH3生成N2反应的离子方程式为____________________________________________。
(3)通入N2的目的是_____________________________________________。
(4)酸性KMnO4溶液的作用是________________________，试剂a是________。
(5)改为通入O2前，需________(填字母)。
A．打开活塞1 B．打开活塞2
C．关闭活塞1 D．关闭活塞2
(6)反应后U形管(含试剂)增重0.44 g，该废水总有机碳为______ mg·L-1(用科学计数法表示)。
解析：步骤④为对固体A进行处理，先关闭活塞2，打开活塞1，通入一段时间的N2，以排尽装置中的空气，防止其影响废水中总有机碳的测定，然后再关闭活塞1，打开活塞2，通入O2，点燃煤气灯，一定时间后，停止加热继续通O2至固体A冷却，固体A中Na2SO3转化为Na2SO4，有机物燃烧，未完全燃烧产生的CO被CuO继续氧化，酸性高锰酸钾溶液为除去CO2中的SO2，品红溶液为检验SO2是否除尽，试剂a为浓硫酸，可以干燥CO2。(6)反应后U形管(含试剂)增重0.44 g，即固体A与O2反应放出的CO2的质量为0.44 g，即固体A中含有的C的质量为0.44 g× eq \f(12,44)＝0.12 g，由题干信息可知，滤液B含2.3 g萘磺酸钠，C的质量为 eq \f(2.3 g,230 g·ml-1)×10×12 g· ml-1＝1.2 g，故该废水总有机碳为 eq \f((0.12 g＋1.2 g)×1 000 mg·g-1,0.1 L)＝1.32×104 mg·L-1。
答案：(1)减小Na2SO4等无机物在水中的溶解度，便于析出 (2)蒸馏 2NH3＋3ClO－===3Cl－＋N2＋3H2O (3)排出装置中的空气，防止其影响废水中总有机碳含量的测定 (4)除去CO2中的SO2 浓硫酸 (5)BC (6)1.32×104
3．(2025·陕西渭南二模) eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Cu\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(NH3))\s\d7(4)))SO4·H2O为深蓝色晶体，可溶于水，难溶于乙醇，常用作杀虫剂、媒染剂。某小组在实验室制备该晶体并检验其纯度。
【制备晶体】利用如图装置(部分夹持装置略)制备 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Cu\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(NH3))\s\d7(4)))SO4·H2O晶体。
(1)盛装乙醇溶液的仪器的名称为________。
(2)1 ml eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Cu\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(NH3))\s\d7(4))) eq \s\up12(2＋)含有σ键的数目为________NA(NA为阿伏加德罗常数的值)。SO eq \\al(2-,4)的空间结构为__________。
(3)A装置中发生反应的化学方程式为______________________。
(4)如图，将A装置产生的气体持续通入B装置中，而不使用长导管通入的原因是_________________；并不断搅拌，可观察到的现象为_________________________________________________________________。
(5)向反应后的溶液中滴加95%乙醇溶液，有深蓝色晶体析出，经过滤、洗涤、干燥得到产品。加入乙醇析出晶体的原因是___________________________。
洗涤时最适宜的洗涤剂是______(填字母)。
A．乙醚
B．乙醇
C．乙醇与浓氨水体积比为1∶2的混合液
D．浓氨水
【测定纯度】测定硫酸四氨合铜晶体的纯度
取w g eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Cu\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(NH3))\s\d7(4)))SO4·H2O样品溶于蒸馏水配制成250 mL溶液，准确量取25.00 mL配制好的溶液，滴加适量的稀硫酸，充分反应。加入过量KI溶液，滴加3滴淀粉溶液，用c ml·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V mL。已知 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Cu\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(NH3))\s\d7(4))) eq \s\up12(2＋)＋4H＋===Cu2+＋4NH eq \\al(＋,4)，2Cu2+＋4I－===2CuI↓＋I2，I2＋2S2O eq \\al(2-,3)===2I－＋S4O eq \\al(2-,6)。
(6) eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Cu\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(NH3))\s\d7(4)))SO4·H2O的纯度为__________(用含w、c、V的代数式表示)。若振荡锥形瓶时间长，空气进入较多，则测定结果__________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
解析：设计实验制备硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度，A装置中生成氨气，通入硫酸铜溶液中，并不断搅拌，先生成蓝色沉淀氢氧化铜，后沉淀溶解，得到深蓝色溶液，然后加入95%的乙醇，静置析出深蓝色硫酸四氨合铜晶体。
(2)一个氨分子中含有3个σ键， eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Cu\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(NH3))\s\d7(4))) eq \s\up12(2＋)中含有σ键数：4＋3×4＝16，1 ml eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Cu\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(NH3))\s\d7(4))) eq \s\up12(2＋)含有σ键的数目为16NA；SO eq \\al(2-,4)中心原子价层电子对数为4＋ eq \f(6＋2－4×2,2)＝4，没有孤电子对，空间结构为正四面体形。
(5) eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Cu\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(NH3))\s\d7(4)))SO4·H2O难溶于乙醇，加入乙醇降低了 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Cu\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(NH3))\s\d7(4)))SO4·H2O的溶解度，便于析出晶体；乙醇可以减少产物溶解，浓氨水能防止配离子解离，以减少产物损耗，故洗涤时最适宜的洗涤剂是乙醇与浓氨水体积比为1∶2的混合液。
(6)根据关系式：2 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Cu\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(NH3))\s\d7(4)))SO4·H2O～I2～2Na2S2O3，25.00 mL配制好的溶液中含有cV×10-3 ml eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Cu\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(NH3))\s\d7(4)))SO4·H2O， eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Cu\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(NH3))\s\d7(4)))SO4·H2O的纯度为 eq \f((cV×10-3×\f(250,25)×246)g,w g)×100%＝ eq \f(246cV,w)%；若振荡锥形瓶时间长，空气进入较多，空气中的氧气会将碘离子氧化为I2，则测定结果偏高。
答案：(1)恒压分液漏斗 (2)16 正四面体形
(3)2NH4Cl＋Ca eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(OH)) eq \s\d7(2) eq \(=====,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
(4)防倒吸 先生成蓝色沉淀，后蓝色沉淀逐渐溶解，溶液变为深蓝色
(5) eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Cu\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(NH3))\s\d7(4)))SO4·H2O难溶于乙醇，降低了 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Cu\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(NH3))\s\d7(4)))SO4·H2O的溶解度 C
(6) eq \f(246cV,w)% 偏高
4．(2025·湖北襄阳三模)二草酸合铜酸钾{K2[Cu(C2O4)2]·4H2O，M＝390 g/ml}微溶于水，干燥时较为稳定，温度较高时分解。实验室制备二草酸合铜酸钾晶体并分析其组成的过程如下。
一、制备晶体
步骤Ⅰ：称取2.0 g CuSO4·5H2O并将其配制成0.2 ml/L的CuSO4溶液，不断搅拌下加入10 mL 2 ml/L的KOH溶液，小火加热溶液至沉淀变黑，趁热过滤。
步骤Ⅱ：称取3.0 g H2C2O4·2H2O置于烧杯中，加入40 mL水微热溶解，避免高温下草酸分解。稍冷后加入K2CO3固体，制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液。
步骤Ⅲ：将步骤Ⅱ所得溶液加热至80～85 ℃，加入步骤Ⅰ中的黑色沉淀，充分溶解，趁热过滤。
步骤Ⅳ：将步骤Ⅲ所得滤液用蒸气浴加热浓缩，经一系列操作后得到二草酸合铜酸钾晶体。
(1)步骤Ⅰ中配制CuSO4溶液，不需要用到下列仪器中的__________(填仪器名称)。
(2)步骤Ⅱ中配制混合溶液时能否用KOH代替K2CO3，请简述理由____________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)步骤Ⅳ中的一系列操作包括________________________________。
二、分析晶体组成
步骤Ⅰ：上述实验得灰蓝色针状和深蓝色片状两种晶体，红外光谱分析两种晶体的结果如下图所示。
(4)由图可知，两种晶型的晶体成分均为二草酸合铜酸钾晶体的依据是__________________________。
步骤Ⅱ：对产品进行热重分析，其相关曲线如下图所示。注：A(51，90.77)即51 ℃时，物质反应后质量是反应前质量的90.77%。(其他依此类推)
(5)图中C点固体的成分为__________。
三、产品纯度测定
准确称取产物晶体试样a g溶于氨水中，并加水定容至250 mL。取试样溶液25.00 mL，再加入10 mL稀硫酸，用b ml/L KMnO4标准液滴定，消耗标准液V mL。
(6)滴定终点的现象为滴入最后半滴KMnO4标准液，溶液变为__________，且半分钟内不复原。
(7)下列对滴定分析实验的描述正确的是________。
A．定容摇匀后发现液面低于容量瓶刻度线，则本实验测量结果偏高
B．滴定速率过快，附着在滴定管壁上的KMnO4标准液来不及流下就读取滴定体积，使实验测量结果偏低
C．滴定管内在滴定前有气泡，滴定后气泡消失，则测量结果偏高
D．滴定过程中加入少量蒸馏水冲洗锥形瓶瓶壁会使实验结果偏低
解析：硫酸铜溶液中加入KOH溶液，两者反应生成氢氧化铜沉淀，加热氢氧化铜，生成黑色的CuO。向草酸溶液中加入适量K2CO3固体，制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液，将KHC2O4和K2C2O4混合溶液加热至80～85 ℃，加入CuO，反应生成K2[Cu(C2O4)2]，将Ⅲ的滤液用蒸气浴加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后，得到二草酸合铜酸钾晶体。
(5)K2[Cu(C2O4)2]·4H2O，M＝390 g/ml，1 ml K2[Cu(C2O4)2]·4H2O重390 g，到C点物质质量几乎恒定，固体中只有Cu、K、O元素，到C点剩余固体质量为390 g×44.62%≈174 g，根据原子守恒，n(K)＝2 ml，n(Cu)＝1 ml，n(O)＝ eq \f(174 g－2 ml×39 g/ml－1 ml×64 g/ml,16 g/ml)＝2 ml，剩余物质中n(K)∶n(Cu)∶n(O)＝2∶1∶2，则C点固体的成分为K2CuO2或K2O·CuO。
(6)草酸根能使高锰酸钾溶液褪色，滴定终点的现象为滴入最后半滴KMnO4标准液，溶液变为浅红色，且半分钟内不复原。
(7)定容摇匀后发现液面低于容量瓶刻度线，溶液浓度不变，对测量结果无影响，A错误；滴定速率过快，附着在滴定管壁上的KMnO4标准液来不及流下就读取滴定体积，读取KMnO4标准液体积偏大，使实验测量结果偏高，B错误；滴定管内在滴定前有气泡，滴定后气泡消失，读取KMnO4标准液体积偏大，则测量结果偏高，C正确；滴定过程中加入少量蒸馏水冲洗锥形瓶瓶壁使溶液完全反应，对实验结果无影响，D错误。
答案：(1)分液漏斗和球形冷凝管
(2)不能，因为KOH溶于水和与草酸反应时会放出大量热，温度较高，草酸易分解
(3)冷却结晶，过滤、洗涤、干燥 (4)两吸收峰位置完全重合，且均含有C2O eq \\al(2-,4)
(5)K2CuO2或K2O·CuO (6)浅红色 (7)C
5．(2024·安徽高考)测定铁矿石中铁含量的传统方法是SnCl2­HgCl2­K2Cr2O7滴定法。研究小组用该方法测定质量为a g的某赤铁矿试样中的铁含量。
【配制溶液】
①c ml·L-1 K2Cr2O7标准溶液。
②SnCl2溶液：称取6 g SnCl2·2H2O溶于20 mL浓盐酸，加水至100 mL，加入少量锡粒。
【测定含量】按图所示(加热装置略去)操作步骤进行实验。
已知：氯化铁受热易升华；室温时HgCl2可将Sn2+氧化为Sn4+，难以氧化Fe2+；Cr2O eq \\al(2-,7)可被Fe2+还原为Cr3+。
回答下列问题：
(1)下列仪器在本实验中必须用到的有__________(填名称)。
(2)结合离子方程式解释配制SnCl2溶液时加入锡粒的原因：_____________________________________________________________。
(3)步骤Ⅰ中“微热”的原因是_____________________________。
(4)步骤Ⅲ中，若未“立即滴定”，则会导致测定的铁含量________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)若消耗c ml·L-1 K2Cr2O7标准溶液V mL，则a g试样中Fe的质量分数为________(用含a、c、V的代数式表示)。
(6)SnCl2­TiCl3­KMnO4滴定法也可测定铁的含量，其主要原理是利用SnCl2和TiCl3将铁矿石试样中Fe3+还原为Fe2+，再用KMnO4标准溶液滴定。
①从环保角度分析，该方法相比于SnCl2­HgCl2­K2Cr2O7滴定法的优点是_________________________________________________________________。
②为探究KMnO4溶液滴定时，Cl－在不同酸度下对Fe2+测定结果的影响，分别向下列溶液中加入1滴0.1 ml·L-1 KMnO4溶液，现象如表：
表中试剂X为________；根据该实验可得的结论是
_____________________________________________________________________________________________________。
解析：(1)实验中配制K2Cr2O7标准溶液时需用到容量瓶和量筒，量取浓盐酸也要用到量筒，K2Cr2O7标准溶液和SnCl2溶液均需盛放在酸式滴定管中，但图中给的是碱式滴定管。(2)Sn2+易被空气氧化为Sn4+，配制SnCl2溶液时加入少量锡粒，发生反应Sn＋Sn4+===2Sn2+，Sn4+被还原为Sn2+，从而防止Sn2+被氧化。(3)步骤Ⅰ中试样和浓盐酸反应时适当加热可加快反应速率。(4)步骤Ⅲ中，若未“立即滴定”，会导致部分Fe2+被空气中的O2氧化，则滴定时消耗K2Cr2O7标准溶液的体积偏小，从而导致测定的铁含量偏小。(5)根据滴定时发生反应：
6Fe2+＋Cr2O eq \\al(2-,7)＋14H＋===6Fe3+＋2Cr3+＋7H2O和消耗V mL的K2Cr2O7标准溶液可计算出试样中铁的含量为 eq \f(6×56cV×10-3,a)×100%＝ eq \f(33.6cV,a)%。(6)①从环保角度看，SnCl2­TiCl3­KMnO4滴定法不存在重金属汞、铬的污染。②为了做对照实验，实验ⅰ、ⅱ逐渐增大硫酸的浓度，空白实验为不加硫酸的对照组，为保持溶液总体积不变，且不引入其他离子，则试剂X应为H2O。结合实验ⅰ、ⅱ来看，当硫酸的浓度为0.1 ml·L-1时KMnO4溶液的紫红色不褪去，说明Cl－与KMnO4未反应，当硫酸的浓度增至6 ml·L-1时KMnO4溶液的紫红色明显变浅，说明此时KMnO4将溶液中Cl－氧化为Cl2，则溶液酸度过高时Cl－对Fe2+的测定会有影响。
答案：(1)容量瓶、量筒
(2)Sn2+易被空气氧化为Sn4+：2Sn2+＋O2＋4H＋===2Sn4+＋2H2O，加入Sn，发生反应Sn4+＋Sn===2Sn2+，从而防止Sn2+被氧化
(3)加快赤铁矿试样的溶解
(4)偏小
(5) eq \f(33.6cV,a)%
(6)①不存在重金属汞、铬的污染 ②H2O 溶液酸度过高时，Cl－可被酸性KMnO4氧化，Cl－对Fe2+的测定会有影响，酸度较低时Cl－对Fe2+的测定基本无影响
溶液
现象
空白实验
2 mL 0.3 ml·L-1 NaCl溶液＋0.5 mL试剂X
紫红色不褪去
实验ⅰ
2 mL 0.3 ml·L-1 NaCl溶液＋0.5 mL 0.1 ml·L-1硫酸
紫红色不褪去
实验ⅱ
2 mL 0.3 ml·L-1 NaCl溶液＋0.5 mL 6 ml·L-1硫酸
紫红色明显变浅