（江蘇專用）2014高考化學一輪復習精練 第十一章專題十一 第三單元 物質的定量分析與反應條件的控制

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1、第三單元 物質的定量分析與反應條件的控制 (時間：45分鐘　滿分：100分) 考　點 題　號 物質的定量分析 1、4、5 化學反應條件的控制 2、3 1．(20分)(2012·通泰揚二調)谷氨酸一鈉鹽是味精的主要成分，谷氨酸一鈉鹽在水溶液中存在如下平衡： (1)當前我國生產味精主要采用淀粉發(fā)酵法，其中第一步是使淀粉水解為單糖。實驗室中檢驗淀粉水解產物可選用的試劑是________。 A．NaOH溶液、氨水、AgNO3溶液 B．H2SO4溶液、氨水、AgNO3溶液 C．NaOH溶液、CuSO4溶液 D．H2SO4溶液、CuSO4溶液 (2)“沙倫遜甲

2、醛滴定法”可用于測定味精中谷氨酸一鈉鹽的含量。其方法如下： 將一定質量的味精樣品溶于水，再向溶液中加入36%甲醛溶液，發(fā)生的反應如下： R—NH2＋HCHO―→R—N===CH2＋H2O(R表示除“—NH2”外的基團)，再以酚酞為指示劑，用NaOH溶液進行滴定。 ①上述測定過程中加入甲醛的目的是_________________________________。 ②滴定終點的實驗現(xiàn)象為__________________________________________。 (3)味精中常含有食鹽，有兩個同學分別設計甲、乙兩種方案來測定味精中NaCl的含量。 ①甲方案：取一定質量味精樣

3、品溶于水，加入足量稀硝酸酸化的硝酸銀溶液，充分反應后，________(填寫操作步驟)，稱量沉淀質量。 ②乙方案：取m g味精樣品溶于水，加入過量濃度為c1mol·L－1的AgNO3溶液，再加入少量________溶液做指示劑，用濃度為c2mol·L－1的NH4SCN溶液進行滴定，當溶液變?yōu)榧t色時，達到滴定終點。已知：AgSCN是難溶于水的沉淀。 設測定過程中所消耗的AgNO3溶液和NH4SCN溶液的體積分別為V1 mL和V2 mL，則該味精樣品中NaCl的質量分數(shù)是________。 解析　這是一道以氨基酸含量的測定為背景的綜合性實驗題，涉及實驗用品的作用、操作原理與意圖以及物質檢驗的

4、方法等內容。(1)淀粉水解生成的單糖為葡萄糖，葡萄糖是一種還原性，可以用銀氨溶液或新制Cu(OH)2檢驗，需要注意的是淀粉水解用稀硫酸作催化劑，水解后溶液呈酸性，而用銀鏡反應或新制Cu(OH)2檢驗均需要在堿性條件下進行，需要先加堿中和。(2)由題給方程式可知，氨基會與—COOH反應，用NaOH溶液滴定時需要掩蔽氨基。開始溶液呈酸性，溶液呈無色，當?shù)竭_終點，NaOH過量時，溶液呈堿性，溶液變紅色。(3)②用NH4SCN滴定，當?shù)味ńK點時，NH4SCN過量，可用Fe3＋作指示劑，不能用氯化鐵，會引入Cl－，因此用Fe(NO3)3。NH4SCN滴定的是剩余的Ag＋，和Cl－沉淀的Ag＋的物質的量為

5、(c1V1－c2V2)×10－3 mol。 答案　(1)AC　(2)①掩蔽氨基，避免氨基影響羧基和NaOH的中和反應?、谌芤河蔁o色變?yōu)榧t色(且半分鐘不褪色)　(3)①過濾、洗滌、干燥　②Fe(NO3)3 % 2．(20分)(2013·徐州模擬)某資料顯示，能促進雙氧水分解的催化劑有很多種，生物催化劑(如豬肝)、離子型催化劑(如FeCl3)和固體催化劑(如MnO2)等都是較好的催化劑。某實驗小組通過測定雙氧水分解產生的O2的壓強和產生同體積O2所需的時間，探究分解過氧化氫的最佳催化劑以及最佳催化劑合適的催化條件。 (一)探究一： 實驗步驟：(1)往錐形瓶中加入50 mL、1.5%的雙

6、氧水。(2)分別往錐形瓶中加0.3 g不同的催化劑粉末，立即塞上橡皮塞。(3)采集和記錄數(shù)據(jù)。(4)整理數(shù)據(jù)得出下表： 不同催化劑“壓強對時間斜率”的比較 催化劑 豬肝 馬鈴薯 氯化銅 氯化鐵 氧化銅 二氧化錳 壓強對時間的斜率 0.191 87 0.002 42 0.007 93 0.030 5 0.015 47 1.833 6 ①該“探究一”實驗的名稱是______________________________________。 ②該實驗所得出的結論是__________________________________________。 (二)探究二：

7、二氧化錳催化的最佳催化條件 該實驗小組的同學在進行探究二的實驗時，得到了一系列的數(shù)據(jù)。參看表格分別回答相關問題。 表：同體積不同濃度的雙氧水在不同用量的二氧化錳作用下收集相同狀況下同體積O2所需時間 MnO2 時間 H2O2 0.1 g 0.3 g 0.5 g 1.5% 223 s 67 s 56 s 3.0% 308 s 109 s 98 s 4.5% 395 s 149 s 116 s 分析表中數(shù)據(jù)我們可以得出： ③同濃度的雙氧水的分解速率隨著二氧化錳用量的增加而________。 ④如果從實驗結果和節(jié)省藥品的角度綜合分析，你認

8、為當我們選用3.0%的雙氧水，加入________g的二氧化錳能使實驗效果最佳。 ⑤該小組的某同學通過分析數(shù)據(jù)得出了當催化劑用量相同時雙氧水的濃度越小反應速率越快的結論，你認為是否正確？________。你的理由是_______________。 解析　(一)由題給信息可知，本實驗是通過測定雙氧水分解產生的O2的壓強，探究分解過氧化氫的最佳催化劑以及探究最佳催化劑合適的催化條件。所以，“探究一”實驗的目的是探究使雙氧水分解的最佳催化劑，又由表中數(shù)據(jù)可知不同催化劑對雙氧水分解的催化作用不同，其催化效果最好的是二氧化錳，其次是豬肝。(二)由表格可知，同濃度的雙氧水分解產生相同狀況相同體積的氧氣

9、隨二氧化錳用量的增加而縮短，說明速率加快。3%雙氧水分解用0.3 g二氧化錳和0.5 g二氧化錳時間差不多，從節(jié)省藥品角度選用0.3 g二氧化錳。 答案　(一)①探究使雙氧水分解的最佳催化劑?、诓煌呋瘎﹄p氧水分解的催化作用不同，其催化效果最好的是二氧化錳，其次是豬肝(只要答出相應的觀點均可)。 (二)(2)③加快　④0.3?、莶徽_。因為同體積的雙氧水濃度越小所含溶質越少，這是影響分解速率的主要因素。另外從表中數(shù)據(jù)看出，同體積3.0%的雙氧水中的溶質含量是1.5%的二倍，但反應的時間卻比其反應時間的二倍小得多，因而通過比較可以得出，此實驗條件下雙氧水的濃度越大分解速率越快。 3．(2

10、0分)4－氯苯胺是合成橡膠、化學試劑、染料、色素等化工產品的重要原料，制備4－氯苯胺的原理如下： 在1 L密閉容器中加入4－氯硝基苯100 g、雷尼鎳(催化劑)及少量嗎啉(脫氯抑制劑，)、甲醇250 mL(溶劑)，密封；先充入氮氣，然后充入氫氣至一定壓力。在所需氫氣壓力、溫度等條件下發(fā)生加氫反應，充分反應后，冷卻，過濾，洗滌，蒸餾并收集64～65 ℃的餾分。 (1)開始時先通入N2的目的是_______________________________________。 (2)上述實驗中過濾的目的是______________________，洗滌所用的試劑是________。 (3

11、)蒸餾時除用到接引管、錐形瓶、溫度計外，還用到的玻璃儀器有________、________。餾出液的主要成分是________。 (4)以下是溫度、氫氣壓力、催化劑用量及嗎啉的用量對反應的影響。 表1溫度 表2氫氣壓力 用量 表4嗎啉用量 序號 溫度/℃ 轉化率/% 選擇性/% 反應時間/h 序號 氫氣壓力/ MPa 選擇性/% 反應時間/h 序號 雷尼鎳用量/g 選擇性/% 反應時間/h 序號 嗎啉用量/% 選擇性/% ① 40 未完全 99.6 6 ① 0.5 99.6 3.7 ① 2 98.25 5 ① 0.0

12、 84.3 ② 60 100 99.7 4 ② 1.0 99.7 2 ② 4 99.20 2.2 ② 0.3 99.3 ③ 80 100 99.6 2.45 ③ 1.5 99.2 1.6 ③ 6 99.60 1.9 ③ 0.5 99.7 ④ 100 100 99.6 2 ④ 2.0 96.4 1.15 ④ 8 99.60 1.4 ④ 0.7 99.6 ⑤ 120 100 98.6 1.7 ⑤ ⑤ 10 99.10 1.4 ⑤ 1.2 99.7 優(yōu)化的條件是：

13、溫度、氫氣壓力、催化劑用量、嗎啉用量，選擇的序號依次是____________________________________________________________。 解析　(4)選擇性要盡可能好、反應時間要相對較短的、催化劑用量要相對較少、嗎啉用量含量相對要較低。 答案　(1)除去裝置中的空氣，防止生成的4－氯苯胺被氧化(同時防止氫氣和氧氣混合受熱發(fā)生爆炸) (2)分離出催化劑　甲醇 (3)蒸餾燒瓶　冷凝管　甲醇 (4)④②③③ 4．(22分)(2013·南京調研)硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)在醫(yī)藥上作補血劑。為測定補血劑中鐵元素的含量，某化學興趣小組設計了兩套

14、實驗方案： 方案一　滴定法　用酸性KMnO4溶液滴定測定鐵元素的含量。 反應原理：5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O (1)實驗前，首先要精確配制一定物質的量濃度的KMnO4溶液250 mL，配制時需要的儀器除天平、玻璃棒、燒杯、膠頭滴管外，還需________(填儀器名稱)。 (2)上述實驗中KMnO4溶液需要酸化，用于酸化的酸是________。 A．稀硫酸　　B．濃硝酸　　C．稀硝酸　　D．稀鹽酸 (3)某同學設計的下列滴定方式中，最合理的是________(夾持部分略去)(填字母序號)。 方案二　重量法　操作流程如下： (

15、4)步驟②中除用H2O2外還可以使用的物質是________。 (5)步驟②是否可以省略________，理由是______________________________ _________________________________________________________________。 (6)步驟④中一系列操作依次是：過濾、洗滌、________、冷卻、稱量。 (7)假設實驗無損耗，則每片補血劑含鐵元素的質量________g(用含a的代數(shù)式表示)。 解析　(1)依據(jù)題意，配制一定物質的量濃度的KMnO4溶液250 mL，還需250 mL容量瓶(必須帶上容量瓶的規(guī)

16、格)。 (2)由于高錳酸鉀有強氧化性不能用鹽酸酸化，也不用強氧化性酸(硝酸)酸化，通常用稀硫酸酸化。 (3)由于高錳酸鉀有強氧化性會腐蝕橡膠管，故只能用酸式滴定管(B裝置)進行滴定實驗。 (4)除用H2O2外還可以使用氯水氧化Fe2＋。 (5)因為Fe2＋與堿反應后的產物在空氣中加熱不能得到純凈的Fe2O3，無法準確計算Fe的含量，所以必須先用H2O2氧化Fe2＋來實現(xiàn)。 (6)步驟④依次將Fe(OH)3過濾、洗滌、灼燒(Fe(OH)3分解得Fe2O3)、冷卻、稱量。 (7)每片補血劑含鐵元素的質量：a g÷160 g·mol－1×2×56 g·mol－1÷10片＝0.07a g/

17、片 答案　(1)250 mL容量瓶　(2)A　(3)B　(4)氯水(等其他合理的氧化劑)　(5)不能　因為Fe2＋與堿反應后的產物在空氣中加熱不能得到純凈的Fe2O3，故無法準確計算Fe的含量　(6)灼燒　(7)0.07a 5．(18分)茶是我國人民喜愛的飲品，其中含有多種有益于人體健康的成分，據(jù)測定茶葉中含有450種以上的有機成分與15種以上的元素。某化學研究小組欲探究茶葉中鈣元素的含量(已知茶葉中的鋁、鐵元素對鈣離子的測定有影響)，設計的探究實驗方案如下： 步驟1：稱取250 g干燥的茶葉，置于通風櫥中，充分灼燒使茶葉灰化，再用研缽磨細后移入燒杯中，然后將100 mL 2 mol·L

18、－1鹽酸加入灰中攪拌、過濾、洗滌。 步驟2：向步驟1所得濾液中逐滴加入稀氫氧化鈉溶液，調節(jié)溶液的pH為6～7左右，使鋁、鐵的氫氧化物完全沉淀，再加熱煮沸30 min，加入7.95 g無水碳酸鈉，充分攪拌，待沉淀完全后，過濾，洗滌，得到濾液和沉淀。 步驟3：將步驟2所得的濾液稀釋至500 mL，取其中的25.00 mL溶液以酚酞作指示劑，用0.100 0 mol·L－1的HCl標準溶液滴定，終點時消耗鹽酸的體積為25.00 mL，計算結果。 請回答下列問題： (1)步驟 1中，使茶葉灰化需要的儀器有三角架、泥三角、酒精噴燈、________。 (2)步驟2中，改用試劑_______

19、_來調節(jié)pH將更為方便；判斷沉淀已經洗滌干凈的方法是_________________________________________________。 (3)步驟3中，被滴定的25 mL濾液中 CO32－的物質的量為________mol。 (4)原茶葉中鈣離子的質量分數(shù)為________。若碳酸鈉試劑不純，且所含雜質不與Ca2＋反應，則測得的鈣離子的質量分數(shù)將________。 A．偏小 B．偏大 C．無影響 D．偏小或偏大或無影響 解析　(1)灼燒需要用坩堝和坩堝鉗。(2)為防止生成的Al(OH)3沉淀溶解，用氨水更好。若沉淀沒有洗干凈，則濾液中會含有CO3

20、2－，所以濾液加入CaCl2溶液，若無沉淀生成，說明溶液已洗干凈了。(3)鹽酸滴定Na2CO3，若用酚酞作指示劑，只發(fā)生反應：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，被滴定的濾液中含Na2CO3為0.100 0 mol·L－1×0.025 L＝0.002 5 mol。(4)與Ca2＋反應的Na2CO3為：－0.002 5×＝0.025 mol，Ca2＋的質量分數(shù)為×100%＝0.4%。雜質與鹽酸是否反應未知，若與HCl不反應，則Ca2＋含量應偏大，若反應，則含量可能是不變，或是減小。 答案　(1)坩堝、坩堝鉗　(2)氨水　取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加CaCl2溶液，若無沉淀產生，則已洗凈　(3)0.002 5　(4)0.4%　D