高考化学一轮复习 第十章 化学实验热点综合 第2讲 探究型实验练习 新人教版-新人教版高三全册化学试题.doc

第十章第2讲探究型实验

1．(导学号27347062)某同学进行实验研究时，欲配制1.0mol·L－1Ba(OH)2溶液，但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)2·8H2O试剂(相对分子质量：315)。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧杯中存在大量未溶物。为探究原因，该同学查得Ba(OH)2·8H2O在283K、293K和303K时的溶解度(g/100gH2O)分别为2.5、3.9和5.6。
(1)烧杯中未溶物可能仅为BaCO3，理由是_____________________________________。
(2)假设试剂由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成，设计实验方案，进行成分检验。在下表中写出实验步骤、预期现象和结论。(不考虑结晶水的检验；室温时BaCO3饱和溶液的pH＝9.6)
限选试剂及仪器：稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管
实验步骤预期现象和结论步骤1：取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得滤液和沉淀步骤2：取适量滤液于试管中，滴加稀硫酸________步骤3：取适量步骤1中的沉淀于试管中，________________步骤4：________________________(3)将试剂初步提纯后，准确测定其中Ba(OH)2·8H2O的含量。实验如下：
①配制250mL约0.1mol·L－1Ba(OH)2溶液：准确称取ωg试样，置于烧杯中，加适量蒸馏水，________，将溶液转入________，洗涤，定容，摇匀。
②滴定：准确量取25.00mL所配制Ba(OH)2溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将________(填“0.020”“0.05”“0.1980”或“1.5”)mol·L－1盐酸装入50mL酸式滴定管，滴定至终点，记录数据。重复滴定2次。平均消耗盐酸VmL。
③计算Ba(OH)2·8H2O的质量分数＝________(只列出算式，不做运算)。
(4)室温下，________(填“能”或“不能”)配制1.0mol·L－1Ba(OH)2溶液。
解析：(1)由于Ba(OH)2·8H2O与空气中的CO2反应，所取试剂大部分已变质为BaCO3，未变质的Ba(OH)2·8H2O在配制溶液时能全部溶解。(2)Ba(OH)2易溶于水，所以滤液中含有Ba2＋，因此滴加稀硫酸会产生白色沉淀BaSO4；要想验证沉淀为BaCO3，可以利用其能与酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体这一性质；为进一步证明试剂中有大量的Ba(OH)2·8H2O，可以取步骤1中的滤液，用pH计测其pH，若pH>9.6，即证明滤液不是纯BaCO3溶液，证明试剂是由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成，假设成立。(3)①由于试样中含有难溶性的BaCO3，因此加水溶解后要过滤，且冷却后再转移到250mL容量瓶中；②Ba(OH)2溶液的浓度约为0.1mol·L－1，体积是25.00mL，由于酸式滴定管的容量是50mL，因此盐酸的浓度至少应该是0.1mol·L－1，若盐酸的浓度过大，反应过快，不利于控制滴定终点，所以选择0.1980mol·L－1的盐酸最恰当。③消耗盐酸的物质的量是0.1980×V×10－3mol，所以25.00mL溶液中含有Ba(OH)2的物质的量是eq\f(0.1980×V×10－3,2)mol，所以wg试样中Ba(OH)2·8H2O的质量是eq\f(0.1980×V×10－3,2)×eq\f(25,25.00)×315g，故Ba(OH)2·8H2O的质量分数
＝eq\f(250×0.1980×10－3×315×V,2×25.00×w)×100%。
(4)根据室温下，Ba(OH)2·8H2O的溶解度为3.9g/100gH2O，在该温度下，配制Ba(OH)2饱和溶液的浓度要小于eq\f(\f(3.9g,315g·mol－1),\f(100g,1000g·L－1))＝0.12mol·L－1，所以室温下，不能配制1.0mol·L－1Ba(OH)2溶液。
答案：(1)Ba(OH)2·8H2O与空气中的CO2反应，所取试剂大部分已变质为BaCO3，未变质的Ba(OH)2·8H2O在配制溶液时能全部溶解
(2)
实验步骤预期现象和结论步骤1：取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得滤液和沉淀步骤2：取适量滤液于试管中，滴加稀硫酸出现白色沉淀，说明该试剂中有Ba2＋存在步骤3：取适量步骤1中的沉淀于试管中，滴加稀盐酸，连接带塞导气管将产生的气体导入澄清石灰水中澄清石灰水变浑浊。说明该试剂中含有BaCO3步骤4：取步骤1中的滤液于烧杯中，用pH计测定其pHpH明显大于9.6，说明