高考化学实验中的数据处理

1高考化学实验数据处理一．定量测定数据的方法和过程分析1.沉淀法先将某种成分转化为沉淀，然后称量纯净、干燥的沉淀的质量，再进行相关计算。1.（2015年福建）（4）使用右图装置，加热15.0ml饱和氯水试样，测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是_______。(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)（5）根据下列资料，为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节)：______资料：i.次氯酸会破坏酸碱指示剂；ii.次氯酸或氯水可被SO2、H2O2、FeCl2等物质还原成Cl-。2.测气体体积法对于产生气体的反应，可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。量气装置的设置如图所示，其中A是常规的量气装置，其余是改进后的装置。ABCD2FG2.（2015年上海）已知CaO2在350℃迅速分解生成CaO和O2。下图是实验室测定产品中CaO2含量的装置（夹持装置省略）。若所取产品质量是mg，测得气体体积为VmL（已换算成标准状况），则产品中CaO2的质量分数为（用字母表示）。过氧化钙的含量也可用重量法测定，需要测定的物理量有。3.滴定法3.（3）用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量：Ⅰ．在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50mL水溶解后，再加入3mL稀硫酸：Ⅱ．在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口；Ⅲ．将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；Ⅳ．将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中：Ⅴ．用0.1000mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液（I2+2S2O32-＝2I－+S4O62-)，指示剂显示终点时共用去20.00mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中：①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为。②玻璃液封装置的作用是。CaO2碱石灰3③V中加入的指示剂通常为，滴定至终点的现象是。④测得混合气中ClO2的质量为g。二.实验数据统计与整理的一般方法1.数据的表格化（下表）项目实验编号项目1项目2项目3项目4…123（1）根据实验原理确定应记录的项目：所测的物理量。（2）应注意数据的有效数字及单位和必要的注释。（3）设计的表格要便于数据的查找、比较，便于数据的计算和进一步处理，便于反映数据间的联系。4.（2015年福建）实验二氯酸钾与碘化钾反应的研究（3）在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3．该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响，其中系列a实验的记录表如下（实验在室温下进行）：试管编号12340.20mol•L-1KI/mL1.01.01.01.0KClO3（s）/g0.100.100.100.106.0mol•L-1H2SO4/mL03.06.09.0蒸馏水/mL9.06.03.00实验现象①系列a实验的实验目的是．②设计1号试管实验的作用是．③若2号试管实验现象是溶液变为黄色，取少量该溶液加入溶液显蓝色，假设氧化产物唯一，还原产物为KCl，则此反应的离子方程式为．5.（2015浙江）实验(一)碘含量的测定4取0.0100mol·Lˉ1的AgNO3标准溶液装入滴定管，取100.00mL海带浸取原液至滴定池，用电势滴定法测定碘含量。测得的电动势(E)反映溶液中c(Iˉ)的变化，部分数据如下表：V(AgNO3)/mL15.0019.0019.8019.9820.0020.0221.0023.0025.00E/mV－225－200－150－10050.0175275300325（2）①根据表中数据绘制滴定曲线：②该次滴定终点时用去AgNO3溶液的体积为mL，计算得海带中碘的百分含量为%。2.数据的图像化图像化是对用直线图或曲线图对化学实验结果加以处理的一种简明化形式。它适用于一个量的变化引起另一个量的的变化的情况。图像化的最大特点是鲜明、直观、简单、明了。56.反应：2H2SO4（l）=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)△H=+550kJ/mol它由两步反应组成：iH2SO4（l）=SO3(g)+H2O(g)△H=+177kJ/moliiSO3(g)分解生成SO2和O2写出反应ii的热化学方程式L（L1，L2），X可分别代表压强或温度．图2表示L一定时，ⅱ中SO3（g）的平衡转化率随X的变化关系．①X代表的物理量是．②判断L1、L2的大小关系，并简述理由：．三.定量化学实验数据的加工处理策略实验所得的数据，可分为有用、有效数据，正确合理数据，错误无效数据，及无用、多余数据等。能从大量的实验数据中找出有用、有效、正确、合理的数据是实验数据处理分析处理题的一个重要能力考察点，也是近年来命题变化的重要方向。对实验数据筛选的一般思路为“五看”：一看数据是否符合测量仪器的精度特点，如用托盘天平测得的质量数据的精度为0.1g，若精度值超过了这个范围，说明所的数据是无效的；二看数据是否在误差允许范围之内，若所得数据明显超出误差允许范围，要舍去；三看反映是否完全，是不是过量反应物作用下所得的数据，只有完全反应是所得的数据，才能进行有效处理和应用；四看所得数据的测试环境是否一致，气体体积数据，只有在温度、压强一致的情况下才能进行比较、运算；五看数据测量过程是否规范、合理，错误和违反测量规则的数据要舍去。表格型题的解题要点在于通过审题，获取有用信息，然后对表格中数据进行比较分析，依据物质的性质、变化规律进行解答。直角坐标试题的解题要点在于解题时要求考生首先弄清楚自变量和因变量到底是什么，注意理解起点、终点、转折点的含义。然后根据所学知识分析概念、图像、数值三者之间的关系。答案：1.（4）因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等，此方案无法测算试样含氯总量（或其它合理答案）（5）量取一定量的试样,加入足量的H2O2溶液,充分反应后，加热除去过量的H2O2,冷却,再加入足量的硝酸银溶液,过滤，洗净烘干后称量沉淀质量，计算可得(或其他合理答案)2.9v1400m×100%;产生的CaO溶于水后与CO2反应生成沉淀的质量63.（3）①2ClO2＋10I－＋8H＋＝2Cl－＋5I2＋4H2O②吸收残余的二氧化氯气体（避免碘的逸出）③淀粉溶液；溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变④0.027004.①研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响②硫酸浓度为0的对照实验③淀粉溶液；ClO3_+6I-+6H+==Cl-+3I2+3H2O5.①②20.00mL0.635%6.2SO3（g）=2SO2（g）+O2（g）△H=+196KJ∙mol-1；压强；L1＜L2，分解反应为吸热反应，温度高，转化率大提升训练1．【2016年高考天津卷】(18分)水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标，通常用每升水中溶解氧分子的质量表示，单位mg/L，我国《地表水环境质量标准》规定，生活饮用水源的DO不能低于5mg/L。某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略)，测定某河水的DO。71、测定原理：碱性体积下，O2将Mn2+氧化为MnO(OH)2:①2Mn2++O2+4OH-=2MnO(OH)2↓，酸性条件下，MnO(OH)2将I-氧化为I2:②MnO(OH)2+I-+H+→Mn2++I2+H2O(未配平)，用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，③2S2O32-+I2=S4O62-+2I-2、测定步骤a．安装装置，检验气密性，充N2排尽空气后，停止充N2。b．向烧瓶中加入200ml水样c．向烧瓶中依次迅速加入1mlMnSO4无氧溶液(过量)2ml碱性KI无氧溶液(过量)，开启搅拌器，至反应①完全。d搅拌并向烧瓶中加入2ml硫酸无氧溶液至反应②完全，溶液为中性或若酸性。e．从烧瓶中取出40．00ml溶液，以淀粉作指示剂，用0．001000mol/LNa2S2O3溶液进行滴定，记录数据。f．……g．处理数据(忽略氧气从水样中的溢出量和加入试剂后水样体积的变化)。回答下列问题：（1）配置以上无氧溶液时，除去所用溶剂水中氧的简单操作为__________。（2）在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器为__________。①滴定管②注射器③量筒（3）搅拌的作用是__________。（4）配平反应②的方程式，其化学计量数依次为__________。（5）步骤f为__________。（6）步骤e中达到滴定终点的标志为__________。若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50ml，水样的DO=__________mg/L(保留一位小数)。作为饮用水源，此次测得DO是否达标：__________(填是或否)（7）步骤d中加入硫酸溶液反应后，若溶液pH过低，滴定时会产生明显的误差，写出产生此误差的原因(用离子方程式表示，至少写出2个)__________。82.(2014·北京理综，27)碳、硫的含量影响钢铁性能，碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。(1)采用装置A，在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。①气体a的成分是________________。②若钢样中硫以FeS形式存在，A中反应：3FeS＋5O2=====高温1________＋3________。(2)将气体a通入测硫装置中(如图)，采用滴定法测定硫的含量。①H2O2氧化SO2的化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4，消耗zmLNaOH溶液，若消耗1mLNaOH溶液相当于硫的质量为y克，则该钢样中硫的质量分数：________。(3)将气体a通入测碳装置中(如下图)，采用重量法测定碳的含量。①气体a通过B和C的目的是______________________________________。②计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是________________________________________________________________________________________________________。3.．铝镁合金是飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学为测定某含镁3%～5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计了下列两种不同实验方案进行探究。[方案一]9[实验方案]将铝镁合金与足量NaOH溶液反应，测定剩余固体质量。实验中发生反应的化学方程式是_______________________________________________。[实验步骤](1)称取10.8g铝镁合金粉末样品，溶于体积为V、物质的量浓度为4.0mol·L－1的NaOH溶液中，充分反应。则NaOH溶液的体积V≥__________mL。(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将______________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。[方案二][实验方案]将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体的体积。[实验步骤](1)同学们拟选用下列实验装置完成实验：你认为最简易的装置其连接顺序是A接()()接()()接()(填接口字母，可不填满)。(2)仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图所示的实验装置。①装置中导管a的作用是_____________________________________________；②实验前后量气管中液面读数分别为V1mL、V2mL，则产生氢气的体积为__________mL；③若需确定产生氢气的量，还需测定的数据是_________________________________________________