2016高考化学二轮专题复习提升训练下篇专题三微题型十七

1、业题型比0化学计算综合探究题7B题型专练1.氯离子插层镁铝水滑石是一种新型的离子交换材料。制备这种水滑石的过程是将MgCl2、AlCl3、NaOH、NaCl溶液按一定比例混合，在65C条件下充分反应后，经过滤、洗涤、干燥得到该水滑石。为确定该水滑石的成分，进行如下实验。实验1:取26.65g样品，在高温下使其充分分解，得到金属氧化物和气体，气体依次通过足量的浓硫酸和浓氢氧化钠溶液，这两种液体分别增重9.9g和3.65g；将金属氧化物在无色火焰上灼烧，火焰无色。实验2：另取26.65g样品，加入足量的稀硝酸，使其完全溶解，再加入NaOH溶液至过量，最终得到11.6g白色沉淀。(1)由实验1可知水

2、滑石肯定不含元素。(2)写出实验2中生成白色沉淀的离子方程式：(3)通过计算确定水滑石的化学式。(写出计算过程)解析(1)实验1中将水滑石灼烧时，火焰无色，则不含钠元素。(2)加入氢氧化钠过量，则不会生成氢氧化铝沉淀，生成的沉淀应该是Mg(OH)2,故离子方程式为Mg2+2OH=Mg(OH)2J。(3)浓硫酸增重的是水的质量，即n(H2O)=一9.9g1=0.55mol,氢氧化18gmol钠增重是因为吸收了HCl,即n(HCl)="3.65笠1=0.1mol,n(Mg)=nMg(OH)2=36.5gmol11.6g1=0.2mol,根据水滑石灼烧后产物为MgO、A2O3、HCl、H2

3、O,则Al2O3的质58gmol量=26.65g-0.2molx40gmol13.65g-9.9g=5.1g,即n(Al)=0.1mol,进一步推出n(Mg):n(Al)：n(H)：n(Cl):n(O)=2：1：12：1：9,则阴离子除了Cl,应该还有OH,则化学式为Mg2Al(OH)6Cl3H2O。答案(1)钠(或Na)(2)Mg2+2OH=Mg(OH)2Jn(H2O)=0.55moln(HCl)=0.1moln(Mg)=0.2molm(Al)=2.7g或m(Al2O3)=5.1g则n(Al)=0.1mol,进一步推出n(Mg):n(Al):n(H):n(Cl):n(O)=2：1：12：1：

4、9则化学式为Mg2Al(OH)6Cl3H2O2 .工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产硫酸亚铁溶液，进而可制备绿矶(FeSO4-7H2O)、硫酸亚铁俊(NH4)2SO4FeS046H2O(俗称莫尔盐)等重要试剂。生产硫酸亚铁溶液的工艺流程如下：过量废铁MNaHCOj稀硫酸一反应一搅拌一时浊一破萼出铁派施回答下列问题:加入少量NaHCO3,调节溶液pH的目的是(2)硫酸亚铁溶液在空气中久置容易变质，用离子方程式表示其变质的原因:若向所得56$。4溶液中加入少量3molL-1H2SO4溶液，再加入饱和(NH4)2SO4溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作后得到硫酸亚铁俊晶体(N

5、H4)2SO4FeS046H2O(俗称莫尔盐)。硫酸亚铁钱较绿矶稳定，在氧化还原滴定分析中常用来配制Fe2+的标准溶液。现取0.352gCu2s和CuS的混合物在酸性溶液中用40.00mL0.150molL：1KMnO4溶液处理，发生反应如下：8MnO4+5Cu2s+44H+=10Cu2+5SO2T+8Mn2+22H2O6MnO4+5CuS+28H=5Cu2+5SO2T+6Mn2+14H2O反应后煮沸溶液，剩余的KMnO4恰好与50.00mL0.200molL1(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。已知：MnO4+Fe2+H+>Mn2+Fe3+H2O(未配平)Cu2s和CuS的混合物

6、在酸性溶液中用0.150molLKMnO4溶液处理后，溶液需煮沸的原因是。实验室配制250mL3molL-1H2SO4溶液，需要质量分数为98%,密度为1.84gmL1硫酸的体积为mL。(保留1位小数)试计算混合物中CuS的质量分数(写出计算过程)。答案(1)除去铝离子，而不使亚铁离子形成沉淀(2)4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O(3)若不通过煮沸赶尽溶解的SO2,溶液中的SO2与酸性KMnO4溶液反应，无法准确测定混合物中CuS的质量分数40.8由得失电子守恒有关系式MnO45Fe2+剩余的KMnO4的物质的量为：50.00X103lX0.2molL11x0=2.00X103mol

7、5用0.150molL1KMnO4溶液处理Cu2s和CuS的混合物时，反应的KMnO4的物质的量为：40X103LX0.150molL12.00X103mol=4.00X103mol设：Cu2s和CuS的混合物中，Cu2s的物质的量为x,CuS的物质的量为y160g/molxx+96g/molxy=0.352g|x+|y=4.00X103mol解方程组得x=1.00X103moly=2.00X103mol混合物中CuS的质量分数为：m(CuS)/m(总)=(2.00X103molX96gmol1)/0.352gx100%=54.5%3 .以黄铁矿(Fe&)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备

8、二氧化氯气体，再用水吸收该气体获得二氧化氯溶液。在此过程中需要控制适宜的温度，若温度不当，副反应增加，影响生成ClO2气体的纯度，且会影响ClO2气体的吸收率。具体情况如图所示。请回答下列问题:(1)据图可知，反应时需要控制的适宜温度是,达到此要求采取的适宜措施是(2)已知：黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3氧化成SO2,写出制备二氧化氯的离子方程式：某校化学学习小组拟以“m：?；)、”作为衡量ClO2产率的指标。若取NaClO3样m(NaClO3)品质量6.0g,通过反应和吸收可得400mLClO2溶液，取出20mL,加入37.00mL0.500molL1(NH4)2Fe(SO4)2溶液

9、充分反应，过量Fe/再用0.0500molL1K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗20.00mL。反应原理如下：4H+ClO2+5Fe2+=Cl+5Fe3+2H2O14H+Cr2O7+6Fe2+=2Cr3+6Fe3+7H2O试计算ClO2的产率。（写出计算过程）解析（1）由图可知ClO2的吸收率先升高后降低，当达到30C时最大，兼顾两者适宜温度即为30C,当所需温度低于100C时，水浴便于控温和均匀受热。（2）由得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，以及酸性环境不难得出离子方程式。（3）详细过程参见答案。120+7HFe3答案（1）30C水浴加热（或水浴控制恒温）(2)15ClO3+FeS>

10、;+14H=150102?+与K2Cr2O7反应的n(Fe2+)=6n(Cr2。2)=6X20.00X10LX0.0500molL=6X10mol,与C1O2反应的n(Fe2+)=37.00X103LX0.500molL16X103mo1=1.25x102mol,n(ClO2)=1x1.25X102mol=2.5X103mol,ClO2的产率567.5gmol1X2.5X103molx0mL6.0g20mL-X100%=56.25%。4 .钻及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。（1）CoxNix）Fe2O4（其中Co、Ni均为+2价）可用作H2O2分解的催化剂，具有较高的活

11、性。该催化剂中铁元素的化合价为。图甲表示两种不同方法制得的催化剂CoxNi（1x）Fe2O4在10C时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化曲线。由图中信息可知：法制取得到的催化剂活性更高；Co”、Ni”两种离子中催化效果更好的是。（2）草酸钻是制备钻的氧化物的重要原料。图乙为二水合草酸钻（CoC2O42H2O）在空气中受热的质量变化曲线，曲线中300c及以上所得固体均为钻的氧化物。通过计算确定C点剩余固体的化学成分为（填化学式）。试写出B点对应的物质微波水稔徽常规水蒸法与O2在225300C发生反应的化学方程式：周然5七/170的lIq300t,03ri1疝300扁而“0珈混度/T

12、乙取一定质量的二水合草酸钻分解后的钻氧化物（其中Co的化合价为+2、+3价），用480mL5mol/L盐酸恰好完全溶解固体，得到C0CI2溶液和4.48L（标准况）黄绿色气体。试确定该钻氧化物中Co和0的物质的量之比。解析（1）Co、Ni均为+2价，则C0xNi（i-x）正价总数为+2价，推出Fe为+3价。由即活性更高；由图中x越大，催图中两条曲线可知微波水热法使双氧水分解的速率更快,化速率越高可知，Co2+的催化效果更好。(2)由题给信息知，300C以上是钻的氧化物,18.3gCOC2O42H2O的物质的量=18-3g,=0.1183gmol设钻的氧化物为CoOx,则（59+16x)x0.1

13、=8.03,解得x=1.33,即钻的氧化物的化学式为Co3O4。18.3gCoC2042H2O中H2O的物质的量为0.2mol,即3.6g,故14.7g全为CoCzO4；从图中B点到C点的化学方程式为3CoC2O4+2O2=Co3O4+6CO2。见参考答案。答案(1)+3微波水热Co2+(2)Co3O43CoC2O4+2O2=Co3O4+6CO2由电子守恒：n(Co3+)=2n(Cl2)=0.4mol由电荷守恒：n(Co=n(Co2+)溶液=0.5n(Cl)=0.5X(2.4mol0.2molx2)=1mol所以固体中的n(Co2)=1mol0.4mol=0.6moln(O)=(0.4molx

14、3+0.6molx2)-2=1.2mol故n(Co):n(O)=1mol：1.2mol=5：65 .黄钾俊铁矶KNH4Fex(SO4)y(OH)z不溶于水和稀硫酸，制取黄钾钱铁矶的流程如下：水HE,溶液X:吧调$pEi1恒甸过丁、粒雅下|一憧怦轼风川徉之归口111E_111(1)溶液X是。(2)检验滤液中是否存在k+的操作是。(3)黄钾钱铁矶的化学式可通过下列实验测定：称取一定质量的样品加入稀硝酸中充分溶解，将所得溶液转移至容量瓶并配制成100.00mL溶液A。量取25.00mL溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体9.32g。量取25.00mL溶

15、液A,加入足量NaOH溶液，加热，收集到标准状况下气体224mL,同时有红褐色沉淀生成。将步骤所得沉淀过滤、洗涤、灼烧，最终得固体4.80go通过计算确定黄钾钱铁矶的化学式(写出计算过程)。解析(1)所加溶液X,主要是沉淀Fe",生成黄钾俊铁矶，故X是氨水。(2)用焰色反应检3K+,要注意通过钻玻璃观察火焰。答案氨水(或NH3H2O)(2)用洁净的钳丝(或铁丝)蘸取滤液在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色的钻玻璃观察，若火焰呈紫色，则存在K29.32gcc,.(3)n(SO4)=n(BaSO4)=233gm1=0.04mol=0.01mol+0.224Ln(NH4)=n(NH3)=22.4L

16、mol1n(Fe3)=2n(Fe2O3)=2X“f80g1=0.06mol3160gmol+_n(K)=n(NH4)=0.01mol根据电荷守恒：n(OH)=n(K)+n(NH4)+3n(Fe3+)-2n(SO4)=0.12mol+_3+2n(K):n(NH4):n(Fe):n(SO4):n(OH)=1：1：6：4：12黄钾钱铁矶的化学式为KNH4Fe6(SO4)4(OH)12。6.一水草酸钙(CaC204H2O)可用作分离稀有金属的载体。以下是其制备方法。步骤I:用精制氯化钙稀溶液与草酸溶液共热反应，过滤，将固体溶于热盐酸中。步骤n：加氨水反应得一水草酸钙沉淀，过滤，热水洗涤，在105c下干

17、燥得产品。写出步骤n发生反应的化学方程式：O(2)已知CaC204H2O的Ksp=2.34X109,为使步骤n溶液中c(C2O4)<1X105molL2c(Ca)的范围为(3)为研究一水草酸钙的热分解性质，进行如下实验：准确称取36.50g样品加热，样品的固体残留率(ItllS*100%)随温度的变化如图所示。O76y(N6I4187.76.幅1都望过恒300C时残留固体的成分为,900C时残留固体的成分为；通过计算求出500c时固体的成分及质量。(写出计算过程)解析在步骤I得到H2c2O4和CaCh,然后向该溶液中加入浓氨水发生反应产生一水草酸钙，该反应的化学方程式是H2c2O4+Ca

18、CL+2NH3H2O=CaC204H2OJ+2NH4CI+22+9、rH2O0(2)由于CaC204H2O的Ksp=c(C2O4)c(Ca)=2.34X10,为使步骤n溶彼中c(C2O4)W1X105molL1,应有c(Ca2+)>2.34X104mol。(3)CaC2O4H2O可能发生的分解反应是CaC2O4H2O=CaC2O4+H2O,146gCaC204H2O完全分解产生128gCaC20%样品的固体残留率=128gx100%=87.67%,所以在300C时残留固体的成分为146gCaC2O4；CaC2O4H2O=CaCO3+COT+”O,样品的固体残留率=100gx100%=146g68.49%,故在600C时残留固体的成分为CaCO3；CaCzO4H2O=CaO+CO2T+COT+H2O56g100%=38.36%,所以在900C时残留固体的成分为CaO。由于在500C1146g时固体残留率是87.67%>76.16%>68.49%,所以固体中应该含有CaC2O4和CaCO3。具体的计算过程见参考答案。答案(1)H2c2O4+CaCl2+2NH3H2O=CaC2O4H2OJ+2NH4CI+H2O(2)>2.34X104molL-1CaC2O4CaO500C时残留固体的成分为CaC2O