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文档简介
第二章物质的量及计算
第2讲化学中的常用计算方法
1
课标要求核心考点五年考情核心素养对接
依据化学方程式中的
变化观念与平衡思想:认识
定量关系进行相关计2023年6月浙江,T20
物质的量在化学定量研究中
体会定量研算
的重要作用;能结合实验或
究对化学科利用关系式法解答连2023湖北,T18;2022年6月浙
生产、生活中的实际数据,
学的重要作续反应类计算题江,T27;2019全国H,T26
并应用物质的量计算物质的
用2023全国乙,T26;2023山东,
利用守恒法简化解题组成和物质转化过程中的质
T18;2023年1月浙江,T18;
过程量关系
2022年1月浙江,T27
1.高考越来越重视定量分析计算的考查,其中依据方程式法、关系式法和守恒法的定量计
命题分析算居多,主要用于求解产率、纯度、质量分数、浓度等。
预测2.预计2025年高考对滴定类的定量计算,质量分数、产率类的定量计算等的考查力度会
有所加大
依据化学方程式中的定后为笔进打相为计算
网用美系A法加再连续反应类计算题
利用守法商化过程根据
考点1依据化学方程式中的定量关系进行相关计算
1.应用原理
在化学方程式中,各物质的物质的量之比等于其化学计量数之比。若各物质均为气体时,同温同压下各物
质的体积之比等于其化学计量数之比。
2.解题步骤
命题点依据化学方程式中的定量关系进行相关计算
1.[浙江高考]为测定FeC2O4-2H2。(M=180g-moF1)样品的纯度,用硫酸溶解6.300g样品,定容至250
mL„取25.00mL溶液,用0.1000mol1一】KMnCU标准溶液滴定至终点。重复实验,数据如下:
+2+3+
已知:3MnO;+5FeC2O4-2H2O+24H—3Mn+5Fe+lOCO2T+22H2。
假设杂质不参加反应。
该样品中FeCCUSH,。的质量分数是95.2%(保留小数点后一位)。
解析第2次滴定实验的数据误差太大,应舍去,1、3两次实验消耗的KMnCU标准溶液的平均体积为
250mL
20.00mL,根据已知信息可知6.300g样品中机(FeC2O4-2H2O)=-n(KMnO4)XXM
325.00mL
(FeC2O4-2H2O),将有关数据代入,得■m(FeC2O4-2H2O)=6.000g,故该样品中FeCzO^H?。的质量分
数为竺竺।义I。。%-95.2%。
6.300g
2.[浙江高考]某红色固体粉末可能是FezCh、CU2O或二者混合物,为探究其组成,称取根g该固体粉末样
品,用足量的稀H2s。4充分反应后,称得固体质量为ag。
+2+
已知:CU2O+2H^CU+CU+H2O
(1)若a==(用含机的最简式表示),则红色固体粉末为纯净物。
9
(2)若帆,则红色固体粉末中Fe2Ch的物质的量为■^三mol(用含机的最简式表示)。
9121b
解析(1)根据所得固体(单质Cu)质量为ag,若该固体粉末为纯净物,则一定为CU2。;根据C112O+
2H+^CU+CU2++H2。和机gCu2。参加反应,可求出机(Cu)=^g,即.=等。(2)该固体粉末溶
于稀H2so4发生的反应依次为①Fe2Ch+6H+-2Fe3++3H2。、②CU2O+2H+^=CU+CU2++H2。、③2Fe3
+2+2+144X
+Cu^=2Fe+Cu,由反应②可知生成ag单质Cu时消耗的"z(Cu?。)-9g=™g.结合反应
644
+2+2+
①②③可得④FezCh+Cu2O+8H^2Fe+2Cu+4H2O,即参与反应④的Fe2O3、Cu2O共网g,且二者
4
3m160
的物质的量之比为1:1,则“(FezCh)=~gX^=—molo
160gmol-11216
考点2利用关系式法解答连续反应类计算题
1.应用原理
关系式是表示两种或多种物质之间“量”的关系的一种简化式子。在多步反应中,若第一步反应的产物是
下一步反应的反应物,可以根据化学方程式,将该物质作为“中介”,找出已知物质和所求物质之间
“量”的关系。
1.[全国II高考]水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中
的溶解氧。实验步骤及测定原理如下:
I.取样、氧的固定
用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KD混合,反应
生成MnO(OH)2,实现氧的固定。
II.酸化、滴定
将固氧后的水样酸化,MnO(OH)2被「还原为Mi?+,在暗处静置5min,然后用标准Na2s2O3溶液滴定
生成的12(2S2。;—+L-21+S4。:-)0
回答下列问题:
(1)取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是使测定值与水体中的实际值保持一
致,避免产生误差。
(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为C)2+2Mn(OH)2^2MnO(OH)2。
(3)Na2s2O3溶液不稳定,使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和量
筒;蒸储水必须经过煮沸、冷却后才能使用,其目的是杀菌、除氧气及二氧化碳。
(4)取100.00mL水样经固氧、酸化后,用amoLL-iNa2s2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,终点现
象为蓝色刚好褪去;若消耗Na2s2。3溶液的体积为》mL,则水样中溶解氧的含量为80仍mgL'
(5)上述滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏低。(填“高”或“低”)
解析(1)取水样时避免扰动水体表面,这样能保证所取水样中溶解氧量与水体中实际溶解氧量基本相
同,以减小实验误差。(2)根据水样与Mn(OH)2碱性悬浊液反应生成MnO(OH)2,则固氧反应的化
学方程式为O2+2M11(OH)2^2MnO(OH)2»(3)由于Na2s2O3溶液不稳定,使用前需标定,配制
该溶液时无需用容量瓶,只需粗略配制,故配制Na2s2O3溶液时,还需要用到的玻璃仪器为量筒;所用蒸
脩水必须经过煮沸、冷却后才能使用,这样能除去水中溶解的氧气和二氧化碳等,且能杀菌。(4)根据
II可知,MnO(OH)2能将水样中的「氧化为卜,滴定过程中用淀粉溶液作指示剂,在滴定终点前淀粉遇
b变蓝,达到滴定终点时,L完全被消耗,溶液蓝色刚好褪去。根据得失电子守恒可得关系式02〜2MnO
(OH)2〜2b〜4Na2s2O3,结合消耗"(Na2s2O3)mol-L1XZ?X103L^abXIO3mol,可求出100.00
mL水样中溶解氧的质量为匕6X1(T3moix32gmo「=8a6Xl(r3g=8abmg,则该水样中溶解氧的含量为
8abmg+0.10000L=80。&mg-L-i。(5)滴定完成时,滴定管尖嘴处留有气泡,会导致读取的Na2s2。3标
准液体积偏小,根据关系式02〜4Na2s2O3,可知测定的溶解氧的含量偏低。
2.[关系式法求解含量][全国II高考改编]立德粉(ZnSBaSOQ成品中Sz一的含量可以用“碘量法”测得。称
取优g样品,置于碘量瓶中,移取25.00mL0.1000molL-i的L—KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密
闭,置暗处反应5min,有单质硫析出。以淀粉为指示剂,过量的b用0.1000Inol•L-lNa2S203溶液滴定,
反应式为L+2S2。>-21+5@一。测定时消耗Na2s2O3溶液体积VmLo终点颜色变化为浅蓝色至
kI人口、,(25.00-V)X0.1000X32“,一,+、,、、
无色,样品中S2的含量为〜…——X100%(写出表达式)。
mxluuu
解析达到滴定终点时L完全反应,可观察到溶液颜色由浅蓝色变成无色,且半分钟内不恢复原色;根据
痛定过量的12消耗Na2s2。3溶液的体积和关系式12~2s2。;,可得
-3
n(12)iii=ixO.lOOOVXlOmol,再根据得失电子守恒可得关系式S2一〜上可知,
n(S2")=0.1000X25.00X10-3mol--X0.100OVX10_3mol=(25.00--)X0.100OX
22
,,,,人E,(25.00--)XO.1000X32
103mol,则样品中S2的含量为-------z----------------X100%
mxl000o
考点3利用守恒法简化解题过程
f----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
跟人国收柳闻
1.应用原理
所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程中某些物理量的总量保持“不
变”。在化学变化中有各种各样的守恒,如质量守恒、原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒、能量守恒
等。
2.解题步骤
第一步—明确题目要求解的量
根据题目要求解的量,分析反应
第二步一过程中物质的变化,找出守恒类
I型及相关的量__________________
宝占EL」根据守恒原理,梳理出反应前后
弟三2守恒的量,列式计算求解
f------------------------------滴岫--------------
命题点利用守恒法简化解题过程
1.[天津高考改编]铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应,生成的盐只有硫酸铜,同时生成两种氮的氧化
物气体,该两种气体的相对分子质量均小于50。为防止气体污染空气,将产生的气体完全转化为最高价含
氧酸盐,消耗1L2.2molL'NaOH溶液和1molO2,则两种气体的分子式及物质的量分别为NO:0.9
mol;NO2:1.3mol,生成硫酸铜的物质的量为2mol。
解析由钠原子守恒可知,生成NaNCh的物质的量为2.2mol,1molO2参与反应转移电子的物质的量为4
molo设生成NO2的物质的量为x,生成NO的物质的量为以根据N原子守恒可得x+y=2.2mol,根据得
失电子守恒可得x+3y=4mol,联立两式解得x=1.3mol,y=0.9molo根据得失电子守恒知,参与反应的
铜的物质的量为]mol—2mol,因此生成硫酸铜的物质的量为2mol。
2.[用原子守恒法求解产率][全国III高考深工厂用kg铭铁矿粉(含CnCMO%)制备KzCnCh,最终得
到产品相2kg,产率为当等义100%。
解析设理论上得到K2G2O7的质量为X,依题意知,
&2O3~KzCrzCh
152294
0.4mikgx
294x04mi
则一^匚=型,x=kg,产率为294%S义100%=卫也义100%=世”义100%。
0.4mikgx,152152kg117.6mI147m1
3.(1)[用原子守恒法求解化学式][山东高考]在空气中煨烧C0C2CU生成钻氧化物和CO2,测得充分煨烧后
固体质量为2.41g,CO2体积为L344L(标准状况),则钻氧化物的化学式为CO3O4。
(2)[用质量守恒法求解化学式][浙江高考改编]一定条件下金属钠和H2反应生成化合物甲。将4.80g甲加
热至完全分解,得到金属钠和2.24L(已折算成标准状况)的H2。请推测甲的化学式:NaHo
1344L
解析(1)n(CO,)==0.06mol,根据碳原子守恒可知,n(CoC2O4)=0.03mol,则钻氧化
22.4Lmol-1
物中〃(Co)=0.03mol,m(O)=2.41g—0.03molX59g-mol-1=0.64g,故九(O)=―0,64g_—0.04
16gmol-1
mol,则"(Co):n(O)=0.03mol:0.04mol=3:4,则钻氧化物的化学式为CO3O4。(2)化合物甲是
由Na和H2反应得到的,故化合物甲中含有Na、H两种元素,又4.80g化合物甲加热分解得到2.24L(标
准状况)H2,则化合物甲中氢元素的质量为0.20g,钠元素的质量为4.60g,化合物甲中Na和H的原子个
数比为1:1,可判断化合物甲的化学式为NaHo
1.[金属与酸反应的有关计算][2021山东]X、Y均为短周期金属元素。同温同压下,0.1molX的单质与足量
稀盐酸反应,生成H2体积为ViL;0.1molY的单质与足量稀硫酸反应,生成H?体积为VjL。下列说法错
误的是(D)
A.X、Y生成H2的物质的量之比一定为答
V2
B.X、Y消耗酸的物质的量之比一定为普
V2
C.产物中X、Y化合价之比一定为空
V2
D.由空一定能确定产物中X、Y的化合价
解析由稀盐酸和稀硫酸均足量,知金属均完全反应,根据同温同压下,气体的物质的量之比等于体积之
比,知X、Y生成H2的物质的量之比一定为昆,A项正确;根据2HC1〜H2、HSO-H,知X、Y消耗酸
匕242
的物质的量之比一定为也,B项正确;根据金属失电子总数等于H+得电子总数,知O.lmolX、0.1molY
匕
失电子数之比为史,则产物中X、Y的化合价之比一定为左,C项正确;若9=1,则产物中X、Y的化合价
相等,但不能确定化合价的具体数值,D项错误。
2.[关系式法][2022浙江改编]联合生产是化学综合利用资源的有效方法。煨烧石灰石反应:CaCO3(s)
^CaO(s)+CO2(g)△H=1.8X102kJ-mo「,石灰石分解需要的能量由焦炭燃烧提供。将石灰石与
焦炭按一定比例混合于石灰窑中,连续鼓入空气,使焦炭完全燃烧生成CO2,其热量有效利用率为50%。
石灰窑中产生的富含CCh的窑气通入氨的氯化钠饱和溶液中,40%的CO2最终转化为纯碱。已知:焦炭的
热值为30kJ-gr(假设焦炭不含杂质)。
请回答:
(1)每完全分解100kg石灰石(含CaCC)390%,杂质不参与反应),需要投料10.8kg焦炭。
(2)每生产106kg纯碱,同时可获得」2kgCaO。
解析(1)100kg石灰石中碳酸钙的物质的量为loox-gxg。%=90。mol,完全分解需要吸收能量1.8义10?
100gmol-1
kJ-moP1X900mol=1.62X105kJ,设需要投料尤kg焦炭,5H30kJ-g-XxX103gx50%=1.62X1CPkJ,解
得x=10.8。(2)根据生产纯碱的过程可得关系式:CCh〜NaHCCh〜Na2co3,每生产106kg纯碱,消耗
44kgeCh,由于石灰窑中产生的CCh只有40%最终转化为纯碱,且由(1)计算可知参与反应的CaCCh和
焦炭的物质的量之比为1:1,则燃烧石灰石产生CO2的质量为左迪=55kg,根据CaCO3整CaO+
CChf,可得CaO的质量为55kgX,=70kg。
3.[守恒法][2022浙江]某同学设计实验确定Al(NO3)3EH2O的结晶水数目。称取样品7.50g,经热分解测
得气体产物中有NCh、O2、HNO3、H2O,其中H2O的质量为3.06g;残留的固体产物是AI2O3,质量为1.02
go计算:
(1)x=9
计算过程:
2[A1(N03)3-XH2O]AI2O3
2(213+18%)g102g
7.50g1.02g
2(213+18X)102
7.501.02
x=9(写出计算过程)。
(2)气体产物中n(O2)=0.0100mol。
解析(1)由题意知,”(AbOO=-2g=0.01mol,由铝原子守恒,知7.50gAl(NOi)3•尤HQ的
102gmol-1
物质的量为0.02mol,则0.02X(213+18x)=7.50,解得x=9。(2)根据(1)可知,0.02molA1
(NO3)3・9H,O分解产生的AI2O3的物质的量为0.01mol,产生的H2O的物质的量是1°6g_=017mol,
18gmol-1
设2moiAl(NO3)3-9H2。分解产生的NO2、。2、HNO3的物质的量分别为amokbmol、cmol,可得2[A1
(NO3)3-9H2O]=<7NO2t+Z?O2?+cHNO3+17H2O+AI2O3,由N原子守恒得a+c=6,由H原子守恒得c
+34=36,由O原子守恒得2a+26+3c+17+3=36,解得b=l,故0.02molAl(NO3)3-9H2。分解产生
的Ch的物质的量为0.0100mol。
4.[浙江高考]由C、H、。三种元素组成的链状有机化合物X,只含有羟基和竣基两种官能团,且羟基数目
大于竣基数目。称取2.04g纯净的X,与足量金属钠充分反应,生成672mL氢气(标准状况)。请确定
摩尔质量最小的X分子中羟基、竣基数目及该X的相对分子质量(要求写出简要推理过程)。
n(H)=0.03mol,设X中羟基和竣基的总数为相。">2),则"(X)=^^mol=—mol,M(X)
2mm
=2::;g・mol-1=34帆g-mol-i,则巾=4,M(X)=136g-mol-1,含有3个羟基和1个竣基,相对分子质
量为136o
解析假设有机物X的摩尔质量为含有较基和羟基的总数为机(相>2),根据生成氢气的物质的量
为0.03mol,结合有机物X的质量为2.04g列出等式:w(X)Xm=0.03X2mol,n(X)=后与解得M
—34mg-mol1,对相进行讨论,若加=3,102g-mol由于羟基的数目大于覆基,故含有2个一OH
和1个一COOH,除去一OH和一COOH,剩余基团的摩尔质量为23g皿011,只能为1个C和11个H,不
存在这样的有机物,应舍去;若机=4,M=136g-moC1,由于羟基的数目大于竣基,故含有3个一OH和
1个一COOH,除去一OH和一COOH,剩余基团的摩尔质量为40g-moir,可能为3个C和4个H,有机
(HIOff
III
II-C-C-OMUI
物的'一中结构可能是IitHo
(---------------------------修习帮,练透好题精准分层-------------------------、
■岫捺用工
1.[守恒法][2024陕西渭南期中]向lOOmLNaOH溶液中通入一定量的CO2气体,充分反应后再向所得溶液
中逐滴加入0.2moLLr的盐酸,产生CCh的体积与所加盐酸体积之间的关系如图所示。下列判断正确的是
(D)
I)25W7S100DttMMnL
A.NaOH溶液的浓度为0.1molL-1
B.通入的CO2在常温常压下的体积为336mL
+
C.滴入0〜25mL盐酸过程中,溶液中发生反应的离子方程式为H+OH=H2O
3)
D.所得溶液中溶质的物质的量之比”(NaHCO3):n(Na2co=2:1
解析根据图像中产生CO2的体积与消耗盐酸的量的关系分析,可知氢氧化钠和二氧化碳反应后所得溶液
中含有碳酸钠和碳酸氢钠,滴入。〜25mL盐酸的过程是碳酸钠和盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠,离子
方程式为C0;—+H+-HC03",n(Na2co3)=0.2mol-L1X25XIO-3L=0.005mol;滴入25〜100mL盐
+
酸的过程是碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,离子方程式为HCOf+H^=CO2?+H2O,
3
n(NaHCO3)=0.2X(100-25)X10-mol-0.005mol=0.01mol,贝”"(NaHCO3):n(Na2co3)=
0.01:0.005=2:1,C项错误,D项正确。当加入100mL盐酸时,溶液中溶质为氯化钠,根据钠原子守恒
和氯原子守恒可知,n(NaOH)=n(NaCl)=n(HC1)=0.2mol-L1X100X103L=0.02mol,NaOH溶
液的浓度为笔詈=0.2moLLr,A项错误。滴入25〜100mL盐酸的过程中,消耗盐酸的物质的量为0.2
moLL一%(100-25)X103L=0.015mol,则产生的二氧化碳的物质的量为0.015mol,根据碳原子守
恒,可知通入的二氧化碳的物质的量为0.015mol,其在标准状况下的体积为336mL,在常温常压下的体
积大于336mL,B项错误。
2.[守恒法][2023辽宁省实验中学考试]向59.2gFe2O3和FeO的混合物中加入某浓度的稀硝酸1.0L,固体物
30-1
质完全反应,生成NO和Fe(NO3)在所得溶液中加入1.0mol-L的NaOH溶液2.8L,此时溶液呈中
性,金属离子已完全沉淀,沉淀质量为85.6g。下列有关说法错误的是(D)
A.Fe2C)3与FeO的物质的量之比为1:6
B.硝酸的物质的量浓度为3.0mol-L-1
C.产生的NO在标准状况下的体积为4.48L
D.Fe2O3>FeO与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol
解析在所得溶液中加入NaOH溶液后,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,则溶液中溶质为
-1
NaNO3,根据钠元素守恒有w(NaNCh)=n(NaOH)=1.0mol-LX2.8L=2.8mol;沉淀为Fe(OH)
3,质量为85.6g,则其物质的量为85.6g+107g皿0「1=0.811101,根据铁元素守恒知〃[Fe(NO3)3]=力[Fe
(OH)3]=0.8mol,设FezCh和FeO的物质的量分别为xmol、ymol,则有160x+72y=59.2①,根据铁
元素守恒有2r+y=0.8②,联立①②,解得x=0.1、y=0.6。n(Fe2O3):n(FeO)=0.1mol:0.6mol
=1:6,A项正确;根据得失电子守恒可知,生成NO的物质的量为(0.6molXl)+(5—2)=0.2
mol,根据氮元素守恒可知原硝酸溶液中w(HNO3)—n(NO)+n(NaNOj)=0.2mol+2.8mol=3.0
mol,所以原硝酸溶液的浓度为3.0mol+L0L=3.0mol-L-IB项正确;n(NO)=0.2mol,在标准状况
下的体积为0.2molX22.4L-mori=4.48L,C项正确;向反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液,一部分氢氧
化钠与硝酸铁反应,另一部分氢氧化钠与硝酸反应,最后得到硝酸钠溶液,根据氮元素守恒可知FezCh、
FeO与硝酸反应后溶液中“余(HNO3)+3n[Fe(N03)3]="(NaNO3),所以“余(HNO3)=n
(NaNOa)—3w[Fe(NO3)3]=2.8mol—3X0.8mol=0.4mol,D项错误。
3.[依据化学方程式中的定量关系计算][全国I高考]高镒酸钾纯度的测定:称取1.0800g样品,溶解后定容
于100mL容量瓶中,摇匀。取浓度为0.2000molLr的H2c2O4标准溶液20.00mL,加入稀硫酸酸化,用
KMnCU溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为24.48mL。该样品的纯度为—
3
20.00X10~X0.2000X2X-1^X158“,.一、,”“一0“_,-,.o+,
$2448—X100%(列出计算式即可,已知2M11O4+5H2c2CU+6H+^2Mli2++
1.0800.........................................................................................................................................勺
IOCO2T+8H2O)o
解析由2Mn01+5H°C,O4+6H+^2Mn2++10CO,T+8H2。知,w(KMnCU)=土华粤X100%=
4m(样品)
20.00X10-3LX0.2000mol「普■X158gmol-1
----------------------------------------------------------------52448mL——?--------------X100%。
1.0800g
4.[关系式法][2023河北保定模拟改编]Cr(OH)3常用于颜料、陶瓷、橡胶等工业。实验室测定Cr(OH)3
样品纯度的步骤如下:
准确称取0.9000g样品,溶于过量硫酸并配成250.0mL溶液。取25.00mL溶液,用足量(NHQ2s2。8溶
液将CN+氧化为CnO;1,煮沸除去过量的(NH4)2s2。8,冷却至室温。再加入过量KI溶液,以淀粉溶液
为指示剂,用0.1000moLL-iNa2s2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2s2。3溶液24.0mL(已知反应:
-+3+
Cr207+6r+14H^3I2+2Cr+7H2O;L+2S2O;一^S4O;—+2D。
计算Cr(OH)3样品的纯度(写出计算过程):n($2。;一)=24.0XI。-LXO.1000mol-Lr=2.4X10一
3mol。根据2CF+〜3b〜6s2。;一知,画Cr(OH)3]="(C~+)=8.0X10-4mol,贝Ij0.9000g样品中”「Cr
(OH)si=8.0X10^4molX2500mL=8.0X10-3mol,则Cr(OH)3样品的纯度为
25.00mL
8.0x10-31og.0X100%合9156%。
0.9000g
5.[2023江西南昌模拟改编]已知:TiCl4+(2+n)H2O^TiO2nH2O;+4HCL测定某TiCL样品纯度的实
验如下:
①准确称取14.00gTiCL样品,置于盛有60.00mL蒸储水的水解瓶中,盖塞后摇动至完全水解,过滤后将
水解液配成100.00mL溶液。
②取10.00mL溶液于锥形瓶中,力口入10.00mL2.9000mol/LAgNO3溶液。
③加入适量硝基苯用力摇动,使沉淀表面完全被有机物覆盖。
④以硝酸铁溶液为指示剂,用0.1000mol/LKSCN标准溶液滴定过量的AgNCh溶液,达到滴定终点时共
消耗10.00mLKSCN标准溶液。
己知样品中杂质不参与反应,根据以上步骤计算样品中TiCL的质量分数为/%;若盛装KSCN标准
溶液的滴定管滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,所测定的样品中TiCL的质量分数将会偏小
(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
解析与硫氯化钾标准溶液反应的过量硝酸银的物质的量为0.1000mol/LX10.00Xl(F3L=o.ooimol,则
与溶液中C「反应的硝酸银的物质的量为2.9000mol/LX10.00XIO'L—0.001mol=0.028mol,由关系式
TiCL〜4c「〜4AgNCh可得,样品中TiCL的物质的量为0.028molX詈翳瞿x[=0.07mol,则样品中
Tick的质量分数为°°7moixi90g/moix100%=95%。若盛装KSCN标准溶液的滴定管滴定前尖嘴处有气
14.00g
泡,滴定后气泡消失,会导致测得的硫氟化钾标准溶液的体积偏大,使得溶液中C厂的物质的量偏小,
TiCL的质量分数测定结果偏小。
能力拣iff;
6.[质量守恒法][2023四川模拟]为测定绿矶(FeSO4-xH2O)中结晶水的数目,其同学设计如下实验。将石英
玻璃管(带两端开关Ki和K2,设为装置A)称重,质量为预g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置
A称重,质量为他2g。按如图所示组装好装置进行实验。
操作步骤如下:
a.打开Ki和K2,缓缓通入N2;b.点燃酒精灯,加热;c.熄灭酒精灯;d.冷却至室温;e.关闭Ki和K2;f.称
量装置A。
重复上述操作步骤,直至装置A恒重(固体为FeSCU),质量为很3g。
根据实验记录,计算绿矶化学式中结晶水数目x=7(恒2一加3)(列式表示)。若实验时按b、a顺序操
作,则无将偏小(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
解析根据实验记录的数据可知,绿矶样品的质量为(牝一im)g,FeSCU的质量为(恤一在)g,则结
晶水的质量为(加2—机1)g—(.m3—ini')g=(m2一机3)g,则
FeSO4xH2O=FeSO4+xH20T
(152+18x)g152g18xg
(m2-mi)g(m3-mi)g(m2-m3)g
则有一生一=—煞一,解得尤=76(如一,"3>。若实验时按b、a顺序操作,即加热后通入N2,则Fe2+
()()
7713-7711g(m2-m3)g97713-7711
可能被氧化为Fe3+,从而导致加3增大,由工的计算公式可知,x将偏小。
7.[工艺流程+滴定悔锌铁氧体(MnirZn%Fe2C)4)是一种重要的磁性材料,其磁化强度与锌的相对含量x
密切相关。为测定流程中产出的镒锌铁氧体中锌的相对含量,设计如下实验步骤。
25mL17*机版明。押液
LOOgUA配成250ml
锌慨气体溶液A
Mn<),
用EDTA消
定蹲定得
XaF想冲溶港
(1)写出“除锦”中反应的离子方程式S20]+Mn2++2H2O^2S0j—+MnCM+4H+。
(2)请分析实验中需要掩蔽铁的原因可能为亚铁离子会被SzO;一氧化为Fe3+,Fe3+也能与EDTA溶液
发生反应,需要掩蔽铁以排除滴定实验中Fe3+的干扰。
(3)准确量取25.00mL溶液A,掩蔽铁后,用二甲酚橙作指示剂,用0.0100m011一1的EDTA
(Na2H2丫)标准溶液滴定其中的Zr+(反应原理为ZI?++H2Y2-^ZnY2—+
2H+),至滴定终点时消耗EDTA标准溶液20.00mL。通过计算确定该镒锌铁氧体中锌的相对含量尤为—
0.47(保留两位有效数字)。
解析(1)“除镒”中(NH4)2s2。8与M/+发生氧化还原反应,S2O;一被还原为硫酸根离子,Mi?+被氧
化为二氧化镒,根据得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒可得,该反应的离子方程式为S2O;—+Mn2++
-+
2H2O^2S04+MnO2;+4H□(3)滴定终点时消耗0.0100molLfEDTA标准溶液20.00mL,根据反
2+2000x00100
应Zn2++H2Y2-^ZnY2-+2H+可知,n(Zn)=n(EDTA)=mol则250mL溶液A中
1000
Zr?+的物质的量为zoo;;::。°X10mol=0.002mol,根据等量关系可列出计算式
8.[关系式法][2023安徽马鞍山三模][Co(NH3)6]Cb[三氯化六氨合钻(III)]易溶于热水,难溶于冷水及乙
醇,是合成其他C。(III)配合物的原料。某化学兴趣小组进行如下实验测定[C。(NH3)6]Cb样品中钻的
含量。
准确称取0.2000g[Co(NH3)6]Cb样品放入250mL碘量瓶中,加入15mLi0%NaOH溶液,加热至不再
有氨气放出,加入足量KI固体,振荡使KI溶解,再加入盐酸酸化,置于暗处10min,Co(OH)3转化成
Co2+,用0.1000mol/LNa2s2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2s2。3标准溶液6.00mL。
已知:[Co(NH3)6]Cb在热的强碱溶液中会分解,实验过程中涉及反应[Co(NH3)6]Cl3+3NaOH=Co
7——7—
(OH)3J+6NH3T+3NaCl、I2+2S2O3-2r+S40g。
(1)Co(OH)3转化成Co?+的离子方程式为2co(OH)3+21+6H+^2co2++6+6H2O。
(2)样品中钻的质量分数为17.7%。
(3)下列操作可能导致钻的质量分数偏高的是(填标号)。
A.酸化过程中盐酸的量不足
B.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
C.滴定终点时俯视读数
D.盛放Na2s2O3标准溶液的滴定管没有用Na2s2O3标准溶液润洗
解析(1)加入KI固体,KI溶于水得到I,:F具有还原性,在酸性条件下,将三价钻还原成Cc»2+,所
+2+
以Co(OH)3转化成Co?+的离子方程式为2co(OH)3+2F+6H=2Co+l2+6H2Oo(2)由离子
+2+
方程式2co(OH)3+2F+6H^2CO+12+6H2O,—+可得关系式2co?+〜
L〜2s2。厂,根据消耗的Na2s2O3标准溶液的量可得w(Co2+)=n⑸。7)=0.1000mol/LX6.00XW3
L,
m(Co2+)=0.1000mol/LX6.00X10-3LX59g/mol=0.0354g,则样品中钻的质量分数为:黑100%
=17.7%。(3)A项,酸化过程中盐酸的量不足,则不能将所有三价钻还原成C/+,使得转化生成的上
的量减小,消耗的Na2s2。3标准溶液的体积减少,导致钻的质量分数偏低,不符合题意。B项,滴定前滴
定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,导致测得的Na2s2O3标准溶液体积偏大,所以会使钻的质量分数偏
高,符合题意。C项,滴定终点时俯视读数,导致测得的Na2s2O3标准溶液体积偏小,所以会使钻的质量
分数偏低,不符合题意。D项,盛放Na2s2O3标准溶液的滴定管没有用Na2s2O3标准溶液润洗,相当于稀
释了Na2s2O3标准溶液,导致消耗的Na2s2O3标准溶液体积增大,所以会使钻的质量分数偏高,符合题
意;故选BD。
9.[新素材+得失电子守恒、原子守恒法][2023东北师大附中模拟改编]氢化铝锂(LiAlH4)是一种极强的还
原剂,在干燥空气中较稳定,在潮湿的空气中会发生剧烈水解,释放大量的Hz并燃烧。LiAlH4(不含
LiH)纯度可采用如下方法测定,实验装置如图所示。
Osr
25℃、常压下,称取xg产品LiAlH-记录量气管A起始体积读数为VimL,在分液漏斗中加入过量的四
氢吠喃(可减缓LiAlE与H2O的反应速率)和水的混合液10.0mL,打开旋塞至滴加完所有液体,立即关
闭旋塞,冷却后,调整量气管A读数为%mL。
已知:量气管B由碱式滴定管改装;25℃、常压下气体摩尔体积约为24.5L/mol。
(1)反应的化学方程式为LiAlH4+4H2O^Al(OH)31+LiOH+4H2T。
(2)LiAlH」的质量分数为38“;°°—上)%(答案合理即可)(用含无、口、V2的代数式表示,不考
4x245
虑溶液混合后体积的变化)。
解析(1)由题干信息可知,LiAlH4与水反应生成H2,根据得失电子守恒、原子守恒可知,反应的化学
方程式为LiAlH4+4H2O^Al(OH)31+LiOH+4H(2)根据题意,收集到的氢气的体积是(%一
10.0—%)mL,25℃、常压下气体摩尔体积约为24.5L/mol,则氢气的物质的量为(匕-1°°—心
24.5L/mol
根据上述化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比可得,w(LiAlH4)=%
4
cc/1(V1—10.0—V2)X10-
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