2025-2026学年高考二轮化学精准复习：主观题突破 物质组成计算及含量的测定 答案

2025-2026学年高考二轮化学精准复习主观题突破物质组成计算及含量的测定课前学习任务一、聚焦核心要点1.解答实验数据处理与计算的思维模型阅读题干弄清目的所求的物理量分析原理根据题中信息,寻找出涉及的化学反应原理和有关数据确定关系量弄清目标物质与题目中已知量物质之间的关系列出关系式求得最终的目的量2.热重分析法测定物质组成的思维模型[1]3.气体体积的测量[2](1)量气装置的改进(2)量气时应注意的问题①量气时应保持装置处于室温状态。②读数时要特别注意消除“压强差”,保持液面相平,同时要注意视线与液面最低处相平。如图(Ⅰ)、(Ⅳ)应使左侧和右侧的液面高度保持相平。【应用示例】(1)利用如图1所示装置制备气体,并量取气体的体积,a的作用是

。

(2)如图2所示,用量筒量取气体体积时,应怎样操作才能读出气体的体积?。

应用示例答案(1)平衡气压,使分液漏斗中的液体顺利滴下;可以消除由于液体滴入而使气体体积增大的影响(2)应将量筒慢慢地向下移动,当量筒中的液面和水槽中的液面相平时再读数4.实验中常考滴定计算[3]滴定类型及计算思路(1)一次滴定(2)二次滴定(返滴定法)(3)间接滴定(滴定产物)二、链接高考[1](2022·江苏卷)FeS2、FeS在空气中易被氧化,将FeS2在空气中氧化,测得氧化过程中剩余固体的质量与起始FeS2的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。800℃时,FeS2氧化成含有两种元素的固体产物为(填化学式)。

[2](2020·天津卷)为测定CuSO4溶液的浓度,设计了如下方案。实验原理:Zn+CuSO4ZnSO4+CuZn+H2SO4ZnSO4+H2↑实验步骤:a.按如图安装装置(夹持仪器略去)b.……c.在仪器A、B、C、D、E中加入图示的试剂d.调整D、E中两液面相平,使D中液面保持在0或略低于0刻度位置,读数并记录e.将CuSO4溶液滴入A中搅拌,反应完成后,再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生f.待体系恢复到室温,移动E管,保持D、E中两液面相平,读数并记录g.处理数据(1)步骤f需保证体系恢复到室温的原因是(填字母)。

a.反应热受温度影响b.气体密度受温度影响c.反应速率受温度影响(2)Zn粉质量为ag,若测得H2体积为bmL,已知实验条件下ρ(H2)=dg·L-1,则c(CuSO4)=mol·L-1(列出计算表达式)。

(3)若步骤f中E管液面高于D管,未调液面即读数,则测得c(CuSO4)(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

[3](2023·浙江6月卷选考)[Al2(OH)aClb]m的絮凝效果可用盐基度衡量,盐基度=aa测定产品的盐基度。Cl-的定量测定:称取一定量样品,配成溶液,移取25.00mL溶液于锥形瓶中,调pH=6.5~10.5,滴加指示剂K2CrO4溶液。在不断摇动下,用0.1000mol·L-1AgNO3标准溶液滴定至浅红色(有Ag2CrO4沉淀),30秒内不褪色。平行测试3次,平均消耗AgNO3标准溶液22.50mL。另测得上述样品溶液中c(Al3+)=0.1000mol·L产品的盐基度为。

答案与解析链接高考[1]答案Fe2O3解析设FeS2氧化成含有两种元素的固体产物化学式为FeOx,M(FeS2)=120g·mol-1,则M(FeOx)=120g·mol-1×66.7%=80.04g·mol-1,则56+16x=80.04,x=32,即固体产物为Fe2O3链接高考[2]答案(1)b(2)a65解析(1)步骤f是测定生成的氢气的体积,需要恢复到室温,是因为气体密度受温度影响。(2)根据Zn+CuSO4ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑,则n(Zn)=n(CuSO4)+n(H2),故n(CuSO4)=n(Zn)-n(H2)=ag65g·mol-1−b×10-3L×dg·L-12g·mol-1=(链接高考[3]答案0.70解析根据Cl-~AgNO3,样品溶液中氯离子物质的量浓度为0.1000mol·L-1×0.02250L0.02500L=0.0900mol·L-1,n(Al3+)∶n(Cl-)=10∶9,根据电荷守恒得到[Al2(OH)4.2Cl1.8]

课堂核心考点考点1气体分析法测定物质组成例1(2024·山东日照一模)叠氮化钠(NaN3)可用作汽车安全气囊的气体发生剂。某小组对叠氮化钠的制备和产品纯度测定进行相关探究。查阅资料:①叠氮化钠可以由氨基钠(NaNH2)和N2O为原料加热制得,其中N2O的制备反应为8HCl+2HNO3+4SnCl2N2O↑+5H2O+4SnCl4。②氨基钠易氧化、易潮解;NaN3能与强酸反应生成HN3,HN3不稳定,易爆炸。③N2O有强氧化性,不与酸、碱反应。回答下列问题:Ⅰ.制备NaN3(1)按气流方向,仪器口的连接顺序为a→→h。

(2)装置B中有NH3生成,B中发生反应的化学方程式为

。

Ⅱ.用如图所示装置测定产品纯度(3)仪器F的名称为,恒压分液漏斗中侧管q的作用除平衡气压,有利于液体顺利流下外,还有

。

(4)取10.0gNaN3样品与足量的NaClO溶液反应(杂质不与NaClO溶液反应),利用如图装置测量所得氮气的体积,初始时G、H两液面相平,G管的读数为V1mL,充分反应后,恢复至室温,移动G使两液面再次相平,G管读数为V2mL(其中V1>V2),则产品中NaN3的质量分数为%(本实验条件下气体摩尔体积为VmL·mol-1)。

答案(1)f→g→b→c→e→d(2)2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3(3)蒸馏烧瓶减少测定气体体积时的误差(4)1.3(解析叠氮化钠NaN3由氨基钠(NaNH2)和N2O为原料加热制得,其中N2O的制备反应为8HCl+2HNO3+4SnCl2N2O↑+5H2O+4SnCl4。A装置为N2O的制取装置,反应中随N2O一起挥发出硝酸蒸气和水蒸气,而氨基钠易氧化、易潮解,所以生成的气体应导入D装置内;然后将气体导入B装置内,尾气中的N2O需使用SnCl2溶液吸收,但E中产生的水蒸气若进入B装置,会引起氨基钠潮解,所以在B、E装置间,应安装C装置,从而得出装置的连接顺序为ADBCE。(1)由分析可知,装置的连接顺序为ADBCE,则按气流方向,仪器口的连接顺序为a→f→g→b→c→e→d→h。(2)装置B中有NH3生成,则B中发生反应的化学方程式为2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3。(3)仪器F带有支管,则名称为蒸馏烧瓶,恒压分液漏斗流出多少体积的液体,蒸馏烧瓶内就有多少体积的气体进入恒压分液漏斗,则侧管q的作用除平衡气压,有利于液体顺利流下外,还有减少测定气体体积时的误差。(4)由反应可建立关系式:2NaN3~3N2,生成N2的体积为(V1-V2)mL,则产品中NaN3的质量分数为(V1-[变式演练1](2024·黑龙江大庆一模)利用化学方法合成四氢铝锂产品。设计如下方案测LiAlH4产品纯度。已知:LiAlH4+4H2OLi[Al(OH)4]+4H2↑,LiH+H2OLiOH+H2↑。方案1:取wg产品与足量水反应,向溶液中通入足量CO2,经过滤、洗涤、灼烧至恒重,冷却、称重,测得固体质量为ag。方案2:如图,反应前,量气管内液体读数为V1mL。Y形管中固体完全反应后,充分冷却,调平液面、读数,测得读数为V2mL(常温下,气体摩尔体积为VmL·mol-1)。(1)若不含LiH,根据方案2测得数据计算出产品纯度为。(已知该量气管0刻度线在上方)

(2)下列情况会导致测定结果偏高的是。(填字母)

A.方案2的产品中混有少量LiHB.方案1中灼烧时粉末迸出C.方案2中终点读数时M中液面低于量气管中液面D.方案2中Y形管内残留有氢气答案(1)19(V解析(1)反应生成的气体是H2,H2的体积是(V2-V1)mL=10-3(V2-V1)L,氢气物质的量是10-3(V2-V1)Vmmol,根据化学计量数关系,与水反应的四氢铝锂物质的量是1考点2滴定分析法测定物质组成例2(2024·安徽卷)测定铁矿石中铁含量的传统方法是SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7滴定法。研究小组用该方法测定质量为ag的某赤铁矿试样中的铁含量。【配制溶液】①cmol·L-1K2Cr2O7标准溶液。②SnCl2溶液:称取6gSnCl2·2H2O溶于20mL浓盐酸,加水至100mL,加入少量锡粒。【测定含量】按下图所示(加热装置略去)操作步骤进行实验。已知:氯化铁受热易升华;室温时HgCl2可将Sn2+氧化为Sn4+,难以氧化Fe2+;Cr2O72−可被Fe2+还原为Cr回答下列问题:(1)下列仪器在本实验中必须用到的有(填名称)。

(2)结合离子方程式解释配制SnCl2溶液时加入锡粒的原因:。

(3)步骤Ⅰ中“微热”的原因是。

(4)步骤Ⅲ中,若未“立即滴定”,则会导致测定的铁含量(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

(5)若消耗cmol·L-1K2Cr2O7标准溶液VmL,则ag试样中Fe的质量分数为(用含a、c、V的代数式表示)。

(6)SnCl2-TiCl3-KMnO4滴定法也可测定铁的含量,其主要原理是利用SnCl2和TiCl3将铁矿石试样中Fe3+还原为Fe2+,再用KMnO4标准溶液滴定。从环保角度分析,该方法相比于SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7滴定法的优点是。

答案(1)容量瓶、量筒(2)Sn4++Sn2Sn2+,防止Sn2+氧化变质(3)增大反应速率,同时减少FeCl3的升华(4)偏小(5)33.6cV(6)无重金属(Hg)污染解析(1)配制cmol·L-1K2Cr2O7标准溶液和SnCl2溶液时需要容量瓶和量筒;没有分液操作,不用分液漏斗;实验过程中使用酸式滴定管,不需要碱式滴定管;没有过滤操作,不需要普通漏斗。(2)由题给信息可知Sn2+极易被氧化变质,故加入锡粒可防止Sn2+氧化变质。(3)微热可以增大反应速率,同时可以避免温度过高而使FeCl3大量升华。(4)若未“立即滴定”,Fe2+会被氧气氧化为Fe3+,减少滴定时K2Cr2O7溶液的用量,导致测定的铁含量偏小。(5)由电子守恒可得:K2Cr2O7~6Fe3+。计算过程如下:K2Cr2O7~6Fe3+ 1 6 cV56×6Vc1000(6)两种方法的区别是传统方法使用了汞盐,汞是重金属,污染环境。[变式演练2](2024·广东深圳一模)实验室利用以铜为电极电解稀硫酸溶液的方法测定阿伏加德罗常数(NA)的值。Ⅰ.电解液的配制:(1)将18mol·L-1H2SO4溶液配制为250mL1.0mol·L-1H2SO4溶液。①量取浓硫酸时,适宜的量筒规格为(填字母)。

A.10mL B.25mLC.50mL D.100mL②配制溶液时,进行如下操作:量取→溶解→冷却→操作ⅰ→洗涤→注入并混匀→定容→操作ⅱ→装瓶贴标签下图、(填字母)所示操作依次为操作ⅰ、操作ⅱ。

Ⅱ.NA值的测定:通过测定阳极铜片质量的变化量和通过电路的电量Q,结合两者之间的关系进行计算(已知:一个电子的电量为q,Q=Nq)。(2)在20℃、101kPa下,电流为0.2A,以精铜片为电极,电解1.0mol·L-1H2SO4溶液,10min后关闭电源。观察和测量结果如下:a.阳极上有少量气泡产生,且铜片质量减少mg;b.阴极上有大量气泡产生;c.电解质溶液变蓝。①为准确测量,电解前需将已除去油污的铜片,

并用蒸馏水洗净擦干后再称重。②经检验,阳极上产生的气体为O2,电极反应式为;

该副反应的发生,可能导致NA的测定值比其理论值(填“偏大”或“偏小”)。

(3)为避免阳极副反应的发生,探究实验条件的影响。查阅资料:电解过程中,电解电压低将导致反应速率慢,电压高则易引发电极副反应。电流相同时,电压与电解质溶液的浓度成反比。提出猜想:猜想ⅰ:电流越大,越容易引发电极副反应。猜想ⅱ:硫酸浓度越低,越容易引发电极副反应。进行实验:其他条件相同时,进行如下表实验,利用电流传感器测定通过电路的电量Q,并测算3min内阳极铜片质量的减少量。实验编号理论电流I/A实测电量Q/C1.0mol·L-1H2SO4溶液的体积/mL蒸馏水的体积/mL阳极铜片减少的质量/g10.118.33a00.006020.118.34201800.005530.236.70bc0.009540.355.02201800.0130①根据表中信息,补充数据:a=,b=。

②由实验2、3和4可知,猜想ⅰ成立,结合表中数据,给出判断理由:

。

③根据实验1~4相关数据,由实验(填实验编号)测算的NA值误差最小。

实验结论:④根据最优实验条件的数据计算,NA=mol-1(已知:q=1.6×10-19C)。

答案(1)①B②bd(2)①用砂纸打磨或稀硫酸浸泡②2H2O-4e-O2↑+4H+偏大(3)①20020②实验3相比实验2,电流增大到原来的2倍,阳极铜片质量减小量小于原来的2倍;实验4相比实验3,电流增大到原来的1.5倍,阳极铜片质量减小量小于原来的1.5倍③1④6.11×1023解析(1)①由稀释定律可知,配制250mL1.0mol·L-1硫酸溶液需要18mol·L-1浓硫酸溶液的体积为1.0mol·L-1×0.25L18mol·L-1×10(2)①铜片表面形成的碱式碳酸铜会影响铜片质量的测定,所以为准确测量,电解前需将已除去油污的铜片用砂纸打磨或稀硫酸浸泡除去碱式碳酸铜,并用蒸馏水洗净擦干后再称重。②由电解规律可知,电解时,铜会在阳极失去电子发生氧化反应生成铜离子,阳极上产生氧气说明水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为2H2O-4e-O2↑+4H+,由电量Q=n(e-)NAq可知,氧气生成会使得实验测得电量偏高,而铜失去电子数目偏小,所以副反应发生可能导致阿伏加德罗常数的测定值比其理论值偏大。(3)①由表格数据可知,实验1和2探究副反应与硫酸浓度的关系、实验2、3和4探究理论电流与副反应的关系,由探究实验变量唯一化原则可知,实验中溶液的总体积应保持不变,实验3中稀硫酸和蒸馏水的体积与实验2相同,则a=200、b=20、c=180。②由表格数据可知,实验3中理论电流是实验2的2倍,阳极铜片减少的质量0.0095g<0.0055g×2;实验4理论电流是实验2的1.5倍,阳极铜片减少的质量0.0130g<0.0095g×1.5,说明其他条件相同时电流越大,越容易引发电极副反应,证明猜想ⅰ成立。③由题给信息可知,电解过程中,电解电压低将导致反应速率慢,电压高则易引发电极副反应;电流相同时,电压与电解质溶液的浓度成反比,所以实验中应选择较高浓度的硫酸溶液、低电流的实验条件,则由表格数据可知,由实验1测算的阿伏加德罗常数的值误差最小。④由实验1数据可知,阿伏加德罗常数NA=18.33C0.0060g64g·mol-1×2×1.6×1

课后分层练1.(2024·山东济宁一模)NaBH4是常用络合型含氢化合物,常温下为白色结晶粉末,具有吸湿性,在干燥空气中可以稳定存在,溶于水、液氨、胺类等。(1)NaBH4溶液浓度可采用如下方法测定(装置如图所示):25℃,常压下,用移液管移取2.00mL的NaBH4溶液于烧瓶中,记录量气管起始体积读数V1mL,加入液体,反应结束后调整量气管,记录读数为V2mL。NaBH4的浓度为

(用含V1、V2的代数式表达,已知反应的化学方程式为NaBH4+2H2ONaBO2+4H2↑)。注:25℃,常压下气体摩尔体积约为24.5L·mol-1。(2)若气体生成结束后,水准管中的液面低于量气管中的液面,此时量气管读数V2会(填“偏大”“偏小”或“无影响”),需要将量气管慢慢(填“向上”或“向下”)移动。

答案(1)V1-V解析(1)量气管两次读数之差V1-V2即为产生的H2体积,故产生H2物质的量为(V1-V2)mL24500mL·mol-1=V1-V224500mol,根据反应的化学方程式,2.00mL的NaBH4溶液中含NaBH4物质的量为n(NaBH4(2)若气体生成结束后,水准管中的液面低于量气管中的液面,即量气管液面高,调整至两管液面齐平时,量气管向下移动才能使两管液面齐平,则原来量气管内液面位置偏低,量气管读数V2会偏大。需要将量气管慢慢向下移动调整液面。2.(2024·山东卷)利用“燃烧-碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示(夹持装置略)。实验过程如下:①加样:将amg样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖),聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装c(KIO3)∶c(KI)略小于1∶5的KIO3碱性标准溶液,吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量KIO3碱性标准溶液,发生反应:KIO3+5KI+6HCl3I2+6KCl+3H2O,使溶液显浅蓝色。②燃烧:按一定流速通入O2,一段时间后,加热并使样品燃烧。③滴定:当F内溶液浅蓝色消退时(发生反应:SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI),立即用KIO3碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随SO2不断进入F,滴定过程中溶液颜色“消退-变蓝”不断变换,直至终点。回答下列问题:(1)取20.00mL0.1000mol·L-1KIO3的碱性溶液和一定量的KI固体,配制1000mLKIO3碱性标准溶液,下列仪器必须用到的是(填字母)。

A.玻璃棒 B.1000mL锥形瓶C.500mL容量瓶 D.胶头滴管(2)装置B和C的作用是充分干燥O2,B中的试剂为