2019届高考化学二轮复习专题二化学基本计算题空的研究学案

2019届高考化学二轮复习专题二化学基本计算题空的研究学案

专题二　化学基本计算题空的研究 热点题空一　化学计算的常用方法 ‎1．牢记六个基本公式 n＝、n＝、n＝、c(B)＝ w＝×100%、c＝(w＝)‎ ‎(ρ的单位为g·cm－3)‎ ‎2．明确一个中心 必须以“物质的量”为中心——“见量化摩，遇问设摩”‎ ‎3．掌握两种方法 ‎(1)关系式法 多个反应连续发生时，起始物与目标产物之间存在确定的量的关系。解题时应先写出有关反应的化学方程式或关系式，找出连续反应的过程中，不同反应步骤之间反应物、生成物的物质的量的关系，最后确定已知物和目标产物之间的物质的量的关系，列式求解，从而简化运算过程。‎ ‎(2)差量法 ‎①差量法的应用原理 差量法是指根据化学反应前后物质的量发生的变化，找出“理论差量”。这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等。用差量法解题的关键是把化学方程式中的对应差量(理论差量)及差量(实际差量)与未知量列成比例式，然后求解。如：‎ ‎2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH Δm(固)，Δn(气)，ΔV(气)‎ ‎2 mol 1 mol 2 mol Q 24 g 1 mol 22.4 L(标况)‎ ‎②使用差量法时的注意事项 a．所选用差量要与未知量的数值成正比例或反比例关系。‎ b．有关物质的物理量及其单位都要正确地使用和对应，即“上下一致，左右相当”。‎ ‎4．巧用“三守恒”‎ 题组一　化学常用计量的应用 ‎1．检测明矾样品[含砷酸盐，M(As)＝75]中的砷含量是否超标，需配制砷标准参照液，回答下列问题：‎ ‎(1)取0.132 g As2O3，用NaOH溶液完全溶解后，配制成1 L Na3AsO3溶液，则此溶液1 mL相当于含砷的质量为__________ mg。‎ ‎(2)取上述溶液，配制1 L含砷量为1 mg·L－1的砷标准溶液。需取用上述Na3AsO3溶液______________ mL。‎ 答案　(1)0.1　(2)10‎ 解析　(1)1 L Na2AsO3中含砷的质量：‎ m(As)＝×2×75 g·mol－1＝0.1 g，‎ 则1 mL此溶液中含有0.1 mg As。‎ ‎(2)设需Na3AsO3溶液V mL，‎ ‎0.1 V mg＝1 mg·L－1×1 L，V＝10。‎ ‎2．CO2是重要的化工原料，完成下列有关问题。‎ ‎(1)CO2通入氨水生成NH4HCO3，NH4HCO3很容易分解。2.00 mol NH4HCO3完全分解，分解产物经干燥后的体积为________L(标准状况)。‎ ‎(2)某H2中含有2.40 mol CO2，该混合气体通入2.00 L NaOH溶液中，CO2被完全吸收。如果NaOH完全反应，该NaOH溶液的浓度为________________。‎ 答案　(1)89.6　(2)1.2 mol·L－1≤c(NaOH)≤2.4 mol·L－1‎ 解析　(1)碳酸氢铵分解的化学方程式：NH4HCO3H2O＋NH3↑＋CO2↑，从方程式可以看出，分解产物经干燥后，所得气体为NH3和CO2，且n(NH3)＋n(CO2)＝2n(NH4HCO3)＝2×2.00 mol＝4.00 mol，则V(混合气体)＝4.00 mol×22.4 L·mol－1＝89.6 L，即分解产物经干燥后的体积为89.6 L。‎ ‎(2)根据题意要求，2.40 mol CO2被完全吸收，NaOH也完全反应，则反应的产物可能是Na2CO3(此时NaOH的浓度最大)或NaHCO3(此时NaOH的浓度最小)或Na2CO3和NaHCO3‎ 的混合物。用极值思想分析两个特殊情况：‎ ‎①CO2＋NaOH===NaHCO3，n(NaOH)＝n(CO2)＝2.40 mol，‎ 则c(NaOH)＝＝1.20 mol·L－1；‎ ‎②CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，n(NaOH)＝2n(CO2)＝4.8 mol，‎ 则c(NaOH)＝＝2.40 mol·L－1；‎ 综合①②可知，NaOH溶液的浓度应该为1.2 mol·L－1≤c(NaOH)≤2.4 mol·L－1。‎ ‎3．取一定量某红色固体粉末样品(Fe2O3和Cu2O的混合物)于烧杯中，加入足量的稀硫酸，若反应后经过滤得到固体3.2 g，滤液中Fe2＋有1.0 mol(资料：＋1价的铜在酸性溶液中会发生歧化反应：2Cu＋===Cu＋Cu2＋)，则样品中氧化亚铜的物质的量为__________。‎ 答案　0.55 mol 解析　加入稀H2SO4时涉及到的反应有：‎ Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O ‎2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋‎ 过滤得到固体n(Cu)＝＝0.05 mol，‎ Fe3＋溶解n(Cu)＝×n(Fe2＋)＝×1 mol＝0.5 mol，‎ 则n(Cu2O)＝0.5 mol＋0.05 mol＝0.55 mol。‎ 题组二　原子守恒及关系式法的应用 ‎4．过氧乙酸()常用作纺织品漂白剂。‎ ‎(1)乙醛能与O2在一定条件下反应生成过氧乙酸，若有11.2 L O2(标准状况下)参加反应，理论上可生成浓度为40%的过氧乙酸________ g。‎ ‎(2)某纺织厂污水中过氧乙酸含量测定：‎ 取一定量的污水加入硫酸酸化，然后加入过量KI溶液充分反应，加入NaOH溶液调节为弱碱性，用Na3AsO3标准液滴定至终点。‎ 已知：CH3COOOHI2AsO ‎①I－将过氧乙酸还原为乙酸的离子方程式为__________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②取污水水样100.00 mL，按上述方法测定污水中过氧乙酸含量，消耗0.010 00 mol·L－1 Na3AsO3标准溶液8.50 mL。计算污水中过氧乙酸物质的量浓度(写出计算过程)。‎ 答案　(1)95　(2)①CH3COOOH＋2I－＋2H＋===I2＋CH3COOH＋H2O ‎②CH3COOOH～I2～AsO n(CH3COOOH)＝n(Na3AsO3)＝0.010 00 mol·L－1×8.5×10－3 L＝8.50×10－5 mol c(CH3COOOH)＝＝8.5×10－4 mol·L－1。‎ ‎5．[2017·全国卷Ⅰ，26(5)]用凯氏定氮法(Kjeldahl method)来测定蛋白质中氮的含量，测定过程如下 已知：NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3；NH3·H3BO3＋HCl===NH4Cl＋H3BO3。‎ 取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定，滴定时消耗浓度为c mol·L－1的盐酸V mL，则样品中氮的质量分数为________%，样品的纯度≤________%。‎ 答案　　 解析　处理后，甘氨酸(C2H5NO2)样品中的氮元素全部转入NH3·H3BO3中。根据氮原子守恒得如下关系式：‎ C2H5NO2～N～NH3·H3BO3～HCl n(C2H5NO2)＝n(N)＝n(HCl)＝cV×10－3 mol 样品中氮的质量分数为：×100%＝%。‎ 样品的纯度≤×100%＝%。‎ ‎6．准确称取a g岩脑砂(主要成分为NH4Cl)，与足量的氧化铜混合加热(发生的反应为：2NH4Cl＋3CuO3Cu＋N2↑＋2HCl↑＋3H2O↑)，利用下列装置测定岩脑砂中氮元素和氯元素的质量之比。‎ ‎(1)设置装置H的目的是___________________________________________________。‎ ‎(2)若装置I增重b g，利用装置K测得气体体积为V L(已知常温常压下气体摩尔体积为24.5 L·‎ mol－1)，则岩脑砂中m(N)∶m(Cl)＝________(用含b、V的代数式表示，不必化简)。若测量体积时气体温度高于常温(其他操作均正确)，则m(N)比正常值________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。‎ 答案　(1)吸收混合气体中的水蒸气，防止对测定氯化氢的质量产生影响　(2)∶　偏高 解析　(1)由G处的反应为：2NH4Cl＋3CuO3Cu＋N2↑＋2HCl↑＋3H2O↑，产生的气体通过浓硫酸可以吸收水蒸气，防止对测定氯化氢的质量产生影响。‎ ‎(2)装置I碱石灰增重的质量为HCl，可计算m(Cl)，量气管中气体的体积为N2的体积，根据气体摩尔体积计算氮气的物质的量，再计算m(N)，因为气体测量时温度偏高，导致V增大，所以m(N)偏高。‎ 题组三　电荷守恒及电子守恒的应用 ‎7．FeCl3具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl3高效，且腐蚀性小。为节约成本，工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。若酸性FeCl2废液中c(Fe2＋)＝2.0×10－2 mol·L－1，c(Fe3＋)＝1.0×10－3 mol·L－1，c(Cl－)＝5.3×10－2 mol·‎ L－1，则该溶液的pH约为________。‎ 答案　2‎ 解析　酸性溶液中c(OH－)忽略不计，根据电荷守恒，c(Fe3＋)×3＋c(Fe2＋)×2＋c(H＋)＝c(Cl－)，溶液中氢离子的浓度是c(H＋)＝c(Cl－)－c(Fe2＋)×2－c(Fe3＋)×3＝5.3×10－2 mol·L－1－2.0×10－2 mol·‎ L－1×2－1.0×10－3 mol·L－1×3＝1.0×10－2 mol·L－1，所以pH＝2。‎ ‎8．按要求解答下列各题 ‎(1)[2016·全国卷Ⅲ，28(2)]“氧化”中欲使3 mol的VO2＋变为VO，则需要氧化剂KClO3至少为________ mol。‎ ‎(2)[2015·全国卷Ⅱ，28(1)]工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为_______________________________________________。‎ 答案　(1)0.5　(2)2∶1‎ 解析　(1)根据VO2＋VO，KClO3Cl－，由得失电子守恒，则n(VO2＋)＝6n(KClO3)，故n(KClO3)＝n(VO2＋)＝×3 mol＝0.5 mol。‎ ‎(2)由题给的反应物中有KClO3、生成物中有ClO2，可知氧化剂为KClO3，还原剂为Na2SO3。1 mol KClO3生成1 mol ClO2时得到1 mol电子，1 mol Na2SO3生成1 mol Na2SO4时失去2 mol电子，根据得失电子守恒可知，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1。‎ ‎9．[2016·全国卷Ⅰ，28(4)(5)]NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________________________________________________________________，‎ 该反应中氧化产物是________。‎ ‎(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为__________。(计算结果保留两位小数)。‎ 答案　(4)2∶1　O2　(5)1.57‎ 解析　(4)根据图示，“尾气吸收”时ClO2转化为ClO，ClO2作氧化剂，则H2O2作还原剂，H2O2转化为O2，由ClO2ClO、H2O2O2，根据得失电子守恒，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1，氧化产物为O2。‎ ‎(5)1 mol NaClO2在反应中转移4 mol电子，而1 mol Cl2在反应中转移2 mol电子，根据＝，解得n(e－)≈3.14 mol，则可确定NaClO2中有效氯含量为＝1.57。‎ 利用电子守恒解题的思维模板计算 特别提醒　对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中没有损耗，可直接找出起始物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的电子守恒关系，快速求解。‎ 热点题空二　物质组成及含量计算 ‎1．基本公式 ‎(1)混合物中某物质的质量分数(纯度)＝×100%。‎ ‎(2)混合物中某物质的质量分数(纯度)‎ ‎＝×100%(杂质中不含该元素)。‎ ‎(3)化合物中元素的质量分数 ‎＝×100%。‎ ‎(4)混合物中元素的质量分数 ‎＝×100%。‎ ‎2．物质组成计算类型及方法总结 类型 解题方法 物质含量计算 ‎①根据关系式法、得失电子守恒法、滴定法等，得出混合物中某一成分的量。②由①中求出量，除以样品的总量，即可得出其含量 确定物质化学式的计算 ‎①根据题给信息，计算出可求粒子的物质的量。②根据电荷守恒，确定出未知粒子的物质的量。③根据质量守恒，确定出结晶水的物质的量。④各粒子的物质的量之比，即为物质化学式的下标比 题组一　有关物质含量的计算 ‎1．取21.0 g该Ba(NO3)2晶体样品溶于适量蒸馏水中，并加入足量稀H2SO4，反应完成后称得沉淀的质量为18.64 g，则该晶体的纯度为________。‎ 答案　99.4%‎ 解析　设产生18.64 g BaSO4需Ba(NO3)2的质量为x，依据Ba原子守恒，得关系式：‎ Ba(NO3)2　　～　　BaSO4‎ ‎　 261　　　　 　　 233‎ x　　　　　　　18.64 g 则x＝＝20.88 g，‎ 晶体纯度＝×100%≈99.4%。‎ ‎2．[2017·全国卷Ⅱ，26(4)]草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为MnO＋H＋＋H2C2O4―→Mn2＋＋CO2＋H2O。实验中称取0.400 g水泥样品，滴定时消耗了0.050 0 mol·L－1的KMnO4溶液36.00 mL，则该水泥样品中钙的质量分数为________。‎ 答案　45.0%‎ 解析　5Ca2＋～5H2C2O4～2KMnO4，n(KMnO4)＝0.050 0 mol·L－1×36.00 mL×10－3 L·mL－1＝1.80×10－3 mol，n(Ca2＋)＝4.50×10－3 mol，水泥中钙的质量分数为×100%＝45.0%。‎ ‎3．为了测定NaClO2粗品的纯度，取粗产品10.0 g溶于水配成1 L溶液，取出10 mL溶液于锥形瓶中，再加入足量酸化的KI溶液。充分反应后(NaClO2被还原为Cl－，杂质不参加反应)，加入2～3滴淀粉溶液，用0.20 mol·L－1Na2S2O3标准液滴定，达到滴定终点时用去标准液20.00 mL，试计算NaClO2粗品的纯度________。(提示：2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI)‎ 答案　90.5%‎ 解析　NaClO2与KI反应的离子方程式为ClO＋4I－＋4H＋===Cl－＋2I2＋2H2O，结合2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI，可得关系式：ClO～2I2～4Na2S2O3，又n(Na2S2O3)＝0.20 mol·L－1‎ ‎×0.020 00 L＝0.004 00 mol，‎ 则ClO～2I2～4Na2S2O3‎ ‎　 1 mol　　 4 mol n(ClO)　　　0.004 00 mol n(ClO)＝0.001 00 mol，所以1 L溶液中含有：n(NaClO2)＝0.001 00 mol×100＝0.100 mol，则10.0 g粗产品中含有：m(NaClO2)＝0.100 mol×90.5 g·mol－1＝9.05 g，NaClO2粗品的纯度为×100%＝90.5%。‎ 题组二　化学式的确定 ‎4．在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41 g，CO2的体积为1.344 L(标准状况)，则钴氧化物的化学式为______。‎ ‎[解题思路]　‎ 答案　Co3O4‎ ‎5．化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和H2反应生成甲。甲与水反应可产生H2，甲与AlCl3反应可得到NaAlH4。将4.80 g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况)的H2。甲的化学式________。‎ 答案　NaH 解析　由4.80 g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况) 的H2，可推断金属钠和H2反应生成的甲为NaH，NaH与水反应生成NaOH和H2，NaH与AlCl3‎ 反应可得到NaAlH4。甲的化学式为NaH。‎ ‎6．PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点样品失重4.0%(即×100%)的残留固体。若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2·nPbO，列式计算x值和m∶n值______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　根据PbO2PbOx＋O2↑，有×32＝239×4.0%，x＝2－≈1.4，‎ 根据mPbO2·nPbO，＝1.4，＝＝ ‎ ‎7．纯净的光卤石的组成可表示为KCl·MgCl2·nH2O。‎ 实验Ⅰ：用下图所示装置测定纯净的光卤石中结晶水的含量。‎ ‎(1)若装置C中硬质玻璃管的质量为a g，实验前称量得硬质玻璃管和样品的总质量为b g，充分反应并冷却后，称量得硬质玻璃管和剩余固体的总质量为c g。则KCl·MgCl2·nH2O中n＝____________________(用含a、b、c的代数式表示)。‎ 实验Ⅱ：测定纯净的光卤石中Mg2＋的质量分数。‎ 取w g纯净的光卤石溶于适当过量的稀硝酸中，再用水稀释，配制成250 mL溶液。取25.00 mL所配制的溶液于锥形瓶中，滴几滴K2CrO4溶液(作指示剂)，用c mol·L－1AgNO3标准溶液滴定至终点，消耗AgNO3标准溶液V mL。‎ ‎(2)纯净的光卤石中所含Mg2＋的质量分数为________%(用含w、c、V的代数式表示)。‎ ‎(3)若滴定开始时仰视读数，滴定终点时俯视读数，则测得的结果会__________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。‎ 答案　(1)　(2)　(3)偏低 解析　(1)依题意，纯净的光卤石的质量为(b－a) g，无水KCl和MgCl2的总质量为(c－a) g，结晶水的质量为(b－c)g。由化学方程式KCl·MgCl2·nH2OKCl＋MgCl2＋nH2O↑可得 eq f(18n,169.5)＝，解得n＝。‎ ‎(2)w g纯净的光卤石中，n(Cl－)＝n(AgCl)＝n(AgNO3)＝ mol×＝ mol，由KCl·MgCl2·nH2O可知，n(Mg2＋)＝n(Cl－)＝× mol＝ mol，故纯净的光卤石中所含Mg2＋的质量分数为×100%＝%。‎ ‎(3)起始时仰视刻度线，读数偏大；终点时俯视刻度线，读数偏小。V(测)＝V(终)－V(始)，则V(测)偏小，导致测得的Mg2＋的质量分数偏低。‎ 专题特训 A组 ‎1．物质的量是高中化学常用的物理量，请完成以下有关计算：‎ ‎(1)2.3 g乙醇含有________个氢原子，所含共价键的物质的量为________，其中所含官能团羟基的电子数为________。‎ ‎(2)某条件下，8 g氧气所占的体积为6 L，则在该条件下的气体摩尔体积为________。‎ ‎(3)100 mL硫酸铝溶液中c(Al3＋)＝0.20 mol·L－1(不考虑水解因素)，则其中n(SO)＝________。‎ ‎(4)在9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl－，此氯化物的摩尔质量为________。‎ ‎(5)6.72 L CO(标准状况)与一定量的Fe2O3恰好完全反应(生成Fe与CO2)后，生成Fe的质量为______g，转移的电子数目为__________。‎ 答案　(1)0.3NA　0.4 mol　0.45NA ‎(2)24 L·mol－1　(3)0.03 mol ‎(4)95 g·mol－1　(5)11.2　0.6NA ‎2．Pd(相对原子质量106.4)中加入王水(浓硝酸与浓盐酸的混合物)的反应可以表示：Pd＋HCl＋HNO3―→A＋B↑＋H2O(未配平)。其中B为无色有毒气体，该气体在空气中不能稳定存在；A中含有三种元素，其中Pd元素的质量分数为42.4%，H元素的质量分数为0.8%。通过计算判断物质A的化学式________________。‎ 答案　H2PdCl4‎ 解析　B是一氧化氮；A中含有三种元素，其中Pd元素的质量分数为42.4%，H元素的质量分数为0.8%，根据元素守恒知剩余的是Cl元素，钯原子、氢原子和氯原子个数比＝∶∶≈1∶2∶4。‎ ‎3．XeO3是一种不稳定的物质，具有强氧化性。在某一反应体系中有反应物和生成物的微粒共6种，即Mn2＋、MnO、Xe、XeO3、H＋、H2O。‎ ‎(1)该反应的离子方程式为_______________________________________________________。‎ ‎(2)将适量的XeO3投入30 mL 0.1 mol·L－1 Mn2＋的水溶液中，刚好完全反应。此时转移电子数目为________。将反应后的溶液稀释至90 mL，所得溶液的pH＝_______________。‎ 答案　(1)5XeO3＋6Mn2＋＋9H2O===6MnO＋5Xe↑＋18H＋　(2)0.015NA　1‎ 解析　(1)由题意可知，XeO3作氧化剂，Xe为还原产物，则Mn2＋作还原剂，MnO为氧化产物，写出方程式配平即可。‎ ‎(2)Mn2＋→MnO，Mn的化合价由＋2→＋7，n(Mn2＋)＝0.03 L×0.1 mol·L－1＝0.003 mol，转移的n(e－)＝0.003 mol×5＝0.015 mol，N(e－)＝0.015NA；由离子方程式可知，n(H＋)＝3n(Mn2＋)＝3×0.003 mol＝0.009 mol，c(H＋)＝＝0.1 mol·L－1，故pH＝1。‎ ‎4．侯氏制碱法制得的NaHCO3固体中含有部分Na2CO3·nH2O(n<10)。取该固体8.50 g充分加热，产生的气体依次通过浓硫酸(增重1.44 g)和碱石灰(增重1.76 g)。请计算：‎ ‎(1)固体中NaHCO3的质量为________ g。‎ ‎(2)固体中Na2CO3·nH2O的n值为________。‎ 答案　(1)6.72　(2)4‎ 解析　固体8.50 g充分加热，发生反应为：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，Na2CO3·nH2ONa2CO3＋nH2O；根据浓硫酸增重可知水的质量，根据碱石灰增重可知二氧化碳的质量，由二氧化碳的质量计算NaHCO3的质量和NaHCO3分解生成水的量，再由水的总量计算Na2CO3·nH2O分解生成水的量，再结合Na2CO3·nH2O的物质的量，从而求出n值。‎ ‎5．环境监测站经常测定水中溶解氧的情况，主要步骤是量取100 mL水样，迅速加入固定剂MnSO4和碱性KI(含KOH)溶液，完全反应后加入硫酸使之生成I2，再用0.004 0 mol·L－1的Na2S2O3溶液与之反应。有关反应的化学方程式为：‎ ‎①2MnSO4＋O2＋4KOH===2MnO(OH)2＋2K2SO4(该反应极快)‎ ‎②MnO(OH)2＋2KI＋2H2SO4===MnSO4＋I2＋K2SO4＋3H2O ‎③I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6‎ ‎(1)若该水样消耗20.00 mL Na2S2O3溶液，所耗Na2S2O3的物质的量为________ mol。‎ ‎(2)试计算该水样中的溶解氧________ g·L－1。‎ 答案　(1)8×10－5　(2)6.4×10－3‎ 解析　(1)20.00 mL 0.004 0 mol·L－1的Na2S2O3溶液中Na2S2O3的物质的量n＝cV＝0.004 0 mol·L－1×0.020 00 L＝8×10－5 mol。‎ ‎(2)设100 mL水样中溶解的氧气的质量为x g，根据①②③反应可知：‎ O2～2MnO(OH)2～2I2～4Na2S2O3‎ ‎32 g　　　　　　　　　　4 mol x g　　　　　　　　8×10－5 mol ＝，解得x＝6.4×10－4 g 该水样中的溶解氧＝＝6.4×10－3 g·L－1。‎ B组 ‎1．合成氨工业生产中所用的α-Fe催化剂的主要成分为FeO、Fe2O3。‎ ‎(1)某FeO、Fe2O3混合物中，铁、氧的物质的量之比为4∶5，其中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为________。‎ ‎(2)当催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2时，其催化剂活性最高，此时混合物中铁的质量分数为________(保留两位有效数字)。‎ ‎(3)写出由C(炭粉)与Fe2O3在高温下反应制备α-铁触媒的化学方程式(另一种产物可溶于水)________________________________________________________________________。‎ ‎(4)为制得这种活性最高的催化剂，理论上应向480 g Fe2O3粉末中加入炭粉的质量为________，生成实验条件下CO2的体积为________(假设此实验条件下，气体摩尔体积为24 L·mol－1)。‎ 答案　(1)1∶1　(2)72%　(3)2Fe2O3＋C4FeO＋CO2↑　(4)6 g　12 L 解析　(1)设FeO、Fe2O3分别为x mol、y mol，根据铁、氧物质的量之比得(x＋2y)∶(x＋3y)＝4∶5，x∶y＝2∶1,Fe2＋与Fe3＋物质的量之比：x∶2y＝1∶1。(2)根据催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2，可推知，FeO，Fe2O3的物质的量之比为1∶1。混合物中铁的质量分数为×100%≈72%。(3)由题给信息知，C(炭粉)会将一部分Fe2O3还原成FeO，同时C(炭粉)被氧化成CO2。(4)由于催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2时，其催化剂活性最高，此时反应后的混合物中，FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，原料480 g Fe2O3为3 mol，Fe2O3～2FeO，原料中必须有的Fe2O3参加反应，即1 mol Fe2O3参加反应，理论上要有0.5 mol C反应，即6 g C。生成CO2为0.5 mol，在该实验条件下体积为12 L。‎ ‎2．已知NaOH与Cl2反应的氧化产物与温度有关(发生的反应均为放热反应)，在V L 4 mol·L－1的NaOH中通入一定量的氯气，生成物中含有Cl－、ClO－、ClO三种含氯元素的离子，其中ClO－、ClO的物质的量(n)与反应时间(t)的曲线如图所示。‎ 若t2时刻恰好反应完全，则V＝________ L。‎ 答案　2.5‎ 解析　由图像可知，t2时刻，ClO－、ClO的物质的量分别为2 mol、1 mol，Cl2→Cl－，化合价由0→－1，Cl2→ClO－，化合价由0→＋1，Cl2→ClO，化合价由0→＋5，根据得失电子守恒可知，n(Cl－)＝n(ClO－)＋5n(ClO)＝2 mol＋5×1 mol＝7 mol，由Na原子守恒，n(NaOH)＝n(NaCl)＋n(NaClO)＋n(NaClO3)＝7 mol＋2 mol＋1 mol＝10 mol，V＝＝2.5 L。‎ ‎3．利用“Na—CO2”电池将CO2变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“Na—CO2”电池，以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料，总反应为4Na＋3CO22Na2CO3＋C。放电时该电池“吸入”CO2，其工作原理如图所示。‎ ‎(1)放电时，正极的电极反应式为____________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)若生成的Na2CO3和C全部沉积在电极表面，当转移0.2 mol e－时，两极的质量差为_____ g。‎ 答案　(1)3CO2＋4Na＋＋4e－===2Na2CO3＋C ‎(2)15.8‎ 解析　(1)4Na＋3CO22Na2CO3＋C，碳元素化合价降低，所以是二氧化碳在正极发生还原反应生成碳，电极反应是3CO2＋4Na＋＋4e－===2Na2CO3＋C。(2)根据3CO2＋4Na＋＋4e－===2Na2CO3＋C，转移0.2 mol电子，生成0.1 mol Na2CO3和0.05 mol C，质量是11.2 g，负极消耗钠0.2 mol，消耗钠4.6 g，所以两极质量差是15.8 g。‎ ‎4．亚硝酸钠(化学式为NaNO2)是一种常用的防腐剂，回答下列问题：‎ ‎(1)NaNO2中N元素的化合价为________。‎ ‎(2)亚硝酸钠在320 ℃时能分解产生氧化钠固体、一氧化氮和一种常见的助燃性气体。该反应的化学方程式为___________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)我国规定火腿肠中亚硝酸钠添加标准为每千克食品含量不超过150 毫克，以此计算，200 g 15%的亚硝酸钠溶液至少可用于生产火腿肠________千克。‎ ‎(4)在酸性条件下，NaNO2与KI按物质的量比为1∶1恰好完全反应，且I－被氧化为I2时，‎ 产物中含氮的物质为______________(填化学式)。‎ ‎(5)工业废水中的NaNO2可用铝粉除去，已知此体系中包含Al、NaAlO2、NaNO2、NaOH、NH3、H2O六种物质。该反应的化学方程式为__________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(6)某同学设计实验对工业产品中NaNO2的含量进行测定，称取固体样品2 g，完全溶解配制成溶液100 mL，取出25 mL溶液用0.100 mol·L－1酸性KMnO4溶液进行滴定(杂质不与KMnO4反应)，实验所得数据如下表所示：‎ 滴定次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ 消耗KMnO4溶液体积/mL ‎20.70‎ ‎20.02‎ ‎20.00‎ ‎19.98‎ 该样品中亚硝酸钠的质量分数为________。(已知：5NO＋2MnO＋6H＋===5NO＋2Mn2＋＋3H2O)‎ 答案　(1)＋3　(2)4NaNO22Na2O＋4NO↑＋O2↑　(3)200　(4)NO　(5)2Al＋NaNO2＋NaOH＋H2O===2NaAlO2＋NH3↑　(6)69.0%‎ 解析　(3)200 g、15%的亚硝酸钠溶液至少可用于生产火腿肠的质量为＝200 kg。‎ ‎(4)碘离子被氧化为碘单质时，所有的碘元素化合价升高了2价，消耗碘离子是2 mol，亚硝酸钠中氮元素化合价是＋3价，2 mol的亚硝酸钠得到2 mol电子时，则需氮元素的化合价降为＋2价，所以产物中含氮的物质为NO。‎ ‎(6)n(KMnO4)＝0.100 mol·L－1×0.02 L＝0.002 mol，根据方程式5NO＋2MnO＋6H＋===5NO＋2Mn2＋＋3H2O，计算n(NaNO2)＝0.002 mol××＝0.02 mol，所以样品中亚硝酸钠的质量分数为×100%＝69.0%。‎