2019届二轮复习专题二微专题1化学计算的类型和方法教案

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文档介绍

2019届二轮复习专题二微专题1化学计算的类型和方法教案

微专题1 化学计算的类型和方法 ‎1.明确一个中心 必须以“物质的量”为中心——“见量化摩,遇问设摩”。‎ ‎2.掌握两种方法 ‎(1)守恒法:守恒法是中学化学计算中的一种常用方法,它包括质量守恒、电荷守恒、电子守恒。它们都是抓住有关变化的始态和终态,淡化中间过程,利用某种不变量(如①某原子、离子或原子团不变;②溶液中阴、阳离子所带电荷数相等;③氧化还原反应中得失电子数相等)建立关系式,从而达到简化过程,快速解题的目的。‎ ‎(2)关系式法:表示两种或多种物质之间“物质的量”关系的一种简化式子。在多步反应中,它可以把始态的反应物与终态的生成物之间的“物质的量”关系表示出来,把多步计算简化成一步计算。‎ ‎3.计算类型及实验方法 ‎(1)计算类型 ‎①确定化学式;②确定样品质量分数。‎ ‎(2)实验方法 ‎①滴定分析法;②沉淀分析法;③热重分析法。‎ ‎1.[2018·全国卷Ⅰ,27(4)]Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00 mL葡萄酒样品,用0.010 00 mol·L-1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为________________________________________________________‎ ‎________________,该样品中Na2S2O5的残留量为________g·L-1(以SO2计)。‎ 答案 S2O+2I2+3H2O===2SO+4I-+6H+ 0.128‎ 解析 根据电子、电荷及质量守恒,可写出反应的离子方程式为S2O+2I2+3H2O===2SO+4I-+6H+,n(S2O)=×n(I2)=×0.010 00 mol·L-1×10.00×10-3 L=5×10-5 mol,该样品中S2O的残留量(以SO2计)为=0.128 g·L-1。‎ ‎2.[2018·全国卷Ⅱ,28(3)]K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。回答下列问题:‎ 测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。‎ ‎①称量m g样品于锥形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用c mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是___________________________________________________________。‎ ‎②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化,用c mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液V mL。该晶体中铁的质量分数的表达式为____________________。‎ 答案 ①当滴入最后一滴KMnO4溶液时,溶液变成浅红色且半分钟内不变色 ‎②×100%‎ 解析 ②加入锌粉后将Fe3+还原为Fe2+,再用KMnO4溶液滴定,将Fe2+氧化为Fe3+,MnO转化为Mn2+:‎ Fe2+→Fe3+~e-‎ MnO→Mn2+~5e-‎ 可得关系式:5Fe2+~MnO 已知n(MnO)=cV×10-3 mol 则n(Fe2+)=5cV×10-3 mol 则m(Fe2+)=5cV×10-3×56 g 该晶体中铁的质量分数w(Fe)=×100%=×100%。‎ 题组一 “滴定法”分析物质组成及含量 应用一 确定含量 ‎1.为测定某石灰石中CaCO3的质量分数,称取W g石灰石样品,加入过量的浓度为6 mol·L-1的盐酸,使它完全溶解,加热煮沸,除去溶解的CO2,再加入足量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液后,慢慢加入氨水降低溶液的酸度,则析出草酸钙沉淀,离子方程式为C2O+Ca2+===CaC2O4↓,过滤出CaC2O4后,用稀硫酸溶解:CaC2O4+H2SO4===H2C2O4+CaSO4,再用蒸馏水稀释溶液至V0 mL。取出V1 mL用a mol·L-1的KMnO4酸性溶液滴定,此时发生反应:2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O。若滴定终点时消耗a mol·L-1的 KMnO4 V2 mL,计算样品中CaCO3的质量分数。‎ 答案 本题涉及的化学方程式或离子方程式为 CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑‎ C2O+Ca2+===CaC2O4↓‎ CaC2O4+H2SO4===H2C2O4+CaSO4‎ ‎2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O 由方程式可以得出相应的关系式 ‎5CaCO3~5Ca2+~5CaC2O4~5H2C2O4~2MnO ‎5                 2‎ n1(CaCO3)            aV2×10-3 mol n1(CaCO3)=2.5aV2×10-3 mol 样品中n(CaCO3)=2.5aV2×10-3× mol 则w(CaCO3)=×100%‎ ‎=%。‎ ‎2.电解铜的阳极泥中含有3%~14% Se元素,该元素以Se单质、Cu2Se形式存在,还含有稀有金属及贵金属。称取5.000 g电解铜的阳极泥样品以合适方法溶解,配成250 mL混酸溶液,移取上述溶液25.00 mL于锥形瓶中,加入25.00 mL 0.010 00 mol·L-1 KMnO4标准溶液[只发生Se(+4)转化为Se(+6)]。反应完全后,用0.050 00 mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴至终点,消耗15.00 mL。则电解铜的阳极泥中Se的质量分数为____________________________‎ ‎____________________________________________(保留四位有效数字)。‎ 答案 3.950%‎ 解析 MnO     ~  5Fe2+‎ ‎0.000 150 0 mol       0.000 750 0 mol ‎2MnO     ~     5 ‎0.000 250 0 mol       0.000 250 0 mol ‎-0.000 150 0 mol ‎=0.000 100 0 mol w(Se)=×100%=3.950%。‎ 应用二 确定组成 ‎3.碱式次氯酸镁[Mga(ClO)b(OH)c·xH2O]是一种有开发价值的微溶于水的无机抗菌剂。为确定碱式次氯酸镁的组成,进行如下实验:‎ ‎①准确称取1.685 g碱式次氯酸镁试样于250 mL锥形瓶中,加入过量的KI溶液,用足量乙酸酸化,用0.800 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点(离子方程式为2S2O+I2===2I-+S4O),消耗25.00 mL。‎ ‎②另取1.685 g碱式次氯酸镁试样,用足量乙酸酸化,再用足量3% H2O2溶液处理至不再产生气泡(H2O2被ClO-氧化为O2),稀释至1 000 mL。移取25.00 mL溶液至锥形瓶中,在一定条件下用0.020 00 mol·L-1 EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Mg2+(离子方程式为Mg2++H2Y2-===MgY2-+2H+),消耗25.00 mL。‎ ‎(1)步骤①需要用到的指示剂是________。‎ ‎(2)通过计算确定碱式次氯酸镁的化学式(写出计算过程)。‎ 答案 (1)淀粉溶液 ‎(2)关系式:ClO-~I2~2S2O n(ClO-)=n(S2O)=×0.800 0 mol·L-1×25.00×10-3 L=0.01 mol,‎ n(Mg2+)=0.020 00 mol·L-1×25.00×10-3 L×=0.02 mol,‎ 根据电荷守恒,可得:‎ n(OH-)=2n(Mg2+)-n(ClO-)=2×0.02 mol-0.01 mol=0.03 mol,‎ m(H2O)=1.685 g-0.01 mol×51.5 g·mol-1-0.02 mol×24 g·mol-1-0.03 mol×17 g·mol-1=0.180 g,‎ n(H2O)==0.01 mol,‎ n(Mg2+)∶n(ClO-)∶n(OH-)∶n(H2O)=0.02 mol∶0.01 mol∶0.03 mol∶0.01 mol=2∶1∶3∶1,‎ 碱式次氯酸镁的化学式为Mg2ClO(OH)3·H2O。‎ 解析 (1)根据实验①中的离子方程式可知有I2参加反应,根据I2的特性可选择淀粉溶液作指示剂。(2)根据实验①中消耗的Na2S2O3的物质的量结合关系式ClO-~I2~2S2O求得n(ClO-),根据实验②中消耗的EDTA的物质的量结合关系式Mg2+~EDTA可求得n(Mg2+),利用电荷 守恒可求得n(OH-),根据固体的总质量以及求出的n(Mg2+)、n(ClO-)、n(OH-)可求得n(H2O),从而得到n(Mg2+)、n(ClO-)、n(OH-)、n(H2O)四者之比,最后得到物质的化学式。‎ ‎1.利用守恒法计算物质含量,其关键是建立关系式,一般途径有两种 ‎(1)利用化学方程式中的化学计量数之间的关系建立关系式。‎ ‎(2)利用微粒守恒建立关系式。‎ ‎2.多步滴定常分为两类 ‎(1)连续滴定:第一步滴定反应生成的产物,还可以继续参加第二步的滴定。根据第二步滴定的消耗量,可计算出第一步滴定的反应物的量。‎ ‎(2)返滴定:第一步用的滴定剂是过量的,然后第二步再用另一物质返滴定计算出过量的物质。根据第一步加入的量减去第二步中过量的量,即可得出第一步所求物质的物质的量。‎ 题组二 热重分析法确定物质组成及含量 ‎4.[2014·新课标全国卷Ⅱ,27(4)]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点为样品失重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,==。‎ ‎5.在焙烧NH4VO3的过程中,固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如图所示,210 ℃时,剩余固体物质的化学式为________。‎ 答案 HVO3‎ 解析 NH4VO3分解的过程中生成氨气和HVO3,HVO3进一步分解生成V2O5,210 ℃时若分解生成酸和氨气,则剩余固体占起始固体百分含量为×100%≈85.47%,所以210 ℃时,剩余固体物质的化学式为HVO3。‎ ‎6.为研究一水草酸钙(CaC2O4·H2O)的热分解性质,进行如下实验:准确称取36.50 g样品加热,样品的固体残留率(×100%)随温度的变化如下图所示。‎ ‎(1)300 ℃时残留固体的成分为________,900 ℃时残留固体的成分为________。‎ ‎(2)通过计算求出500 ℃时固体的成分及质量(写出计算过程)。‎ 答案 (1)CaC2O4 CaO ‎(2)在600 ℃时,×100%=68.49%,m(剩余)=36.50 g×68.49%≈25 g,从300 ℃至600 ℃时,失去的总质量为32 g-25 g=7 g,失去物质的摩尔质量为7 g÷0.25 mol=28 g·mol-1,500 ℃时残留固体的成分为CaC2O4和CaCO3的混合物,样品中CaC2O4·H2O的物质的量n(CaC2O4·H2O)==0.25 mol,设混合物中CaC2O4和CaCO3的物质的量分别为x mol和y mol,根据500 ℃时固体总质量可得128x+100y=36.50 g×76.16%,根据钙元素守恒可得x+y=0.25,解得x≈0.10,y≈0.15,m(CaC2O4)=0.10 mol×128 g·mol-1=12.80 g,m(CaCO3)=0.15 mol×‎ ‎100 g·mol-1=15.0 g,500 ℃时固体的成分为12.8 g CaC2O4和15.0 g CaCO3。‎ 解析 (1)n(CaC2O4·H2O)==0.25 mol,含有m(H2O)=0.25 mol×18 g·mol-1=4.50 g,在300 ℃时,×100%=87.67%,m(剩余)=36.50 g×87.67%≈32 g,减少的质量为36.50 g-32 g=4.50 g,故此时失去全部的结晶水,残留固体为CaC2O4;在900 ℃时,×100%=38.36%,m(剩余)=36.50 g×38.36%≈14 g,其中Ca的质量没有损失,含m(Ca)=0.25 mol×‎ ‎40 g·mol-1=10 g,另外还含有m(O)=14 g-10 g=4 g,n(O)==0.25 mol,则n(Ca)∶n(O)=1∶1,化学式为CaO。‎ ‎‎ 热重分析的方法 ‎(1)设晶体为1 mol。‎ ‎(2)失重一般是先失水,再失非金属氧化物。‎ ‎(3)计算每步的m余,×100%=固体残留率。‎ ‎(4)晶体中金属质量不减少,仍在m余中。‎ ‎(5)失重最后一般为金属氧化物,由质量守恒得mO,由n金属∶nO,即可求出失重后物质的化学式。‎ 专题强化练 ‎1.(2018·西安中学高三上学期期中)为了配制100 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液,其中有下列几种操作,错误的操作有(  )‎ ‎①选刚用蒸馏水洗净过的100 mL容量瓶进行配制 ‎②NaOH固体在烧杯里刚好完全溶解,立即把溶液转移到容量瓶中 ‎③用蒸馏水洗涤烧杯内壁两次,洗涤液都移入容量瓶中 ‎④使蒸馏水沿着玻璃棒注入容量瓶,直到溶液的凹液面恰好跟刻度线相切 ‎⑤由于不慎,液面超过了容量瓶的刻度线,这时采取的措施是使用胶头滴管吸出超过的一部分 A.②④⑤ B.①⑤‎ C.②③⑤ D.①②‎ 答案 A 解析 ①配制100 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液,应选择100 mL容量瓶,因为容量瓶定容时仍需要加蒸馏水,所以使用前不需要干燥,正确;②NaOH溶于水放热,所以不能立即把溶液转移到容量瓶中,应冷却至室温再转移,错误;③用蒸馏水洗涤烧杯内壁2次,洗涤液也均转入容量瓶中,是为了将溶质全部转移到容量瓶中,正确;④定容时为了防止加水超过刻度线,当加水至液面距离刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加,使溶液的凹液面的最低点与刻度线相平,错误;⑤由于不慎,液面超过了容量瓶的刻度线,若吸出溶液则减少了溶质的质量,结果偏低,实验失败,需要重新配制,错误。‎ ‎2.[2018·福州市八县(市)协作校高三上学期期中]实验室中需要2 mol·L-1的NaCl溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取NaCl质量分别是(  )‎ A.950 mL,111.2 g B.950 mL,117.0 g C.1 000 mL,117.0 g D.1 000 mL,111.2 g 答案 C 解析 实验室没有950 mL的容量瓶,应用1 000 mL的容量瓶进行配制,则n(NaCl)=1 L×‎ ‎2 mol·L-1=2 mol,m(NaCl)=2 mol×58.5 g·mol-1=117.0 g,故选C。‎ ‎3.(2018·吉林省高三四盟校期中)把含硫酸铵和硝酸铵的混合溶液a L分成两等份,一份加入含b mol NaOH的溶液并加热,恰好把NH3全部赶出;另一份需消耗c mol BaCl2才能使SO完全沉淀,则原溶液中NO的物质的量浓度为(  )‎ A. B. C. D. 答案 B 解析 b mol NaOH恰好将NH3全部赶出,根据NH+OH-NH3↑+H2O可知,每份中含有b mol NH;与氯化钡溶液完全反应消耗c mol BaCl2才能使SO完全沉淀,根据Ba2++SO===BaSO4↓可知每份含有SO c mol,设每份中含有NO的物质的量为x mol,根据溶液呈电中性,则b mol×1=c mol×2+x mol×1,得x=b-2c,因将a L混合溶液分成两等份,则每份的体积是0.5a L,所以每份溶液中NO的浓度是c(NO)== mol·L-1,即原溶液中NO的浓度是 mol·L-1,故选B。‎ ‎4.(2018·唐山市高三二模)设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法不正确的是(  )‎ A.在标准状况下,11.2 L C3H8中共价键数目为5NA B.1 mol N2和3 mol H2充分反应后,容器中分子总数大于2NA C.18 g OH-和 20 g —OH 所含电子数目相同 D.氯气通入到FeI2溶液中,当有3NA Fe2+被氧化时,消耗标准状况下氯气336 L 答案 D 解析 A项,C3H8分子中有10个共价键,在标准状况下,11.2 L C3H8的物质的量为0.5 mol,故其中共价键数目为5NA,正确;B项,1 mol N2和3 mol H2充分反应后,由于该反应是可逆反应,不能完全转化为2 mol NH3,故容器中分子总数大于2NA,正确;C项,18 g OH ‎- 所含电子数目为×10NA,20 g —OH 所含电子数目为×9NA,故两者所含电子数相同,正确;D项,氯气通入到FeI2溶液中,当有3NA Fe2+被氧化时,由于碘离子的还原性比亚铁离子强,故无法确定有多少碘离子被氧化,也无法计算消耗的氯气的量,错误。‎ ‎5.(2018·珠海市高三3月质量检测)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )‎ A.18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NA B.含2 mol H2SO4的浓硫酸和足量的Cu反应可生成NA个SO2分子 C.标准状况下,22.4 L N2和H2混合气中含4NA个原子 D.过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA 答案 D 解析 A项,重水的摩尔质量为20 g·mol-1,故18 g重水的物质的量为0.9 mol,含有9 mol质子即9NA个,错误;B项,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸后,与铜不再反应,生成的SO2分子少于NA个,错误;C项,由于氮气和氢气均是双原子分子,所以标准状况下22.4 L N2和H2混合气为1 mol,含有2 mol原子即2NA个,错误;D项,过氧化钠和水反应时,氧元素由-1价变为0价,故当生成0.1 mol氧气时转移0.2NA个电子,正确。‎ ‎6.(2018·湖北省沙市中学高三高考冲刺)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )‎ A.由2H和18O所组成的水11 g,所含的中子数为4NA B.1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2NA C.标准状况下,7.1 g氯气与足量石灰乳充分反应转移电子数为0.2NA D.NO2和H2O反应每生成2 mol HNO3转移的电子数目为2NA 答案 D 解析 A项,由2H和18O所组成的水为2H218O,根据n=m/M可知11 g水的物质的量n==0.5 mol,而1 mol 2H218O含12 mol中子,故0.5 mol水中含6 mol中子,错误;B项,由于合成氨气的反应为可逆反应,所以1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数小于2NA,错误;C项,氯气和石灰乳发生氧化还原反应,氯元素化合价由0价变化为-1价和+1价,标准状况下,7.1 g氯气的物质的量为0.1 mol,与足量石灰乳充分反应转移电子数为0.1NA,错误; D项,NO2和H2O反应生成 HNO3的反应是歧化反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO,此反应生成2 mol HNO3,转移2 mol电子,个数为2NA,正确。‎ ‎‎ ‎7.(2018·唐山市五校高三联考)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(  )‎ A.100 g质量分数为46%的乙醇水溶液中,含有4NA个氧原子 B.1 mol Cl2溶于水,溶液中Cl-、HClO、ClO-粒子数之和小于2NA C.2.24 L(标准状况)2H2中含有0.2NA个中子 D.25 ℃时Ksp(CaSO4)=9×10-6,则该温度下CaSO4饱和溶液中含有3×10-3NA个Ca2+‎ 答案 D 解析 A项,乙醇溶液中除了乙醇外,水也含氧原子,100 g 46%的乙醇溶液中,乙醇的质量为46 g,物质的量为1 mol,故含1 mol氧原子;水的质量为100 g-46 g=54 g,物质的量为3 mol,故含3 mol氧原子,故此溶液中含有的氧原子的物质的量共为4 mol,个数为4NA,正确;B项,1 mol Cl2通入水中是可逆反应,反应生成盐酸和次氯酸,由氯元素守恒可知, HClO、Cl-、ClO-粒子数之和小于2NA,正确;C项,标况下2.24 L 2H2的物质的量为0.1 mol,而2H2中含2个中子,故0.1 mol 2H2中含0.2NA个中子,正确;D项,25 ℃时,Ksp(CaSO4)=9×10-6,由于溶液体积不知,不能计算微粒数,错误。‎ ‎8.(2018·武汉市高三毕业生二月调研)通常监测SO2含量是否达到排放标准的反应原理是SO2+H2O2+BaCl2===BaSO4↓+2HCl。NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )‎ A.0.1 mol BaCl2晶体中所含微粒总数为0.1NA B.25 ℃时,pH=1的HCl溶液中含有H+的数目为0.1NA C.17 g H2O2中含有非极性键数目为0.5NA D.生成2.33 g BaSO4沉淀时,转移电子数目为0.01NA 答案 C 解析 A项,BaCl2由钡离子和氯离子构成,故0.1 mol BaCl2晶体中所含微粒总数为0.3NA,错误;B项,没有给出体积,无法计算H+的数目,错误;C项,H2O2的结构式为OHOH,17 g H2O2为0.5 mol,含有非极性键数目为0.5NA,正确;D项,根据反应SO2+H2O2+BaCl2===BaSO4↓+2HCl,生成2.33 g BaSO4沉淀(0.01 mol)时,转移电子数目为0.02NA,D错误。‎ ‎9.(2018·保定市高三二模)空气中二氧化碳含量的持续增加,会产生温室效应,一种处理二氧化碳的重要方法是将二氧化碳还原:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),下列说法(NA代表阿伏加德罗常数的值)正确的是(  )‎ A.2.24 L CO2含有双键的数目为0.2NA B.1 mol CO2和2 mol H2充分反应生成CH4分子数为0.5NA C.通常状况下,0.1 mol CH4中含有的电子数为NA D.生成18 g H2O转移电子数为8NA 答案 C 解析 A项,没有指明是在标准状况下,错误;B项,该反应为可逆反应,不能进行到底,‎ ‎1 mol CO2和2 mol H2充分反应不能生成0.5 mol CH4,即CH4分子数小于0.5NA,错误;C项,由于1个CH4中含有10个电子,则0.1 mol CH4中含有的电子数为NA,与条件无关,正确;D项,分析化学方程式:CO2(g)+4H8e-2(g)===CH4(g)+2H2O(g)知,每生成2 mol水转移8 mol电子,若生成18 g H2O(即1 mol)则转移电子数为4NA,错误。‎ ‎10.(2018·湖北省沙市中学高三高考冲刺)取28.70 g ZnSO4·7H2O加热至不同温度,剩余固体的质量变化如图所示。分析数据,680 ℃时所得固体的化学式为(  )‎ A.ZnO B.Zn3O(SO4)2‎ C.ZnSO4 D.ZnSO4·H2O 答案 B 解析 28.70 g ZnSO4·7H2O的物质的量为0.1 mol,由Zn元素守恒可以知道,生成ZnSO4·H2O或ZnSO4或ZnO或Zn3O(SO4)2时,物质的量均为0.1 mol,若得ZnSO4·H2O的质量为17.90 g(100 ℃);若得ZnSO4的质量为16.10 g(250 ℃);若得ZnO的质量为8.10 g(930 ℃);据此通过排除法确定680 ℃时所得固体的化学式为Zn3O(SO4)2。‎ ‎‎ ‎11.25.35 g MnSO4·H2O样品受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。‎ ‎(1)300 ℃时,所得固体的化学式为________。‎ ‎(2)1 150 ℃时,反应的化学方程式为_________________________________________。‎ 答案 (1)MnSO4 (2)3MnO2Mn3O4+O2↑‎ 解析 (1)25.35 g MnSO4·H2O样品中n(Mn)=n(MnSO4·H2O)=0.15 mol,其中n(H2O)=‎ ‎0.15 mol,m(H2O)=2.7 g,300 ℃时,所得固体质量为22.65 g,减少的质量为2.7 g,则说明该段失去结晶水,此时固体为MnSO4。‎ ‎(2)温度继续升高,固体MnSO4受热分解生成锰的氧化物和硫的氧化物0.15 mol,850 ℃时,固体质量由22.65 g减少到13.05 g,减少的质量为9.6 g,则硫的氧化物的相对质量为64,故为二氧化硫,则此时的固体为MnO2,1 150 ℃时固体为二氧化锰分解所得,由锰元素质量守恒,则m(Mn)=n(Mn)×55 g·mol-1=8.25 g,则氧化物中m(O)=11.45 g-8.25 g=3.2 g,n(O)=0.2 mol,故n(Mn)∶n(O)=0.15∶0.2=3∶4,则该氧化物为Mn3O4,故反应的化学方程式为3MnO2Mn3O4+O2↑。‎ ‎12.重量法测定产品BaCl2·2H2O的纯度步骤为:准确称取m g BaCl2·2H2O试样,加入100 mL水, 用3 mL 2 mol·L-1的HCl溶液加热溶解。边搅拌边逐滴加 0.1 mol·L-1 H2SO4溶液。待 BaSO4完全沉降后,过滤,用0.01 mol·L-1 的稀H2SO4洗涤沉淀3~4次,直至洗涤液中不含 Cl-为止。将沉淀置于坩埚中经烘干灼烧至恒重,称量为n g。则BaCl2·2H2O的质量分数为________。‎ 答案 ×100%‎ 解析 经过重量法得到的沉淀即为n g BaSO4,根据钡元素守恒,n(Ba)= mol,n(BaCl2·2H2O)= mol,m(BaCl2·2H2O)= g,则BaCl2·2H2O的质量分数为×100%。‎ ‎13.测定某次实验中NaN3产品纯度:①称取NaN3产品5.000 0 g,用适量稀硫酸溶解后配成 ‎100.00 mL溶液A;②取25.00 mL溶液A,加入20.00 mL 0.200 0 mol·L-1 KMnO4溶液,得紫红色溶液B;‎ ‎③向溶液B加入足量KI溶液消耗过量的KMnO4溶液,然后以淀粉溶液作指示剂,用0.100 0 mol·‎ L-1 Na2S2O3标准溶液滴定产生的I2,消耗Na2S2O3溶液30.00 mL。测定过程中物质的转化关系如下:‎ ‎10NaN3+2KMnO4+8H2SO4===2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+8H2O+15N2↑‎ I-I2S4O 计算NaN3产品的纯度(写出计算过程)。‎ 答案 I2+2S2O===2I-+S4O,‎ n(I2)= ‎= ‎=1.500 0×10-3 mol,‎ 过量的n(MnO)=n(I2)=6.000×10-4 mol,与NaN3反应的n(MnO)=0.200 0 mol·L-1×20.00×‎ ‎10-3 L-6.000×10-4 mol=3.400 0×10-3 mol,n(NaN3)=5n(MnO)=1.700 0×10-2 mol,w(NaN3)=×100% =88.40%。‎ ‎14.S2Cl2遇水会生成SO2、HCl两种气体,某同学设计了如下实验方案来测定该混合气体中SO2的体积分数。‎ ‎(1)W溶液可以是________(填字母)。‎ a.H2O2溶液 b.KMnO4溶液(硫酸酸化)‎ c.氯水 ‎(2)该混合气体中二氧化硫的体积分数为____________(用含V、m的式子表示)。‎ 答案 (1)ac (2)×100%(或%或%或%)‎ 解析 (1)三种物质均可以把SO2氧化为硫酸,进而与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀,但酸性高锰酸钾也能氧化氯化氢,所以W溶液可以是双氧水或氯水,不能是酸性高锰酸钾溶液,答 案选ac。(2)m g固体是硫酸钡,根据硫原子守恒可知SO2的物质的量是 mol,所以该混合气体中二氧化硫的体积分数为×100%=×100%。‎ ‎15.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色的气体,易溶于水,是目前国际上公认的第四代高效、无毒的消毒剂。将ClO2 用水吸收得到溶液,为了测定该溶液的浓度,进行了下列实验:‎ 步骤1:准确量取ClO2溶液10.00 mL,稀释成100.0 mL试样,取其中10.00 mL试样加入到锥形瓶中;‎ 步骤2:用稀硫酸调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI 晶体,充分反应;‎ 步骤3:加入淀粉溶液作指示剂,用0.2 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,再重复2次,测得消耗Na2S2O3溶液的平均值为20.00 mL。(已知:2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI)‎ ‎(1)步骤3 中,滴定终点的现象是__________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)通过计算确定原ClO2 溶液的物质的量浓度。(写出计算过程)‎ 答案 (1)溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变 ‎(2)根据2Na2S2O3~I2可知,每10 mL试样n(I2)=0.2 mol·L-1×20.00×10-3 L×1/2=2×10-3 mol ,根据2ClO2~5I2可知,n(ClO2)=2×10-3 mol×2/5=8×10-4 mol,则原溶液中c(ClO2)==0.8 mol·L-1。‎
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