2020届高考化学二轮复习“组成、含量”测定分析题作业

申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。

文档介绍

2020届高考化学二轮复习“组成、含量”测定分析题作业

题型十六 “组成、含量”测定分析题 ‎(建议用时:35分钟)‎ ‎1.(2019·南京、盐城高三一模)Ca(NO2)2(亚硝酸钙)是易溶于水的无色晶体,可用作混凝土中钢筋的防护剂。‎ ‎(1)Ca(NO2)2的制备方法很多。‎ ‎①实验室可用反应Ca(NO3)2+2CaFe2O4+4NO3Ca(NO2)2+2Fe2O3制备Ca(NO2)2,该反应中被氧化的N原子与被还原的N原子的物质的量之比为________________。‎ ‎②用石灰乳吸收硝酸工业尾气中氮氧化物制备Ca(NO2)2,其中NO2与Ca(OH)2反应生成Ca(NO2)2和Ca(NO3)2的化学方程式为__________________________________,经过滤得到含Ca(NO2)2的溶液为液态产品。‎ ‎(2)测定某液态产品中NO含量的步骤如下:‎ 已知:步骤4中的反应为NO+3Fe2++4H+===3Fe3++NO↑+2H2O;‎ 步骤5中的反应为6Fe2++Cr2O+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O。‎ 若步骤5滴定至终点时消耗K2Cr2O7溶液20.00 mL,计算液态产品中NO的含量(单位g·L-1,最后结果保留一位小数,写出计算过程)。‎ ‎2.硫酸亚铁铵[(NH4)aFeb(SO4)c·dH2O]又称莫尔盐,是浅绿色晶体。用硫铁矿(主要含FeS2、SiO2等)制备莫尔盐的流程如下:‎ 已知:“还原”时,FeS2与H2SO4不反应,Fe3+通过反应Ⅰ、Ⅱ被还原,反应Ⅰ如下:FeS2+14Fe3++8H2O===15Fe2++2SO+16H+。‎ ‎(1)写出“还原”时Fe3+与FeS2发生还原反应Ⅱ的离子方程式:____________________。‎ 实验室检验“还原”已完全的方法是__________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)“还原”前后溶液中部分离子的浓度见下表(溶液体积变化忽略不计):‎ 离子 离子浓度/(mol·L-1)‎ 还原前 还原后 SO ‎3.20‎ ‎3.40‎ Fe2+‎ ‎0.05‎ ‎2.15‎ 请计算反应Ⅰ、Ⅱ中被还原的Fe3+的物质的量之比为__________。‎ ‎(3)称取11.76 g新制莫尔盐,溶于水配成250 mL溶液。取25.00 mL该溶液加入足量的BaCl2溶液,得到白色沉淀1.398 g;另取25.00 mL该溶液用0.020 0 mol·L-1 KMnO4酸性溶液滴定,当MnO恰好完全被还原为Mn2+时,消耗KMnO4酸性溶液的体积为30.00 mL。试确定莫尔盐的化学式(请写出计算过程)。‎ ‎3.某兴趣小组用碱式碳酸铜[CuCO3·Cu(OH)2]制取铜粉并测定铜粉纯度的实验如下:‎ 步骤1:将一定量的碱式碳酸铜置于烧杯中,向烧杯中加入N2H4的水溶液,边搅拌边加热,有大量的气体生成和红色铜析出,将沉淀过滤、低温干燥得红色粉末。‎ 步骤2:称取1.960 0 g红色粉末于烧杯中,缓慢加入足量稀硫酸,边加热边通入氧气使粉末完全溶解。冷却,将溶液移入100 mL 容量瓶中,用水稀释至刻度。‎ 步骤3:准确量取20.00 mL的溶液,调节溶液呈弱酸性,向其中加入过量的KI,充分反应后,以淀粉溶液做指示剂,用0.200 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,滴定终点时共消耗Na2S2O3标准溶液30.00 mL。过程中所发生的反应如下:Cu2++I-CuI↓+I(未配平),I+S2O―→S4O+I-(未配平)。‎ ‎(1)步骤1中所发生反应的化学方程式为______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)步骤2中所发生反应的离子方程式为______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)步骤3中加入过量KI的作用是___________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)若铜粉中杂质不参与步骤3的反应,通过计算确定红色粉末中含铜的质量分数(写出计算过程)。‎ ‎4.(2019·南通高三一模)草酸合铜酸钾是一种重要的化工原料,其晶体组成可表示为KxCuy(C2O4)z·wH2O。‎ ‎(1)实验室用CuSO4溶液和NaOH溶液混合制备Cu(OH)2,再将所得Cu(OH)2与KHC2O4溶液混合,可制备草酸合铜酸钾晶体。‎ ‎①已知室温下,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。制备Cu(OH)2的过程中,pH=7时,溶液中c(Cu2+)=_________。‎ ‎②已知H2C2O4是二元弱酸。室温下,Ka1(H2C2O4)=5.4×10-2,Ka2(H2C2O4)=5.4×10-5,KHC2O4水解平衡常数的数值为________。‎ ‎(2)一种测定草酸合铜酸钾晶体组成的方法如下:‎ 步骤Ⅰ 准确称取1.770 0 g样品,充分加热,剩余固体为K2CO3与CuO的混合物,质量为1.090 0 g。‎ 步骤Ⅱ 准确称取1.770 0 g样品,用NH3·H2O、NH4Cl溶液溶解、加水稀释,定容至100 mL。‎ 步骤Ⅲ 准确量取步骤Ⅱ所得溶液25.00 mL于锥形瓶中,滴入指示剂,用浓度为0.050 00 mol·L-1的EDTA标准溶液滴定至终点。(已知Cu2+与EDTA反应的化学计量数之比为1∶1)‎ 重复上述滴定操作两次,有关数据记录如表:‎ 第一次滴定 第二次滴定 第三次滴定 消耗EDTA标准溶液的体积/mL ‎25.92‎ ‎24.99‎ ‎25.01‎ ‎①第一次滴定消耗的EDTA标准溶液的体积明显偏大,可能的原因有________(填字母)。‎ A.锥形瓶水洗后未干燥 B.滴定时锥形瓶中有液体溅出 C.装EDTA标准溶液的滴定管水洗后未润洗 D.开始滴定时,滴定管尖嘴部分未充满液体 ‎②通过计算确定该晶体的化学式(写出计算过程)。‎ ‎5.[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m(聚合硫酸铁,PFS)广泛用于饮用水等的净化处理。一种制备PFS 并测定其盐基度的步骤如下:‎ ‎①称取一定量的FeSO4·7H2O溶于适量的水和浓硫酸中。‎ ‎②不断搅拌下,以一定的滴速滴入30%的H2O2溶液,至FeSO4充分氧化。‎ ‎③经聚合、过滤等步骤制得液态产品:PFS溶液。‎ ‎④称取步骤③产品1.500 0 g 置于250 mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热至沸,趁热加入稍过量的SnCl2溶液(Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+),多余的SnCl2用HgCl2氧化除去,再加入硫酸磷酸组成的混酸及指示剂,立即用0.100 0 mol·L-1 K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+(K2Cr2O7被还原为Cr3+)直至终点,消耗K2Cr2O7溶液20.00 mL。‎ ‎⑤另称取步骤③产品1.500 0 g 置于250 mL 聚乙烯锥形瓶中,加入25 mL 0.500 0 mol·L-1盐酸、20 mL煮沸后冷却的蒸馏水,摇匀并静置,再加入10 mL KF溶液(足量,掩蔽Fe3+),摇匀,然后加入酚酞指示剂,用0.500 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定过量的盐酸直至终点,消耗NaOH溶液16.00 mL。‎ ‎(1)步骤②采用“滴入”而不是一次性加入H2O2氧化Fe2+的操作,目的是_______。‎ ‎(2)步骤④K2Cr2O7溶液滴定Fe2+时发生反应的离子方程式为___________________。‎ ‎(3)步骤⑤用NaOH 溶液滴定时,达到滴定终点的判断依据是__________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)盐基度(B)是衡量聚合硫酸铁质量的一个重要指标{聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m中B=×100% }。通过计算确定产品的盐基度(写出计算过程)。‎ 参考答案与解析 ‎1.解析:(1)①该反应中Ca(NO3)2中的N元素化合价降低被还原,NO中的N元素化合价升高被氧化,因此被氧化的N原子与被还原的N原子的物质的量之比为2∶1。②NO2与Ca(OH)2反应的化学方程式为4NO2+2Ca(OH)2===Ca(NO3)2+Ca(NO2)2+2H2O。‎ 答案:(1)①2∶1‎ ‎②4NO2+2Ca(OH)2===Ca(NO3)2+Ca(NO2)2+2H2O ‎(2)与K2Cr2O7反应的n(Fe2+)=6n(K2Cr2O7)=6×0.02 mol·L-1×20.00 mL×10-3 L·mL-1=2.4×10-3 mol,与NO反应的n(Fe2+)=0.1 mol·L-1×25.00 mL×10-3 L·mL-1-2.4×10-3 mol=1.0×10-4 mol,则液态产品中NO的含量为≈5.2 g·L-1。‎ ‎2.解析:(1)“还原”时Fe3+与FeS2发生还原反应Ⅱ生成S,反应的离子方程式为FeS2+2Fe3+===3Fe2++2S。实验室检验“还原”已完全就是检验溶液中无Fe3+,方法是取少量“还原”后的溶液,向其中滴加数滴KSCN溶液,如果溶液变红则“还原”未完全,反之,已完全。‎ ‎(2)假设溶液体积为1 L,“还原”前后溶液中n(Fe2+)的变化为2.10 mol,n(SO)的变化为0.20 mol,对应反应Ⅰ的n(Fe2+)的变化为1.50 mol,其中被还原的n(Fe3+)为1.40 mol,反应Ⅱ的n(Fe2+)的变化为(2.10-1.50) mol=0.60 mol,其中被还原的n(Fe3+)为0.40 mol,所以反应Ⅰ、Ⅱ中被还原的Fe3+的物质的量之比为1.40 mol∶0.40 mol=7∶2。‎ 答案:(1)FeS2+2Fe3+===3Fe2++2S 取少量“还原”后的溶液,向其中滴加数滴KSCN溶液,如果溶液变红则“还原”未完全,反之,已完全 ‎(2)7∶2 ‎ ‎(3)原样品中n(SO)=10×1.398 g÷233 g·mol-1=0.06 mol;‎ 滴定消耗的n(MnO)=0.020 0 mol·L-1×0.03 L=0.000 6 mol,‎ 由得失电子守恒可知,n(Fe2+)=5n(MnO)=0.003 mol,‎ 则原样品中n(Fe2+)=0.03 mol,‎ 由电荷守恒可知,原样品中n(NH)=0.06 mol,‎ 由质量守恒可知,n(H2O)=0.18 mol,‎ n(NH)∶n(Fe2+)∶n(SO)∶n(H2O)=2∶1∶2∶6,‎ 化学式为(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O或 (NH4)2SO4·FeSO4·6H2O。‎ ‎3.解析:(1)步骤1:将一定量的碱式碳酸铜置于烧杯中,向烧杯中加入N2H4的水溶液,边搅拌边加热,有大量的气体生成和红色铜析出,根据氧化还原反应的规律,Cu元素化合价降低,则N元素化合价升高,根据题意应该生成氮气,反应的化学方程式为CuCO3·Cu(OH)2+N2H42Cu+N2↑+3H2O+CO2↑。‎ ‎(3)步骤3 中加入过量KI,可以增大I-的浓度,使2Cu2++5I-2CuI↓+I平衡正向移动,提高Cu2+的转化率。‎ 答案:(1)CuCO3·Cu(OH)2+N2H42Cu+N2↑+3H2O+CO2↑‎ ‎(2)2Cu+O2+4H+===2Cu2++2H2O ‎(3)增大I-的浓度,提高Cu2+的转化率 ‎(4)n(Na2S2O3)=0.200 0 mol·L-1×0.03 L=0.006 0 mol,‎ 根据2Cu2++5I-2CuI↓+I,I+2S2O===S4O+3I-,有2Cu2+~I~2S2O,‎ 则n(Cu2+)=n(Na2S2O3)=0.006 0 mol,‎ 因此红色粉末中铜的质量为0.006 0 mol×64 g·mol-1×=1.920 0 g,‎ 铜的质量分数为×100%≈97.96%。‎ ‎4.解析:(1)①pH=7时,c(OH-)=10-7 mol·L-1,c(Cu2+)==2.2×10-6 mol·L-1。②HC2O水解平衡常数Kh===≈1.9×10-13。‎ ‎(2)①A项,锥形瓶水洗后未干燥,对测定结果无影响,A错误;B项,滴定时锥形瓶中有液体溅出,消耗EDTA标准溶液体积偏小,B错误;C项,装EDTA标准溶液的滴定管水洗后未润洗,c(EDTA)偏小,消耗EDTA标准溶液体积偏大,C正确;D项,开始滴定时,滴定管尖嘴部分未充满液体,滴定完毕,滴定管尖嘴部分充满液体,消耗EDTA标准溶液体积偏大,D正确。②第一次滴定消耗的EDTA标准溶液的体积偏大,舍去,‎ 由第二次和第三次消耗EDTA标准溶液的体积可知平均消耗EDTA溶液体积为25.00 mL,根据Cu2+~EDTA可计算出25.00 mL溶液中n(Cu2+)=0.001 25 mol;根据铜元素守恒计算出1.770 0 g样品中n(Cu2+)=0.005 mol,则步骤Ⅰ中所得m(CuO)=0.400 0 g,1.090 0 g混合物中n(K2CO3)=0.005 mol,n(K+)=0.01 mol,根据电荷守恒求出n(C2O),最后根据质量守恒计算出结晶水的物质的量,根据各粒子物质的量之比确定样品化学式。‎ 答案:(1)①2.2×10-6 mol·L-1 ②1.9×10-13‎ ‎(2)①CD ‎②每25.00 mL溶液消耗的EDTA标准溶液的平均体积为25.00 mL。‎ n(Cu2+)=n(EDTA)=0.050 00 mol·L-1×0.025 L=0.001 25 mol,‎ ‎1.770 0 g样品中:n(Cu2+)=0.001 25 mol×=0.005 mol,‎ ‎1.090 0 g混合物中:m(CuO)=0.005 mol×80 g·mol-1=0.400 0 g,‎ n(K2CO3)==0.005 mol,‎ ‎1.770 0 g样品中:n(K+)=2×n(K2CO3)=0.01 mol,‎ 根据电荷守恒有:n(C2O)==0.01 mol,‎ n(H2O)=(1.770 0 g-39 g·mol-1×0.01 mol-64 g·mol-1×0.005 mol-88 g·mol-1×0.01 mol)÷18 g·mol-1=0.01 mol,‎ n(K+)∶n(Cu2+)∶n(C2O)∶n(H2O)=0.01 mol∶0.005 mol∶0.01 mol∶0.01 mol=2∶1∶2∶2,‎ 该晶体的化学式为K2Cu(C2O4)2·2H2O。‎ ‎5.解析:(1)步骤②生成的Fe3+能催化H2O2的分解,采用“滴入”而不是一次性加入H2O2,能达到减少H2O2分解损失的目的。‎ 答案:(1)减少H2O2分解损失 ‎(2)Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O ‎(3)当滴入最后一滴NaOH溶液时,溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色 ‎(4)n(Fe3+)=6n(Cr2O)=6×0.100 0 mol·L-1×20.00×10-3 L=1.200×10-2 mol,‎ n(OH-)=0.500 0 mol·L-1×25.00×10-3 L-0.500 0 mol·L-1×16.00×10-3 L=4.500×10-3 mol,‎ B=×100%=12.50%,‎ 即产品的盐基度为12.50%。‎
查看更多

相关文章

您可能关注的文档