（江蘇專用）高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題五 有關(guān)物質(zhì)的量在物質(zhì)組成確定中的基本計(jì)算檢測與評(píng)估-人教版高三全冊化學(xué)試題

專題五有關(guān)物質(zhì)的量在物質(zhì)組成確定中的基本計(jì)算非選擇題1.(2014·無錫期中調(diào)研)草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體Kx[Fey(C2O4)z]·nH2O可用于攝影和藍(lán)色印刷。為確定其組成,某化學(xué)興趣小組在沒有氧氣干擾下進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)Ⅰ.草酸根含量的測定稱取0.9820g樣品放入錐形瓶中,加入適量稀硫酸和一定量水,加熱至343~358K,用0.2000mol·L-1KMnO4溶液滴定,滴定過程中草酸根離子轉(zhuǎn)變成CO2逸出反應(yīng)容器,KMnO4轉(zhuǎn)變成Mn2+。達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),共消耗KMnO4溶液12.00mL。實(shí)驗(yàn)Ⅱ.鐵含量的測定將上述滴定過草酸根的保留液充分加熱,使淡紫紅色消失。冷卻后,調(diào)節(jié)溶液pH并加入過量的KI固體,充分反應(yīng)后調(diào)節(jié)pH至7左右,滴入幾滴淀粉溶液作指示劑,用0.2500mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),共消耗Na2S2O3溶液8.00mL。(已知:實(shí)驗(yàn)Ⅱ中涉及的部分離子方程式為I2+2S22I-+S4)請根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答下列問題:(1)實(shí)驗(yàn)Ⅰ在滴定過程中反應(yīng)的離子方程式為。(2)Mn在酸性條件下,加熱能分解為O2,同時(shí)生成Mn2+。若實(shí)驗(yàn)Ⅱ中沒有對(duì)實(shí)驗(yàn)Ⅰ的保留液進(jìn)行充分加熱,則測定的Fe3+的含量將會(huì)(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。(3)實(shí)驗(yàn)Ⅱ用淀粉溶液作指示劑,則滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為。(4)通過計(jì)算確定樣品晶體的組成(寫出計(jì)算過程)。2.(2014·泰州中學(xué)模擬)草酸亞鐵用作分析試劑及顯影劑等,其制備流程如下:(1)配制(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O溶液時(shí),需加少量稀硫酸,目的是。(2)將制得的產(chǎn)品在氬氣氣氛中進(jìn)行熱重分析,結(jié)果如右圖(TG%表示殘留固體質(zhì)量占原樣品總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù))。則①A→B發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。②C處時(shí)殘留物的化學(xué)式為。3.疊氮化鈉(NaN3)是汽車安全氣囊中的主要成分,能在發(fā)生碰撞的瞬間分解產(chǎn)生大量氣體將氣囊鼓起。實(shí)驗(yàn)室測定疊氮化鈉樣品中NaN3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),實(shí)驗(yàn)步驟如下:①稱取2.5000g疊氮化鈉試樣,配成250mL溶液。②準(zhǔn)確量取25.00mL溶液置于錐形瓶中,用滴定管加入50.00mL0.1000mol·L-1(NH4)2Ce(NO3)6(六硝酸鈰銨),發(fā)生反應(yīng)為2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN34NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑(雜質(zhì)不參與反應(yīng))。③反應(yīng)后將溶液稍稀釋,然后向溶液中加入5mL濃硫酸,滴入2滴鄰菲羅啉指示液,用0.0500mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2(硫酸亞鐵銨)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的Ce4+至溶液由淡綠色變?yōu)辄S紅色(發(fā)生的反應(yīng)為Ce4++Fe2+Ce3++Fe3+),消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液24.00mL。(1)步驟①配制疊氮化鈉溶液時(shí),除需用到燒杯、玻璃棒、量筒外,還用到的玻璃儀器有、。(2)疊氮化鈉受撞擊時(shí)生成兩種單質(zhì),反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)若其他讀數(shù)正確,滴定到終點(diǎn)后,讀取滴定管中(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液體積按右圖圖示讀取,將導(dǎo)致所測定樣品中疊氮化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。(4)通過計(jì)算確定疊氮化鈉試樣中含NaN3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫出計(jì)算過程)。4.(2014·蘇北四市一模)已知黃鈉鐵礬[NaxFey(SO4)m(OH)n]具有沉淀顆粒大、沉淀速率快、容易過濾等特點(diǎn)。某研究小組先將某廢水中Fe2+氧化為Fe3+,再加入Na2SO4使其生成黃鈉鐵礬而除去。該小組為測定黃鈉鐵礬的組成,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):①稱取4.850g樣品,加鹽酸完全溶解后,配成100.00mL溶液A;②量取25.00mL溶液A,加入足量的KI,用0.2500mol·L-1Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定(反應(yīng)為I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6),消耗30.00mLNa2S2O3溶液至終點(diǎn)。③另取25.00mL溶液A,加入足量BaCl2溶液充分反應(yīng)后,過濾、洗滌、干燥后得沉淀1.165g。(1)該小組不采用生成Fe(OH)3沉淀的方法除去鐵元素,是因?yàn)樯傻腇e(OH)3。(2)用Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定時(shí),使用的指示劑為,滴定到終點(diǎn)的顏色變化為。(3)通過計(jì)算確定黃鈉鐵礬的化學(xué)式(寫出計(jì)算過程)。5.(2014·南通、揚(yáng)州、泰州、宿遷二模)金屬表面處理、皮革鞣制、印染等都可能造成鉻污染。六價(jià)鉻比三價(jià)鉻毒性高,更易被人體吸收且在體內(nèi)蓄積。(1)工業(yè)上處理酸性含Cr2廢水的方法如下:①向含Cr2的酸性廢水中加入FeSO4溶液,使Cr2全部轉(zhuǎn)化為Cr3+。寫出該反應(yīng)的離子方程式:。②調(diào)節(jié)溶液的pH,使Cr3+完全沉淀。實(shí)驗(yàn)室粗略測定溶液pH的方法為;25℃,若調(diào)節(jié)溶液的pH=8,則溶液中殘余Cr3+的物質(zhì)的量濃度為mol·L-1。(已知25℃時(shí),Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10(2)鉻元素總濃度的測定:準(zhǔn)確移取25.00mL含Cr2和Cr3+的酸性廢水,向其中加入足量的(NH4)2S2O8溶液將Cr3+氧化成Cr2,煮沸除去過量的(NH4)2S2O8;向上述溶液中加入過量的KI溶液,充分反應(yīng)后,以淀粉為指示劑,向其中滴加0.015mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液,終點(diǎn)時(shí)消耗Na2S2O3溶液20.00mL。計(jì)算廢水中鉻元素總濃度(單位:mg·L-1,寫出計(jì)算過程)。已知測定過程中發(fā)生的反應(yīng)如下:①2Cr3++3S2+7H2OCr2+6S+14H+②Cr2+6I-+14H+2Cr3++3I2+7H2O③I2+2S22I-+S46.(2014·南通中學(xué)模擬)MnCO3在空氣中加熱易轉(zhuǎn)化為不同價(jià)態(tài)的錳的氧化物,其固體殘留率隨溫度的變化如右圖所示。則(1)300℃時(shí),剩余固體中n(Mn)∶n(O)為(2)圖中點(diǎn)D對(duì)應(yīng)固體的成分為(填化學(xué)式)。7.(2014·南京三模)某科研小組在900℃的空氣中合成出化學(xué)式為La2Ca2MnOx的超導(dǎo)體材料,其中La以+3價(jià)存在。為確定x的值,進(jìn)行如下分析步驟1:準(zhǔn)確稱取0.5250g超導(dǎo)體材料樣品,放入錐形瓶中,加25.00mL0.06000mol·L-1Na2C2O4溶液(過量)和25mL6mol·L-1HNO3溶液,在60~70℃下充分搖動(dòng),約半小時(shí)后得到無色透明溶液A(該條件下,只有Mn元素被還原為Mn2+,Na2C2O4被氧化為CO步驟2:用0.02000mol·L-1KMnO4溶液滴定溶液A至終點(diǎn),消耗10.00mLKMnO4溶液。(1)步驟1反應(yīng)后溶液中Mn2+的物質(zhì)的量濃度為0.02000mol·L-1。常溫下,為防止Mn2+形成Mn(OH)2沉淀,溶液的pH的范圍為[已知Mn(OH)2的Ksp=2.0×10-13]。(2)步驟2滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是。(3)步驟2滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)俯視刻度,其他操作都正確,則所測x的值將(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。(4)求x的值(寫出計(jì)算過程)。專題五有關(guān)物質(zhì)的量在物質(zhì)組成確定中的基本計(jì)算1.(1)2Mn+5C2+16H+2Mn2++8H2O+10CO2↑(2)偏高(3)滴下最后一滴Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液，溶液由藍(lán)色變成無色，且半分鐘內(nèi)不變色(4)2Mn5C2250.2000×12.00×10-3moln(C2)n(C2)=6×10-3mol2S2I22Fe3+220.2500×8.00×10-3moln(Fe3+)n(Fe3+)=2×10-3mol根據(jù)電荷守恒原理:n(K+)=6×10-3mol根據(jù)質(zhì)量守恒原理:m(H2O)=0.9820g-39g·mol-1×6×10-3mol-56g·mol-1×2×10-3mol-88g·mol-1×6×10-3mol=n(H2O)=6×10-3moln(K+)∶n(Fe3+)∶n(C2)∶n(H2O)=3∶1∶3∶3該晶體的化學(xué)式為K3Fe(C2O4)3·3H2O解析(1)方程式書寫分成以下幾步:①得失電子守恒:2Mn+5C2→2Mn2++10CO2↑，②電荷守恒:2Mn+5C2+16H+→2Mn2++10CO2↑，③質(zhì)量守恒:2Mn+5C2+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O。(2)未充分加熱，過量的Mn與Fe3+一起氧化I-，故測得的Fe3+是偏高的。(3)當(dāng)Na2S2O3將I2消耗完全時(shí)，溶液顏色由原來的藍(lán)色變成無色。(4)依據(jù)Mn的量，可求得C2的量;依據(jù)S2的量可求得Fe3+的量;再根據(jù)電荷守恒，得出K+的量;再由質(zhì)量守恒得出H2O的量;由它們的物質(zhì)的量之比，可得出物質(zhì)的化學(xué)式。2.(1)抑制Fe2+、N水解(2)①FeC2O4·2H2O(s)FeC2O4(s)+2H2O(g)②FeO解析(1)Fe2+、N水解顯酸性，加入稀硫酸可抑制Fe2+、N的水解。(2)①設(shè)取產(chǎn)品為1molFeC2O4·2H2O，質(zhì)量為180g。其中含有水為2mol，質(zhì)量為36g，從A到B，質(zhì)量減少20%，質(zhì)量減少180g×20%=36g，所以A至B為FeC2O4·2H2O完全失去結(jié)晶水。②由鐵守恒知，C點(diǎn)處固體中含有1molFe，質(zhì)量為56g，m(O)=180g×40%-56g=16g。n(Fe)∶n(O)=1∶1，則C處時(shí)殘留物的化學(xué)式為FeO。3.(1)250mL容量瓶膠頭滴管(2)2NaN32Na+3N2↑(3)偏小(4)n[(NH4)2Ce(NO3)6]=0.1000mol·L-1×50.00×10-3L=5.000×10-3n[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.0500mol·L-1×24.00×10-3L=1.200×10-3與NaN3反應(yīng)的n[(NH4)2Ce(NO3)6]=5.000×10-3mol-1.200×10-3mol=3.800×10-3molw=×100%=98.80%解析(1)配制溶液還需要容量瓶和膠頭滴管。(2)NaN3分解生成的單質(zhì)只能是N2和Na。(3)過量的六硝酸鈰銨與NaN3反應(yīng)后，再用(NH4)2Fe(SO4)2將多余的六硝酸鈰銨反應(yīng)掉，用總的六硝酸鈰銨減去與(NH4)2Fe(SO4)2反應(yīng)的，即為與NaN3反應(yīng)的，由此可計(jì)算出NaN3的量。滴定管的“0”在刻度線上方，由圖示讀出的(NH4)2Fe(SO4)2的量偏大，所以得出與NaN3反應(yīng)的六硝酸鈰銨的量偏小，最終導(dǎo)致所測定樣品中疊氮化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小。4.(1)沉淀顆粒小、沉淀速率慢、不容易過濾等(合理答案均可)(2)淀粉溶液溶液藍(lán)色恰好褪去，且半分鐘內(nèi)不再恢復(fù)(3)n(Fe3+)=2n(I2)=n(Na2S2O3)=0.2500mol·L-1×30.00×10-3L=7.50×10-3n(S)==5.00×10-3mol100mL溶液中含有n(Fe3+)=0.03mol，n(S)=0.02mol4.850g-0.03mol×56g·mol-1-0.02mol×96g·mol-1=n(Na+)×23g·mol-1+n(OH-)×17g·mol-10.03mol×3+n(Na+)=2×0.02mol+n(OH-)解得n(Na+)=0.01mol，n(OH-)=0.06molx∶y∶m∶n=n(Na+)∶n(Fe3+)∶n(S)∶n(OH-)=1∶3∶2∶6化學(xué)式為NaFe3(SO4)2(OH)6解析(1)由題中信息知，黃鈉鐵礬具有沉淀顆粒大、沉淀速率快、容易過濾的特點(diǎn)，而對(duì)比Fe(OH)3沉淀可知，它有與之相反的特點(diǎn)。(2)I2遇淀粉變藍(lán)色，當(dāng)Na2S2O3與I2反應(yīng)完全時(shí)，藍(lán)色剛好褪去，即可證明反應(yīng)達(dá)終點(diǎn)。(3)Fe3+氧化I-的反應(yīng)為2Fe3++2I-2Fe2++I2，找出反應(yīng)的關(guān)系為2Fe3+I22Na2S2O3，根據(jù)消耗的Na2S2O3的量計(jì)算出Fe3+的量。加入BaCl2生成的沉淀為BaSO4，由此可計(jì)算出S的量。將兩者擴(kuò)大4倍后，得出100mL溶液中的含量。根據(jù)質(zhì)量守恒:Fe3+、S、Na+、OH-質(zhì)量之和為4.850g，根據(jù)電荷守恒:3n(Fe3+)+n(Na+)=2n(S)+n(OH-)，由此兩式可解得n(Na+)和n(OH-)，根據(jù)此四種離子的物質(zhì)的量之比，即可得出黃鈉鐵礬的化學(xué)式。5.(1)①Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O②將pH試紙置于潔凈的表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液，點(diǎn)在pH試紙上，并與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照6.3×10-13(2)由方程式可知:Cr3Na2S2O3n(Na2S2O3)=20.00×10-3L×0.015mol·L-1=3×10-4n(Cr)=1×10-4molm(Cr)=1×10-4mol×52g·mol-1=5.2×10-3g廢水中鉻元素總濃度==208mg·L-1解析(1)①Cr2中Cr為+6價(jià)，反應(yīng)后生成Cr3+，化合價(jià)變化:3×2=6，鐵由+2價(jià)升到+3價(jià)，根據(jù)化合價(jià)升降總值相等、電荷守恒和元素守恒配平。②測定pH時(shí)，不可將試紙潤濕，也不可將pH試紙置于溶液中。Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)·c3(OH-)=6.3×10-31，pH=8，c(H+)=10-8mol·L-1，則c(OH-)=10-6mol·L-1，c(Cr3+)==6.3×10-13。(2)找出守恒關(guān)系式:CrCr2I23S252mg3molm(Cr)20.00×10-3L×0.015mol·L得m(Cr)=5.2mg。Cr元素的濃度為=208mg·L-1。6.(1)1∶2(2)Mn3O4和MnO解析設(shè)MnCO3的物質(zhì)的量為1mol，即質(zhì)量為115g。(1)A點(diǎn)剩余固體質(zhì)量為115g×75.65%=87g減少的質(zhì)量為115g-87g=可知MnCO3失去的組成為“CO”故剩余固體的成分為MnO2(2)C點(diǎn)剩余固體質(zhì)量為115g×61.74%=71g據(jù)錳元素守恒知m(Mn)=55g則m(O)=71g-55g=則n(Mn)∶n(O)=∶=1∶1故剩余固體的成分為MnO同理，B點(diǎn)剩余固體質(zhì)量為115g×66.38%=76.337g因m(Mn)=55g，則m(O)=76.337g-55g=則n(Mn)∶n(O)=∶=3∶4故剩余固體的成分為Mn3O4因D點(diǎn)介于B、