2022屆高考化學二輪教學案-命題區(qū)間二專項特訓(一)　物質組成、含量、熱重分析和滴定計算

專項特訓(一)物質組成、含量、熱重分析和滴定計算(15分鐘)1．測定某工業(yè)生產的副產品MnSO4·H2O樣品的純度步驟如下，準確稱取樣品14.00g，加蒸餾水配成100mL溶液，取出25.00mL用標準的BaCl2溶液測定，完全反應后得到了4.66g沉淀，則此樣品的純度為________(保留到小數點后兩位)。答案96.57%解析4.66g沉淀為硫酸鋇，n(BaSO4)＝eq\f(4.66g,233g·mol－1)＝0.02mol，則此樣品中MnSO4·H2O物質的量為0.02mol×eq\f(100mL,25.00mL)＝0.08mol，則樣品中MnSO4·H2O的純度為eq\f(0.08mol×169g·mol－1,14.00g)×100%≈96.57%。2．用滴定分析法測定FeC2O4·xH2O中x的值的步驟如下：取0.18g樣品溶于稀硫酸配成100.00mL溶液，取20.00mL于錐形瓶中，用0.0100mol·L－1KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液12.00mL。滴定終點的現象為____________________________________________________________________________________________________________________________，x值為________。答案滴入最后一滴KMnO4溶液，溶液由無色變成淺紅色，且半分鐘內不褪色23．取1.000gKIO3產品配成200.00mL溶液，每次精確量取20.00mL溶液置于錐形瓶中，加入足量KI溶液和稀鹽酸，加入淀粉作指示劑，用0.1004mol·L－1Na2S2O3溶液滴定。滴定至終點時藍色消失(I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))，測得每次平均消耗Na2S2O3溶液25.00mL。則產品中KIO3的質量分數為________(結果保留三位有效數字)。答案89.5%解析每20mLKIO3溶液中，加入KI溶液和稀鹽酸發(fā)生的反應為IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O，滴定時發(fā)生的反應為I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)，可列出關系式：IOeq\o\al(－,3)～3I2～6S2Oeq\o\al(2－,3)，每次平均消耗的n(S2Oeq\o\al(2－,3))＝0.1004mol·L－1×0.025L＝0.00251mol，則每20mLKIO3溶液中，mol，產品中KIO3的質量分數為eq\f(214g·mol－1×0.00418mol,1.000g)×100%≈89.5%。4．(1)稱取45.7mgZn3(PO4)2·4H2O進行熱重分析，化合物質量隨溫度的變化關系如圖所示，為獲得Zn3(PO4)2·2H2O和Zn3(PO4)2·H2O的混合產品，烘干時的溫度范圍為________(填字母)。a．90～145℃ b．145～195℃c．195～273℃ d．＞273℃(2)為測定產品中Zn3(PO4)2·4H2O的含量，進行如下實驗，已知滴定過程中Zn2＋與H2Y2－按1∶1反應。步驟Ⅰ：準確稱取0.4570g產品于燒杯中，加入適量鹽酸使其溶解，將溶液轉移至100mL容量瓶，定容。步驟Ⅱ：移取20.00mL上述溶液于錐形瓶中，加入指示劑，在pH＝5～6的緩沖溶液中用0.02000mol·L－1Na2H2Y標準溶液滴定至終點，測得Na2H2Y標準溶液的用量為27.60mL。步驟Ⅱ中移取溶液時所使用的玻璃儀器為________；產品中Zn3(PO4)2·4H2O的質量分數為________。下列操作中，導致產品中Zn3(PO4)2·4H2O含量測定值偏低的是________(填字母)。a．步驟Ⅰ中定容時俯視刻度線b．步驟Ⅰ中轉移溶液時未洗滌燒杯c．步驟Ⅱ中滴定管未用Na2H2Y標準溶液潤洗d．步驟Ⅱ中滴定前滴定管內無氣泡，滴定結束后有氣泡答案(1)b(2)移液管(或酸式滴定管)92%bd解析(1)由圖可知當溫度小于90℃時，產品為Zn3(PO4)2·4H2O，此時產品物質的量為eq\f(45.7×10－3g,457g·mol－1)＝0.1×10－3mol，當溫度為145℃時，化合物質量為42.1g，蒸發(fā)水分的物質的量為eq\f(45.7×10－3g－42.1×10－3g,18g·mol－1)＝0.2×10－3mol，則產品為Zn3(PO4)2·2H2O，同理可得，當溫度為195℃時產品為Zn3(PO4)2·H2O，當溫度為273℃時產品為Zn3(PO4)2，為獲得Zn3(PO4)2·2H2O和Zn3(PO4)2·H2O的混合產品，應控制溫度范圍在145～195℃。(2)移取溶液時所使用的玻璃儀器為移液管或酸式滴定管；滴定時有關系：Zn3(PO4)2·4H2O～mol，則樣品中含有Zn3(PO4)2·4H2O的物質的量為eq\f(5.52×10－4mol,3)×eq\f(100mL,20.00mL)＝9.2×10－4mol，則產品中Zn3(PO4)2·4H2O的質量分數為eq\f(9.2×10－4mol×457g·mol－1,0.4570g)×100%＝92%。a項，步驟Ⅰ中定容時俯視刻度線，導致產品濃度偏高，測定值偏高；b項，步驟Ⅰ中轉移溶液時未洗滌燒杯，導致產品濃度偏低，測定值偏低；c項，步驟Ⅱ中滴定管未用Na2H2Y標準溶液潤洗，所需標準液體積偏高，測定值偏高；d項，步驟Ⅱ中滴定前滴定管內無氣泡，滴定結束后有氣泡，所需標準液體積偏低，測定值偏低。5．NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，其中一種生產工藝如下：回答下列問題：(1)“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2。此吸收反應中，氧化劑與還原劑的物質的量之比為________________________________________________________________，該反應中氧化產物是________。(2)“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為__________(計算結果保留兩位小數)。答案(1)2∶1O2(2)1.57解析(1)根據圖示，“尾氣吸收”時ClO2轉化為ClOeq\o\al(－,2)，ClO2作氧化劑，則H2O2作還原劑，H2O2轉化為O2，由ClO2eq\o(→,\s\up7(得e－))ClOeq\o\al(－,2)、H2O2eq\o(→,\s\up7(失2e－))O2，根據得失電子守恒，氧化劑和還原劑的物質的量之比為2∶1，氧化產物為O2。(2)1molNaClO2在反應中轉移4mol電子，而1molCl2在反應中轉移2mol電子，得電子數相等時，存在關系式：NaClO2～2Cl2，故NaClO2的有效氯含量為eq\f(71×2,90.5)≈1.57。6．(2021·廈門市高三模擬)次硫酸氫鈉甲醛(aNaHSO2·bHCHO·cH2O)在印染、醫(yī)藥以及原子能工業(yè)中應用廣泛。某產品組成的測定方法如下，準確稱取1.5400g樣品，溶于水配成100mL溶液；取25.00mL樣品溶液經AHMT分光光度法測得溶液吸光度A＝0.4000(如圖)；另取25.00mL樣品溶液，加入過量碘水后，加入BaCl2溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重得到BaSO4固體0.5825g。(1)樣品溶液HCHO濃度為________mol·L－1。(2)通過計算確定aNaHSO2·bHCHO·cH2O的化學式為________________。答案(1)0.1000(2)NaHSO2·HCHO·2H2O解析(1)25.00mL樣品溶液經AHMT分光光度法測得溶液吸光度A＝0.4000，根據圖示可知，樣品溶液HCHO濃度為0.1000mol·L－1。(2)25.00mL溶液中：根據S元素守恒，n(NaHSO2)＝n(NaHSO4)＝n(BaSO4)＝eq\f(0.5825g,233g·mol－1)＝0.0025mol，n(HCHO)＝0.1000mol·L－1×0.025L＝0.0025mol；100mL溶液中：n(NaHSO2)＝4×0.0025mol＝0.01mol，n(HCHO)＝4×0.0025m