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2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 考前三個(gè)月 21題逐題特訓(xùn) 第18題 物質(zhì)組成的測(cè)定與化學(xué)綜合計(jì)算.doc

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2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 考前三個(gè)月 21題逐題特訓(xùn) 第18題 物質(zhì)組成的測(cè)定與化學(xué)綜合計(jì)算.doc

2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 考前三個(gè)月 21題逐題特訓(xùn) 第18題 物質(zhì)組成的測(cè)定與化學(xué)綜合計(jì)算解題指導(dǎo)巧用守恒思想破解化學(xué)綜合計(jì)算1.質(zhì)量守恒適用條件(1)在一個(gè)具體的化學(xué)反應(yīng)中,涉及到反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量有關(guān)問題時(shí),可考慮質(zhì)量。(2)在某一具體的化學(xué)反應(yīng)或過程中,某一元素(或原子或原子團(tuán))的質(zhì)量或數(shù)目不變,常用元素守恒法或物料守恒法。(3)在某些復(fù)雜多步反應(yīng)中,某些元素的質(zhì)量或原子團(tuán)沒有發(fā)生變化,可考慮元素守恒。2.電荷守恒的適用條件在電解質(zhì)溶液或離子化合物中,已知陽離子(陰離子)的量計(jì)算陰離子(陽離子)的量或計(jì)算陽離子和陰離子量的關(guān)系時(shí),常用電荷守恒。3.電子守恒在涉及氧化還原反應(yīng)、電化學(xué)計(jì)算時(shí)常用電子守恒。典例剖析硫酸鎳銨(NH4)xNiy(SO4)mnH2O可用于電鍍、印刷等領(lǐng)域。某同學(xué)為測(cè)定硫酸鎳銨的組成,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):準(zhǔn)確稱取2.335 0 g樣品,配制成100.00 mL溶液A;準(zhǔn)確量取25.00 mL溶液A,用0.040 00 molL1的EDTA(Na2H2Y)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定其中的Ni2(離子方程式為Ni2H2Y2=NiY22H),消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液31.25 mL;另取25.00 mL溶液A,加足量的NaOH溶液并充分加熱,生成NH3 56.00 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(1)若滴定管在使用前未用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗,測(cè)得的Ni2含量將_(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。(2)氨氣常用_檢驗(yàn),現(xiàn)象是_。(3)通過計(jì)算確定硫酸鎳銨的化學(xué)式(寫出計(jì)算過程)。信息提取可按以下思路解答本題:解析(1)若滴定管使用前沒有用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗,會(huì)造成EDTA溶液濃度減小,使EDTA溶液體積偏大,則Ni2含量偏高。(2)氨氣是中學(xué)化學(xué)中唯一的堿性氣體,常用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn),試紙由紅色變藍(lán)色。答案(1)偏高(2)濕潤的紅色石蕊試紙?jiān)嚰堫伾杉t變藍(lán)(3)n(Ni2)0.040 00 molL131.25 mL103 LmL11.250103 moln(NH)2.500103 moln(SO)2.500103 molm(Ni2)59 gmol11.250103 mol0.073 75 gm(NH)18 gmol12.500103 mol0.045 00 gm(SO)96 gmol12.500103 mol0.240 0 gn(H2O)1.250102 molxymnn(NH)n(Ni2)n(SO)n(H2O)21210硫酸鎳銨的化學(xué)式為(NH4)2Ni(SO4)210H2O。挑戰(zhàn)滿分(限時(shí)25分鐘)1.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(cè)定黃鈉鐵礬的組成,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):稱取4.850 g樣品,加鹽酸完全溶解后,配成100.00 mL溶液A。量取25.00 mL溶液A,加入足量的KI,用0.250 0 molL1 Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定(反應(yīng)為I22Na2S2O3=2NaINa2S4O6),消耗30.00 mL Na2S2O3溶液至終點(diǎn)。另取25.00 mL溶液A,加足量BaCl2溶液充分反應(yīng)后,過濾、洗滌、干燥后得沉淀1.165 g。(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)。2.通過血液中的鈣離子的檢測(cè)能夠幫助判斷多種疾病。某研究小組為測(cè)定血液樣品中Ca2的含量(100 mL血液中含Ca2的質(zhì)量),實(shí)驗(yàn)步驟如下:準(zhǔn)確量取5.00 mL血液樣品,處理后配制成50.00 mL溶液;準(zhǔn)確量取溶液10.00 mL,加入過量(NH4)2C2O4溶液,使Ca2完全轉(zhuǎn)化成CaC2O4沉淀;過濾并洗凈所得CaC2O4沉淀,用過量稀硫酸溶解,生成H2C2O4和CaSO4稀溶液;加入12.00 mL 0.001 0 molL1的KMnO4溶液,使H2C2O4完全被氧化,離子方程式為2MnO5H2C2O46H=10CO22Mn28H2O;用0.002 0 molL1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定過量的KMnO4溶液,消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液20.00 mL。(1)已知室溫下CaC2O4的Ksp2.0109,欲使步驟中c(Ca2)1.0105 molL1,應(yīng)保持溶液中c(C2O)_ molL1。(2)步驟中有Mn2生成,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(3)若步驟滴定管在使用前未用標(biāo)準(zhǔn)(NH4)2Fe(SO4)2溶液洗滌,測(cè)得血液中Ca2的含量將_(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。(4)計(jì)算血樣中Ca2的含量(寫出計(jì)算過程)。3.高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種高效多功能水處理劑。工業(yè)上常采用NaClO氧化法生產(chǎn),反應(yīng)原理為在堿性條件下,利用NaClO氧化Fe(NO3)3制得Na2FeO4,過濾得到粗產(chǎn)品,再用NaOH溶液溶解,重結(jié)晶,用有機(jī)溶劑脫堿,低溫烘干得到固體樣品。反應(yīng)方程式為3NaClO2Fe(NO3)310NaOH=2Na2FeO43NaCl6NaNO35H2O (1)上述制備過程中,用NaOH溶液溶解粗產(chǎn)品而不用水的原因是_。(2)高鐵酸鈉電池是一種新型可充電電池,電解質(zhì)為NaOH溶液,放電時(shí)負(fù)極材料為Zn,正極產(chǎn)生紅褐色沉淀,寫出該電池反應(yīng)方程式_。(3)生產(chǎn)Na2FeO4的原料之一Fe(NO3)3用黑色粉末Fe(含有Fe3O4)與稀硝酸反應(yīng)制備。準(zhǔn)確稱取該黑色粉末13.12 g,加入200 mL 4 molL1 HNO3攪拌,固體完全溶解,共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下2 688 mL的氣體,經(jīng)分析其中只含有NO,并測(cè)得此時(shí)溶液中c(H)0.4 molL1(設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變)。通過以上數(shù)據(jù),計(jì)算該黑色粉末中Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出計(jì)算過程,結(jié)果保留兩位小數(shù))4.(xx通、揚(yáng)、泰、淮四市三模)Mn(OH)2常用作油漆催干劑。向MnSO4溶液加入NaOH溶液,待沉淀完全后,過濾,洗滌,烘干即可制得Mn(OH)2。(1)已知:常溫下Mn(OH)2的Ksp1.01015。如果要使溶液中Mn2沉淀完全,則應(yīng)該保持溶液中c(OH)_molL1當(dāng)c(Mn2)105molL1時(shí),即可認(rèn)為溶液中Mn2沉淀完全。(2)Mn(OH)2還可以通過MnO2與SO2氣體充分接觸,再與石灰乳反應(yīng)制得,寫出該反應(yīng)的總的化學(xué)方程式:_。(3)一種含Mn2的結(jié)晶水合物組成為AxMnyBzmH2O(A表示一種陽離子,B表示一種陰離子)?,F(xiàn)稱取39.10 g 晶體配成100 mL溶液X,取20 mL溶液X,向其中加入足量的氫氧化鈉溶液,加熱,得到896 mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況);另取20 mL溶液X,向其中加入鹽酸,無沉淀產(chǎn)生,再加入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,過濾,洗滌,烘干,得到固體9.32 g。A、B的離子符號(hào)分別為_、_。通過計(jì)算確定該結(jié)晶水合物的化學(xué)式(寫出計(jì)算過程)。答案精析第18題物質(zhì)組成的測(cè)定與化學(xué)綜合計(jì)算挑戰(zhàn)滿分1.(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)0.250 0 molL130.00 mL103 LmL17.50103 moln(SO)1.165 g 233 gmol15.00103 mol100 mL溶液中含有n(Fe3)0.03 mol,n(SO)0.02 moln(Na)0.01 mol,n(OH)0.06 molxymnn(Na)n(Fe3)n(SO)n(OH)1326 化學(xué)式為NaFe3(SO4)2(OH)6。2.(1)2.0104(2)MnO5Fe28H=5Fe3Mn24H2O(3)偏低(4)KMnO4的總物質(zhì)的量為0.001 0121031.2105 mol(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定消耗的過量的KMnO4的物質(zhì)的量為0.002 020.001038.0106 mol與H2C2O4反應(yīng)的KMnO4的量為1.2105 mol8.0106 mol4.0106 moln(H2C2O4)4.0106 mol1.0105 mol故n(CaC2O4)1.0105 mol100 mL血樣中Ca2的含量為1.0105 mol40 gmol10.04 g。3.(1)Na2FeO4 在水溶液中易水解后溶液呈堿性,NaOH溶液呈堿性會(huì)抑制其水解,有利于減少產(chǎn)品損失(2)3Zn2Na2FeO48H2O=3Zn(OH)22Fe(OH)34NaOH(3)n(NO)0.12 mol溶液中還有H,說明硝酸未反應(yīng)完,所以溶液中只含F(xiàn)e3溶液中有n(NO)0.12 mol0.68 mol根據(jù)電荷守恒n(NO)1n(H)1n(Fe3)3 n(Fe3)0.2 mol樣品中所有鐵元素物質(zhì)的量為0.2 mol設(shè)樣品中Fe的物質(zhì)的量為x,F(xiàn)e3O4的物質(zhì)的量為y56 gmol1x232 gmol1y13.12 gx3y0.2 molx0.11 moly0.03 mol單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為56 gmol10.11 mol/13.12 g0.47。4.(1)1 105(2)MnO2SO2Ca(OH)2=Mn(OH)2CaSO4(3)NHSO39.10 g樣品中:n(NH )n(NH3)50.896 L22.4 Lmol150.2 moln(SO)n(BaSO4)59.32 g233 gmol150.2 mol根據(jù)電荷守恒:n(NH)2n(Mn2)2n(SO)n(Mn2)(20.2 mol0.2 mol)20.1 moln(H2O)(39.1 g0.2 mol18 gmol10.1 mol55 gmol10.2 mol96 gmol1)18 gmol10.6 moln(NH)n(Mn2)n(SO)n(H2O)2126故該結(jié)晶水合物的化學(xué)式為(NH4)2Mn(SO4)2 6H2O解析(1)KspMn(OH)2c(Mn2)c2(OH),c2(OH)1.01015/1051010,c(OH)105 molL1。(2)MnO2將SO2氧化生成SO,與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaSO4,根據(jù)Mn、S元素得失電子守恒配平反應(yīng)。(3)與堿反應(yīng)生成氣體的只能是NH,生成NH3;先與HCl無反應(yīng),再與BaCl2生成沉淀的,只能是BaSO4,原物質(zhì)中一定含有SO。根據(jù)給出的量,可計(jì)算出NH和SO的物質(zhì)的量,再根據(jù)電荷守恒:n(NH)2n(Mn2)2n(SO),可得出Mn2的物質(zhì)的量,最后根據(jù)質(zhì)量守恒,計(jì)算出H2O的物質(zhì)的量,將各粒子的物質(zhì)的量相比,即可得出化學(xué)式中粒子的下標(biāo)。

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