河南省罗山高中2016届高三化学二轮复习考点突破(有解析):考点104 物质含量的测定

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河南省罗山高中2016届高三化学二轮复习考点突破(有解析):考点104 物质含量的测定

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河南省罗山高中2016届高三化学二轮复习考点突破(有解析):考点104 物质含量的测定
1、滴定法是科研和生产中测定溶液中物质浓度的常用方法。
(1)莫尔法是一种沉淀滴定法,以K2CrO4为指示剂,用标准硝酸银滴定待测液,进而测定溶液中Cl—的浓度, [Ksp(AgCl) =1.56×10—10,Ksp(Ag2CrO4)=1.10×10—12,Ag2CrO4为砖红色]
①滴定终点的现象是_________________;
②已知该滴定适宜的酸度范围是pH 6.5~10.5,且当溶液中有铵盐存在,c(NH4+)<0.05mol/L时,应将溶液的pH控制在6.5~7.2。下列有关说法你认为合理的有__________。
a.若溶液pH<6.5,则Cr2O72—+H2O2CrO42—+2H+平衡左移,导致Ag2CrO4沉淀过迟,影响实验结果
b.若溶液中有铵盐存在时,当pH>7.2,则有可能因为生成[Ag(NH3)2]+,影响实验结果
c.滴定时应剧烈摇动,以使被AgCl沉淀吸附的Cl—及时释放出来,防止滴定终点提前
(2)氧化还原滴定是水环境监测常用的方法,可用于测定废水中的化学耗氧量(单位:mg/L——每升水样中还原性物质被氧化需O2的质量)。某废水样100.00mL,用硫酸酸化后,加入0.01667mol/L的K2Cr2O7溶液25.00mL,使水样中的还原性物质在一定条件下完全被氧化。然后用0.1000mol/L的FeSO4标准溶液滴定剩余的Cr2O72—,实验数据记录如下:
实验数据
实验序号
FeSO4溶液体积读数/mL
滴定前
滴定后
第一次
0.10
16.20
第二次
0.30
15.31
第三次
0.20
15.19
①完成离子方程式的配平:
___Cr2O72—+___Fe2++____ _______ ____Cr3++____Fe3++____H2O
②计算废水样的化学耗氧量。 (写出计算过程,结果精确到小数点后一位。)
【答案】(1)①滴入最后一滴标准溶液,生成砖红色沉淀 ②a、b、c
(2)①_1__Cr2O72—+_6Fe2++_14 H === __2Cr3++_6_Fe3++_7H2O
② 分析实验数据记录表,第一次实验数据有误,故剔除这一数据。消耗的FeSO4标准溶液平均体积为:[ (15.31-0.30)+(15.19-0.20)]/2=15.00mL ;则废水中消耗的K2Cr2O7总物质的量为:
0.01667mol/L×0.025L-1/6×15.00×10-3L×0.1000mol/L=1.667×10-4mol=0.1667mmol 
据2K2Cr2O7~3 O2 可知,废水中化学耗氧量m(O2)= (0.1667mmol×1.5×32g/mol) ÷0.1000L= 80.0mg/L
【解析】(1)①由已知条件可知:滴定终点的现象是滴入最后一滴标准溶液,生成砖红色沉淀;②已知该滴定适宜的酸度范围是pH 6.5~10.5,且当溶液中有铵盐存在,c(NH4+)<0.05mol/L时,应将溶液的pH控制在6.5~7.2。原因是若溶液pH<6.5,则Cr2O72—+H2O2CrO42—+2H+平衡左移,导致Ag2CrO4沉淀过迟,影响实验结果;若溶液中有铵盐存在时,当pH>7.2,则有可能因为生成[Ag(NH3)2]+,影响实验结果滴定时应剧烈摇动,以使被AgCl沉淀吸附的Cl—及时释放出来,防止滴定终点提前。因此选项是a、b、c。(2)①根据质量守恒定律、电子守恒、电荷守恒可得离子方程式:Cr2O72—+6Fe2++14H == 2Cr3++6Fe3++7H2O ;②根据表格提供的数据可知第一次实验误差太大,舍去,消耗的FeSO4溶液的体积要按照第2、3此来计算,V(FeSO4)=15.00ml;在反应的过程中电子转移数目相等。0.01667mol/L ×0.025L×2×3=0.1000mol/L ×0.0150L×1+n(O2)×4, n(O2)=0.001÷4=0.00025mol.所以每升废水中的还原性物质消耗的氧气的物质的量是0.00025mol×10=0.0025mol,其质量是0.0025mol×32g=0.08g=80mg.
2、常温下,用 0.1000 mol·LNaOH溶液滴定 20.00mL0.1000 ol·L溶液所得滴定曲线如下图。下列说法正确的是( )
A.点①所示溶液中:
B.点②所示溶液中:
C.点③所示溶液中:
D.滴定过程中可能出现:
【答案】D
3、为测定石灰石样品中碳酸钙(含SiO2杂质)的含量。现利用下图所示装置进行实验,充分反应后,测定装置C中生成的BaCO3沉淀质量。
下列说法正确的是( )
A.装置A中药品应为浓硫酸
B.在B—C之间应增添盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置,以除去氯化氢气体
C.为了测得C中生成的沉淀质量,需经过过滤、洗涤、干燥、称量等操作
D.只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,也可以确定碳酸钙的质量分数
【答案】C
【解析】A、A装置的目的是防止空气中的二氧化碳进入装置B,故选择能吸收二氧化碳气体试剂,可以是氢氧化钠,不是干燥试剂,错误; B、稀盐酸与NaHCO3溶液反应生成二氧化碳,若B、C之间添加盛放碳酸氢钠的装置,二氧化碳来源不唯一,不能确定全部来源于碳酸钙,错误; C、要准确获取碳酸钡的质量,必须过滤出碳酸钡,然后洗净附着在其表面的杂质,再干燥、称量,正确; D、盐酸具有挥发性,也可以由B进入C,且C中可能还会进入水蒸气,导致质量差引起不仅仅是二氧化碳的原因,错误。
4、NaCl溶液中可能混有杂质NaOH、NaHCO3、Na2CO3中的一种或二种,为测定溶液中混有的杂质成分,可进行如下实验操作:分别取二份等体积混合液,用盐酸的标准液 (0.10 mol/L)滴定,以酚酞或甲基橙为指示剂,达到终点时消耗盐酸的体积分别为V1和V2,且V2>V1。则NaCl溶液中混有的杂质可能为( )
A.NaOH B.Na2CO3 C.Na2CO3、NaHCO3 D.NaOH、Na2CO3
【答案】C
5、定量分析中可用AgNO3溶液滴定Cl-溶液,加入K2CrO4为指示剂,达到滴定终点时溶液体积为50mL,[Cl-] = 10-5 mol·L-1,AgNO3与CrO42- 生成砖红色的Ag2CrO4沉淀。已知Ksp(AgCl) = 1.77×10-10, Ksp(AgI) = 8.51×10-17,Ksp(Ag2CrO4) = 1.12×10-12下列实验操作正确的是 ( )
A.滴定开始时应向含Cl-的溶液中滴加0.1mol/L的K2CrO4溶液4.00mL
B.滴定终点时,溶液中CrO42-的浓度约为4.6×10-3 mol·L-1
C.滴定开始时,若向试液滴加的K2CrO4溶液超过4.00mL,测定出的Cl-浓度小于实际浓度
D.可用0.1 mol·L-1的KI溶液代替K2CrO4做指示剂
【答案】C
6、下列说法错误的是(  )
A.浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中
B.工业上利用合成氨实现人工固氮
C.带磨口玻璃塞的试剂瓶保存烧碱溶液
D.常温下用钢瓶贮存浓硫酸
【答案】C
【解析】A.浓硝酸见光易分解,应保存在棕色试剂瓶中,故A正确; B.N2与H2在一定条件下反应生成NH3属于工业合成氨的过程,属于人工固氮方式,故B正确;C.二氧化硅能与氢氧化钠反应生成硅酸钠,水玻璃(Na2SiO3的水溶液)有胶黏作用,会把瓶子和塞子黏在一起,故C错误;D.常温下铁在浓硫酸中发生钝化,阻止反应进一步进行,故D正确.
7、下列各组离子,在所给条件下一定能大量共存的是( )
A. pH=0 的溶液中:Mg2+、Fe3+ 、NO3- 、SO42-
B.能使pH试纸变红色的溶液中:Na+、AlO2-、S2-、CO32-
C.含有大量Fe3+的溶液:SCN-、I-、K+、Br-
D.由水电离出的c(OH-)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:NH4+、Al3+、NO3- 、Cl-
【答案】A
8、将pH试纸测定某无色溶液的pH时,规范的操作是(  )
A.用pH试纸放入溶液中,观察其颜色变化,跟标准比色卡比较
B.将溶液倒在pH试纸上跟标准比色卡比较
C.用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,跟标准比色卡比较
D.在试管内放入少量溶液,煮沸,把pH试纸放在管口,观察颜色,跟标准比色卡比较
【答案】C
9、下列说法正确的是( )
A.工业上用电解MgCl2溶液的方法制备金属Mg
B.在潮湿的空气中,生铁比纯铁更耐腐蚀
C.向鸡蛋清中加入饱和的CuSO4或(NH4)2SO4溶液均产生沉淀,两者原理相同
D.往沸水中滴入饱和的FeCl3溶液,继续煮沸至液体呈透明的红褐色,可制得Fe(OH)3胶体
【答案】D
【解析】工业上用电解熔融的MgCl2的方法来冶炼金属镁,A项错误;在潮湿的空气中,生铁易形成原电池,故纯铁比生铁耐腐蚀,B项错误;向鸡蛋清中分别加入饱和的CuSO4和(NH4)2SO4溶液均产生沉淀,前者为蛋白质的变性,后者为蛋白质的盐析,原理不同,C项错误
10、下列物质中,化学式能准确表示该物质的分子组成的是( ) A. NH4Cl B.SiO2 C. P4 D.醋酸CH2O
【答案】C
【解析】只有对分子晶体的物质才可讲其分子组成,题中所涉及的物质,A为离子晶体,B为原子晶体,C和D是分子晶体。白磷的分子式是P4,醋酸的分子式是C2H4O2,CH2O是其最简式,故此题答案为C。
11、将a LSO气体通过灼热的装有催化剂(VO)的硬质玻璃管,反应后测得气体体积增大了b L(气体体积均在同温同压下测定),则下列叙述正确的是
A.SO的分解率为 B.混合气体的平均相对分子质量为
C.反应前后气体密度之比为 D.混合气体中SO的体积分数为
【答案】C
12、一定温度下,向质量分数为a的乙腈(CH3CN)溶液中加入等体积的水,所得溶液中乙腈的质量分数为0.4a,若乙腈的密度为,水的密度为,则下列说法正确的是(  )
A. B. C. D.无法确定
【答案】B
13、分别由下列四组物质制取气体:①浓盐酸和MnO2;②(NH4)2SO4和Ca(OH)2;③NaCl和H2SO4(浓);④FeS和H2SO4(稀).所产生的气体在同温同压下的密度,由小到大的排列顺序为
A、②<④<③<① B、②<④<①<③
C、③<①<④<② D、①<③<④<②
【答案】A
【解析】考查卤 素及化合物的应用
14、有四位学生分别设计了以下实验方案,并都认为如果观察到的现象和自己设计的方案一致,即可得出相应结论,你认为合理且正确的是(  )
A.
结论:试液中含SO42—
B.
结论:试液中含SO42—
C.
结论:试液中含CO32—
D.
结论:试液中含CO32—
【答案】B
【解析】A项先加BaCl2溶液,再加足量稀盐酸,得到的白色沉淀除BaSO4外,还可能是AgCl,而B项先加足量稀盐酸,无气体,无沉淀,排除了SO32—、CO32—、Ag+等的干扰,再加BaCl2有白色沉淀生成,只能是BaSO4,所以B项合理;C项,试液中加足量稀盐酸产生无色无味使澄清石灰水变浑浊的气体,则试液中可能有CO32—,也可能有HCO3—;D项试液中加Ba(OH)2产生白色沉淀,再加足量稀硝酸产生CO2,则沉淀为BaCO3,若溶液中有HCO3—时,也会产生BaCO3沉淀,故C、D项不合理。
15、下列实验方法正确的是(  )
A.用无水乙醇提取碘水中的碘单质
B.加入稀HNO3和BaCl2溶液产生白色沉淀的溶液中一定含SO42-
C.可用FeCl3溶液一次性鉴别CCl4、苯酚溶液、NaI溶液和NaCl溶液
D.玻璃棒在配制0.1mol/L NaCl溶液与粗盐提纯的实验中所起的作用相同
【答案】C
【解析】A.因乙醇与水混溶,不分层,则不能用无水乙醇提取碘水中的碘单质,一般选苯或四氯化碳来提取,故A错误; B.加入稀HNO3和BaCl2溶液产生白色沉淀,则原溶液中可能存在Ag+或SO42-、SO32-,但不能同时存在银离子和两种阴离子(或其中的一种),故B错误; C.FeCl3溶液遇苯酚显紫色,与CCl4分层,与NaCl溶液不反应也不分层,与NaI溶液发生氧化还原反应后溶液由黄色变为浅绿色,现象不同,能一次性鉴别,故C正确; D.配制溶液及粗盐提纯中,固体溶解时玻璃棒起搅拌作用,配制溶液转移液体及粗盐提纯的过滤操作中玻璃棒起引流作用,故D正确; 故选C
16、下面是用98%的浓H2SO4(ρ=1.84g/cm3)配制成0.5mol/L的稀H2SO4 500mL的操作,请按要求填空:
(1)所需浓H2SO4的体积为______________。(要写计算过程)
(2)如果实验室有15mL、20mL、50mL量筒,应选用_______mL量筒最好。量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取,所配溶液浓度将_________(偏高、偏低、无影响)。
(3)将量取的浓H2SO4沿烧杯内壁慢慢注入盛有约100mL水的_______里,并不断搅拌,目的是__________________________________________。
(4)将__________________的上述溶液沿______________注入___________________中,并用50mL蒸馏水洗涤烧杯2~3次,洗涤液要_______________________中,并摇匀。
(5)加水至距刻度___________时,改用______________加水,使溶液的凹液面正好跟刻度相平。
【答案】1)13.6mL(计算过程4分)(2)15,偏低(3)烧杯,混合均匀,使热量迅速扩散(2分)(4)冷却至室温,玻璃棒,500mL容量瓶,注入容量瓶(5)1~2cm,胶头滴管 (其余各1分)
17、下列实验操作中,主要不是从安全因素考虑的是
A.酒精灯在不使用时,必须盖上灯帽.
B.给试管里的固体加热时,试管口应略向下倾斜,外壁干燥后再预热.
C.给试管里的液体加热时,试管口应略向上倾斜(约45°角),外壁干燥后再预热.
D.用氢气还原氧化铜时,应先通一会儿氢气,再加热氧化铜.
【答案】A
18、(8分)掌握仪器的名称、组装及使用方法是中学化学实验的基础,根据下图所示实验装置,回答下列问题。
(1)写出下列仪器的名称:
①________,②________,④________。
(2)仪器①~④中,使用时必须检查是否漏水的是________(填序号)。
(3)若利用装置Ⅰ分离酒精和水的混合物,还缺少的仪器________,将仪器补充完整后进行的实验操作的名称为________;②的进水口是________(填“f”或“g”)。
(4)现需配制250 mL、0.2 mol·L-1NaCl溶液,装置Ⅱ是某同学转移溶液的示意图,指出图中的错误操作:_______________。
【答案】1)蒸馏烧瓶 冷凝管 1 000 mL容量瓶
(2)④  (3)温度计 蒸馏 g (4)未用玻璃棒引流,未选用250 mL容量瓶

19、某混合溶液中可能含有的离子如下表所示:
可能大量含有的阳离子
H+、Ag+、Mg2+、Al3+、NH、Fe3+
可能大量含有的阴离子
Cl-、Br-、I-、CO、AlO
为探究其成分,进行了以下探究实验。
(1)探究一:
甲同学取一定量的混合溶液,向其中逐滴加入氢氧化钠溶液,产生沉淀的物质的量(n)与加入氢氧 化钠溶液的体积(V)的关系如下图所示。
①该溶液中一定含有的阳离子是_____________,其对应物质的量浓度之比为________,一定不存在的阴离子是_____________;
②请写出沉淀减少过程中发生反应的离子方程式_____________________________。
(2)探究二:
乙同学检测到该溶液中含有大量的Cl-、Br-、I-,若向1 L该混合溶液中通入一定量的Cl2,溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量与通入Cl2的体积(标准状况)的关系如下表所示, 分析后回答下列问题:
Cl2的体积(标准状况)
5.6 L
11.2 L
22.4 L
n (Cl-)
2.5 mol
3.0 mol
4.0 mol
n (Br-)
3.0 mol
2.8 mol
1.8 mol
n (I-)
x mol
0
0
①当通入Cl2的体积为5.6 L时,溶液中发生反应的离子方程式为_______________;
②原溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量浓度之比为______________________。
【答案】(1)①H+、NH、Al3+ ; 2:3:1 ; CO、AlO
②Al(OH)3+OH=AlO+2H2O
(2)Cl2+2I=I2+2Cl; 10:15:4
【解析】(1)①分析图像,刚开始加氢氧化钠溶液时没有沉淀生成,说明溶液中含有氢离子;继续加氢氧化钠溶液,有沉淀生成,当沉淀量最大时,再加氢氧化钠溶液,沉淀的质量不变,说明含有铵根离子;继续加氢氧化钠溶液,沉淀会完全消失,说明该沉淀是氢氧化铝,所以阳离子一定含有H+、NH、Al3+ ;能与阳离子反应的阴离子CO、AlO不存在;根据关系式H+——HO- 、 NH——HO- 、Al3+——3HO- 结合图像中氢氧化钠的体积知,氢离子、铵根离子和铝离子的物质的量浓度=2:3:1
②氢氧化铝是两性氢氧化物能和强碱反应生成偏铝酸盐和水,反应离子方程式Al(OH)3+OH = AlO+2H2O
(2)①该反应中碘离子还有剩余,说明氯气只和碘离子发生置换反应,所以离子方程式为Cl2+2I = I2+2Cl;
②氯气先置换碘离子后置换溴离子。
当通入5.6L氯气时,氯气先和碘离子反应,氯气的物质的量=
一个氯气分子中含有2个原子,所以氯气能形成0.25molx2=0.5mol离子,通入5.6L氯气后氯离子的物质的量为2.5mol,所以原溶液中的氯离子的物质的量为2mol;因为含有碘离子存在,所以溴离子未反应,溴离子的物质的量为3.0mol。
当通入11.2L氯气时,溴离子的物质的量减少,说明碘离子完全反应;11.2L氯气的物质的量=,氯气能形成氯离子的物质的量=0.5molx2=1mol,溴离子减少0.2mol,氯气和溴离子反应生成的氯离子的物质的量为0.2mol,所以氯气与碘离子生成生成的氯离子的物质的量为1mol-0.2mol=0.8mol,碘离子的物质的量为0.8mol。
同一溶液中离子的浓度之比等于其物质的量之比,所以原溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量浓度之比=2mol:3mol:0.8mol=10:15:4.
20、(6分)4mg的铜与适量浓硝酸反应,铜全部溶解,共收集到NO2和NO的混合气体22.4mL(标准状况),则混合气体中NO2和NO的体积分别是多少?
【答案】NO2的体积为0.9×10—3mol×22.4mol/L=20.16×10—3L
NO的体积为0.1×10—3mol×22.4mol/L=2.24×10—3L
【解析】NO2的体积为0.9×10—3mol×22.4mol/L=20.16×10—3L
NO的体积为0.1×10—3mol×22.4mol/L=2.24×10—3L
21、乳酸分子式为C3H6O3,在一定的条件下可发生许多化学反应,下图是采用化学方法对乳酸进行加工处理的过程,其中A、H、G为链状高分子化合物。(已知—OH,—COOH等为亲水基团,F常做内燃机的抗冻剂)请回答相关问题:
(1)推断C、F的结构简式。C: ;F: 。
(2)B中所含的官能团有 ;反应③的反应类型是 。
(3)反应①的化学方程式为 。
(4)作为隐形眼镜的制作材料,对其性能的要求除应具有良好的光学性能外,还应具有良好的透气性和亲水性。一般采用E的聚合物G而不是D的聚合物H来制作隐形眼镜,其主要理由是


【答案】(1)CH2═CHCOOCH3;HO—CH2CH2—OH; 酯化反应
(2)碳碳双键、羧基

(3)(4) 高聚物G中含有的—OH,使该物质具有亲水性,而H则不具有
【解析】
22、已知有以下物质相互转化 焰色反应显紫色,说明D溶液中含有K元素。又因为D能和硝酸银溶液反应生成白色沉淀氯化银,所以D应该是氯化钾。EF的转化以及沉淀颜色可知,E是氢氧化亚铁、F是氢氧化铁,G则氯化铁。B和C反应生成氯化钾和氢氧化亚铁,所以BC是氢氧化钾和氯化亚铁。G能和A反应生成B,所以A是铁,B是氯化亚铁,C是氢氧化钾,气体是氢气。 试回答:试回答:(1)写出E的化学式 ,H的化学式 。 (2)写出由E转变成F的化学方程式 。 (3)检验G溶液中的金属阳离子的方法是: ; 向G溶液加入A的有关离子反应方程式 。 (4)写出A在一定条件下与水反应的化学方程式 。
【答案】(1)Fe(OH)2 AgCl(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (3)取少量G溶液于试管中,向试管中滴加少量KSCN溶液,若出现红色,则证明溶液中有Fe3+ 2Fe3++Fe=3Fe2+(4)
【解析】试题分析:焰色反应显紫色,说明D溶液中含有K元素。又因为D能和硝酸银溶液反应生成白色沉淀氯化银,所以D应该是氯化钾。EF的转化以及沉淀颜色可知,E是氢氧化亚铁、F是氢氧化铁,G则氯化铁。B和C反应生成氯化钾和氢氧化亚铁,所以BC是氢氧化钾和氯化亚铁。G能和A反应生成B,所以A是铁,B是氯化亚铁,C是氢氧化钾,气体是氢气。 考点:考查常见元素及其化合物转化框图题的有关判断 点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题综合性强,难易适中,侧重对学生基础知识的巩固与训练,同时也注重对学生答题能力的培养和方法指导,有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力。该类试题需要注意的是化学推断题是一类综合性较强的试题,如元素及化合物性质和社会生活,环境保护,化学计算等知识,还可引入学科间综合。它不仅可考察学生对化学知识的理解程度,更重要的是培养学生的综合分析能力和思维方法。解框图题的方法:最关键的是寻找“突破口”,“突破口”就是抓“特”字,例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。
23、A、D、F均是由短周期元素组成的单质,常温下C是液体。
请回答下列问题:
(1)B和E的化学式:B________,E________。
(2)A与C反应的离子方程式为_________________________________________________。
(3)关于A的叙述中正确的是________(填序号)。
①A有很强的还原性
②A的焰色反应呈紫色
③少量A可以保存在冷水里
④A着火时应选用泡沫灭火剂
(4)将A、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol/L的盐酸中,同温同压下产生的气体体积之比是________(填序号)。
①1∶2∶3 ②6∶3∶2 ③3∶1∶1 ④1∶1∶1
【答案】(1)Na2O2 NaOH (2)2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑ (3)① (4)③
【解析】D与F均为单质,且反应生成C,C为水,则D与F为氢气和氧气。单质A与水反应生成D,可以确定D为氢气,F为氧气,由此确定A为金属钠,则B是Na2O2,E是NaOH。钠与酸反应,当钠过量与酸反应结束后还会与水继续反应。
24、用金属钠制取过氧化钠的化学方程式是_______________________________制备
Na2O,常用2NaNO2+6Na==4Na2O+N2↑。不用Na在氧气中燃烧的方法而采用此法的原因是:(1)__________________________(2)_____________________________
【答案】2Na+O2 === Na2O2(1)空气中易生成 Na2O2(2)生成的N2可作为保护气
25、将MnO2与FeSO4溶液、硫酸充分反应后过滤,将滤液加热至60℃后,再加入Na2CO3溶液,最终可制得碱式碳酸锰[aMnCO3·bMn(OH)2·cH2O].
(1)用废铁屑与硫酸反应制备FeSO4溶液时,所用铁屑需比理论值略高,原因是 ,反应前需将废铁屑用热Na2CO3溶液浸泡,其目的是 .
(2)为测定碱式碳酸锰组成,取7.390g样品溶于硫酸,生成CO2224.0mL(标准状况),并配成500mL溶液.准确量取10.00mL该溶液,用0.0500mol·L﹣1EDTA(化学式Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Mn2+(原理为Mn2++H2Y2﹣=MnY2﹣+2H+),至终点时消耗EDTA标准溶液28.00mL.通过计算确定该样品的化学式.(写出计算过程)







【答案】(1)防止FeSO4被氧气氧化;除去铁屑表面的油污;
(2)n(CO2)=n(MnCO3)=0.01 mol n(EDTA)=0.0014mol
10 mL溶液中 n(EDTA)=n(Mn2+)=0.028L×0.0500mol·L﹣1=0.0014mol
500mL溶液n(Mn2+)=0.0014mol×=0.07mol
7.390 g 该碱式碳酸锰中 n(Mn2+)=0.07mol
n[Mn(OH)2]=0.06 mol
m(H2O)=7.390g﹣0.01mol×115g/mol﹣0.06mol×204g/mol=0.9 g
n(H2O)==0.05 mol
a:b:c=1:6:5 碱式碳酸锰的化学式为MnCO3·6Mn(OH)2·5H2O.
【解析】解:(1)硫酸亚铁易被氧化,需要加入铁粉防止硫酸亚铁被氧化,用废铁屑与硫酸反应制备FeSO4溶液时,所用铁屑需比理论值略高,原因是防止FeSO4被氧气氧化,反应前需将废铁屑用热Na2CO3溶液浸泡是利用碳酸钠溶液的碱性除去铁表面的油污,
故答案为:防止FeSO4被氧气氧化;除去铁屑表面的油污;
(2)n(CO2)=n(MnCO3)=0.01 mol n(EDTA)=0.0014mol
10 mL溶液中 n(EDTA)=n(Mn2+)=0.028L×0.0500mol·L﹣1=0.0014mol
500mL溶液n(Mn2+)=0.0014mol×=0.07mol
7.390 g 该碱式碳酸锰中 n(Mn2+)=0.07mol
n[Mn(OH)2]=0.06 mol
m(H2O)=7.390g﹣0.01mol×115g/mol﹣0.06mol×204g/mol=0.9 g
n(H2O)==0.05 mol
a:b:c=1:6:5 碱式碳酸锰的化学式为MnCO3·6Mn(OH)2·5H2O,
故答案为:n(CO2)=n(MnCO3)=0.01 mol n(EDTA)=0.0014mol
10 mL溶液中 n(EDTA)=n(Mn2+)=0.028L×0.0500mol·L﹣1=0.0014mol
500mL溶液n(Mn2+)=0.0014mol×=0.07mol
7.390 g 该碱式碳酸锰中 n(Mn2+)=0.07mol
n[Mn(OH)2]=0.06 mol
m(H2O)=7.390g﹣0.01mol×115g/mol﹣0.06mol×204g/mol=0.9 g
n(H2O)==0.05 mol
a:b:c=1:6:5 碱式碳酸锰的化学式为MnCO3·6Mn(OH)2·5H2O.
26、重铬酸钾(K2Cr2O7)是工业上重要的氧化剂,实验室利用铬铁矿(主要成份为FeO?Cr2O3)模拟工业生产制备重铬酸钾的主要工艺如图:
(1)铬铁矿中的SiO2和Al2O3在反应器中与纯碱共热反应转变为可溶性盐,写出Al2O3与碳酸钠反应的化学方程式:   .
(2)反应器中发生的主要反应为:
6FeO?Cr2O3+24NaOH+7KClO3 12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O.
Fe2O3可进一步转化为NaFeO2.NaFeO2在操作Ⅰ中强烈水解,写出NaFeO2水解的化学方程式:   .
(3)操作Ⅱ的目的是  ﹣ .
(4)操作Ⅲ中CrO42﹣转化为Cr2O72﹣,写出此可逆反应的离子方程式:   .
(5)称取重铬酸钾试样2.5000g配成250mL溶液,取出25.00mL于锥形瓶中,加入10mL 2mol?L﹣1 H2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min,然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示剂,用0.1200mol?L﹣1 Na2S2O3标准溶液滴定至滴定终点时用去Na2S2O3溶液40.00mL(I2+2S2O32﹣═2I﹣+S4O62﹣).
①写出重铬酸钾与碘化钾反应的离子方程式:   ;
②重铬酸钾试样的纯度(设整个过程中其它杂质不参与反应)为   .
【答案】(1)Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑;
(2)NaFeO2+2H2O=Fe(OH)3↓+NaOH;
(3)除去SiO32﹣和AlO2﹣;
(4)2CrO42﹣+2H+Cr2O72﹣+H2O;
(5)①Cr2O72﹣+6I﹣+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;
②94.08%.
【解析】(1)高温条件下,氧化铝和碳酸钠反应生成偏铝酸钠和二氧化碳,反应方程式为:Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑,
故答案为:Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑;
(2)NaFeO2能强烈水解,生成氢氧化铁沉淀,该水解反应为NaFeO2+2H2O=Fe(OH)3↓+NaOH,
故答案为:NaFeO2+2H2O=Fe(OH)3↓+NaOH;
(3)调节后溶液的pH比原来降低,是由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解,SiO32﹣+H2OHSiO3﹣+OH﹣、HSiO3﹣+H2OH2SiO3+OH﹣、AlO2﹣+2H2OAl(OH)3+OH﹣,降低pH有利于水解平衡向正反应方向移动,当pH调到7~8时能使它们完全水解生成沉淀,
故答案为:除去SiO32﹣和AlO2﹣;
(4)CrO42﹣和酸反应生成Cr2O72﹣和水,转化方程式为:2CrO42﹣+2H+Cr2O72﹣+H2O,
故答案为:2CrO42﹣+2H+Cr2O72﹣+H2O;
(5)①重铬酸钾具有强氧化性能把碘离子氧化成单质碘,本身被还原为三价铬离子,反应的离子方程式为:Cr2O72﹣+6I﹣+14H+=2Cr3++3I2+7H2O,故答案为:Cr2O72﹣+6I﹣+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;
②由Cr2O72﹣+6I﹣+14H+=2Cr3++3I2+7H2O、I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣ 可知,
存在Cr2O72﹣~6S2O32﹣,
1 6
n 0.1200×40×10﹣3mol
则250ml含重铬酸钾的物质的量为n=×10,则所得产品中重铬酸钾纯度为×100%=94.08%,
故答案为:94.08%.
27、碱式氧化镍(NiOOH)可用作镍氢电池的正极材料。以含镍(Ni2+)废液为原料生产NiOOH的一种工艺流程如下:
(1)加入Na2CO3溶液时,确认Ni2+已经完全沉淀的实验方法是__ __。
(2)已知Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15,欲使NiSO4溶液中残留c(Ni2+)≤2×10-5 mol·L-1,调节pH的范围是_ _。
(3)写出在空气中加热Ni(OH)2制取NiOOH的化学方程式:__ __。
(4)若加热不充分,制得的NiOOH中会混有Ni(OH)2,其组成可表示为xNiOOH·yNi(OH)2。现称取9.18 g样品溶于稀硫酸,加入100 mL 1.0 mol·L-1 Fe2+标准溶液,搅拌至溶液清亮,定容至200 mL。取出20.00 mL,用0.010 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定,用去KMnO4标准溶液20.00 mL,试通过计算确定x、y的值。涉及反应如下(均未配平):
NiOOH+Fe2++H+——Ni2++Fe3++H2O
Fe2++MnO+H+——Fe3++Mn2++H2O
则x=_ __;y=__ __。
【答案】(1)_静置,在上层清液中继续滴加1~2滴Na2CO3溶液,无沉淀生成_。
(2)_pH≥9__。
(3)_4Ni(OH)2+O24NiOOH+2H2O__。
(4)__9_;__1_。
【解析】消耗KMnO4物质的量:0.01 mol·L-1×0.02 L=2×10—4 mol,因为1 KMnO4~5Fe2+,与NiOOH反应后剩余的Fe2+物质的量:2×10—4 mol×5×(200÷20)=0.01 mol,Fe2+总物质的量:1.0 mol·L-1×0.1 L=0.1 mol,与NiOOH反应的Fe2+的物质的量:0.1 mol-0.01 mol=0.09 mol,因为1 Fe2+~1 NiOOH,n(NiOOH)=0.09 mol,m(NiOOH)=91.7 g·mol-1×0.09 mol=8.253 g,n[Ni(OH)2]==0.01 mol,x∶y=n(NiOOH)∶n[Ni(OH)2]=0.09 mol∶0.01 mol=9 ∶1,故:x=9,y=1。

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