(江苏专用)2020高考化学二轮复习 专题检测(十二) 新型化学物质分析与化学计算 下载本文

该样品的化学式为NH4MnPO4·2H2O。

4.(2018·苏锡常镇三模)铬的化合物有广泛应用。根据国家标准,含CrO4的废水要经化学处理,使其浓度降至5.0×10 mol·L以下才能排放。

(1)含CrO4的废水处理通常有以下两种方法。

①沉淀法:先加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀[Ksp(BaCrO4)=1.2×10

2+

2-

-10

2-

-7

-1

2-

],再加入可溶

性硫酸盐处理多余的Ba。为使废水处理后CrO4浓度达到国家排放标准,则加入可溶性钡盐后的废水中应使Ba的浓度不小于________mol·L。

H2-Fe3+OH

②还原法:CrO――→Cr―→Cr――→Cr(OH)3。 2O7―转化还原沉淀

2-

4

2+

2+

-1

102-2-2-

若1 L废水中含铬元素的质量为28.6 g,酸化时CrO4有转化为Cr2O7。CrO4转化为

11Cr2O7的离子方程式为____________________________________________________;

酸化后所得溶液中c(Cr2O7)=________。

(2)将KCl和CrCl3两种固体混合物共熔制得化合物X。通过下列实验确定X的组成。 Ⅰ.取a g化合物X,先将X中Cr元素全部氧化成Cr2O7,再配成500.00 mL溶液; Ⅱ.每次量取25.00 mL该溶液,然后用0.400 0 mol·L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定,实验数据记录如下:

实验数据 实验序号 第一次 第二次

另取a g化合物X,配成溶液,加入过量的AgNO3溶液,可得25.83 g AgCl沉淀。通过计算确定化合物X的化学式(写出计算过程)。

(NH4)Fe(SO4)2溶液体积读数/mL 滴定前 0.30 0.20 滴定后 15.31 15.19 -12-

2-

2-

Ksp(BaCrO4)1.2×10-10-1-4-1

解析:(1)①c(Ba)== mol·L。②由2--7 mol·L=2.4×10

c(CrO4)5.0×10

2+

28.6 g101

×-1×

52 g·mol112102-2-

于酸化后有的CrO4进行了转化,故溶液中c(Cr2O7)==0.25 mol·L

111 L

-1

答案:(1)①2.4×10 ②2CrO4+2H

-4

2-

Cr2O7+H2O 0.25 mol·L

2--1

(2)第一次(NH4)2Fe(SO4)2溶液体积为(15.31-0.30)mL=15.01 mL

5

第二次(NH4)2Fe(SO4)2溶液体积为(15.19-0.20)mL=14.99 mL 滴加(NH4)2Fe(SO4)2溶液平均体积为15.00 mL Cr2O7+6Fe+14H===2Cr+6Fe+7H2O

3+-3-1

a g X中,n(Cr)=2××15.00×10 L×0.400 0 mol·L×

2-

2+

3+

3+

1

6500.00 mL

=0.040 0 mol

25.00 mL

a g X中,n(Cl-)=

25.83 g

-1=0.180 0 mol

143.5 g·mol

3+

根据电荷守恒:n(K)+3n(Cr)=n(Cl) 得n(K)=0.060 0 mol

则n(K)∶n(Cr)∶n(Cl)=0.060 0 mol∶0.040 0 mol∶0.180 0 mol=3∶2∶9 该化合物的化学式为K3Cr2Cl9。

5.(2018·南通二模)过氧化锶(SrO2·2H2O)晶体是一种白色粉末,微溶于水,常用作焰火的引火剂。制备流程如下:

3+

反应原理Sr(NO3)2+H2O2+2NH3·H2O===SrO2·2H2O↓+2NH4NO3,该反应放热。 (1)选择不同浓度的双氧水在反应器中反应,测得相同时间H2O2的利用率随浓度的变化关系如图所示。5%的H2O2比20%的H2O2利用率低的原因是______________________。

(2)SrO2·2H2O遇CO2会反应变质,反应的化学方程式为__________________________。 (3)25 ℃时,将Sr(NO3)2溶液滴加到含有F、CO3的溶液中,当混合溶液中c(Sr)=0.001 0 mol·L

-1

2-

2+

时,同时存在SrF2、SrCO3两种沉淀,则此时溶液中c(F)∶c(CO3)=

-9

-9

-2-

______________。[已知:Ksp(SrF2)=4.0×10,Ksp(SrCO3)=5.0×10]

(4)准确称取1.800 0 g SrO2·2H2O样品置于锥形瓶中,加入适量的盐酸使之充分转化为H2O2,再加入足量KI。摇匀后置于暗处,充分反应后,加入少量淀粉溶液,用1.000 0 mol· L Na2S2O3标准溶液滴定到蓝色恰好消失时,共消耗标准溶液20.00 mL,计算SrO2·2H2O样品的纯度,写出计算过程。

解析:(1)浓度越小,反应越慢,5%的H2O2比20%的H2O2利用率低的原因是浓度低的双

6

-1

氧水反应慢,相同时间内反应的H2O2少;

(2)过氧化锶(SrO2)类似于Na2O2,与CO2反应生成碳酸盐和氧气,则SrO2·2H2O遇CO2

会反应变质,反应的化学方程式为2SrO2·2H2O+2CO2===2SrCO3+O2↑+4H2O;

4.0×10

0.001 0c(F)

(3)由题意得==--9=400。

c(CO2Ksp(SrCO3)5.0×103)

c(Sr2+)0.001 0答案:(1)浓度低的双氧水反应慢,相同时间内反应的H2O2少 (2)2SrO2·2H2O+2CO2===2SrCO3+O2↑+4H2O (3)400

(4)先后发生的反应有:

SrO2·2H2O+2H===Sr+H2O2+2H2O 2H+2I+H2O2===I2+2H2O I2+2S2O3===2I+S4O6

得关系式:SrO2·2H2O~H2O2~I2~2Na2S2O3

2-

2-

2+

Ksp(SrF2)c(Sr2+)

-9n(Na2S2O3)=1.000 0 mol·L-1×20.00×10-3 L=2.000×10-2 mol n(SrO2·2H2O)=n(Na2S2O3)=1.000×10-2 mol

m(SrO2·2H2O)=0.010 00 mol×156 g·mol-1=1.560 0 g w(SrO2·2H2O)=

1.560 0 g

×100%≈86.67%。

1.800 0 g12

6.(2018·南京三模)为测定某三价铁配合物(化学式表示为Ka[Feb(C2O4)c]·xH2O)的组成,做了如下实验:

步骤1:称量1.964 0 g Ka[Feb(C2O4)c]·xH2O晶体,配制成250.00 mL溶液。 步骤2:取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中,加入1 mol·L H2SO4 5.00 mL,加热到70~85 ℃,用0.010 00 mol·L KMnO4溶液滴定至终点(5C2O4+2MnO4+16H===10CO2↑+2Mn+8H2O),消耗KMnO4溶液48.00 mL。

步骤3:向反应后的溶液中加入一定量锌粉,加热至黄色恰好消失,过滤,洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时溶液仍呈酸性。

步骤4:继续用0.010 00 mol·L KMnO4溶液滴定步骤3所得溶液至终点,消耗KMnO4

溶液8.00 mL。

(1)步骤2中滴定终点的现象是______________________________________。

-1

2+

-1

2-

-1

7

(2)步骤3中加入锌粉的目的是_______________________________________。 (3)步骤4中发生反应的离子方程式为________________________。 (4)通过计算确定该三价铁配合物的化学式(写出计算过程)。

解析:根据题意化合物中铁为+3价,步骤1将化合物溶于水,步骤2用KMnO4溶液滴定溶液中的C2O4,发生的反应为5C2O4+2MnO4+16H===10CO2↑+2Mn+8H2O,滴定终点的现象是溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,根据消耗的KMnO4溶液求出n(C2O4);步骤3加入锌粉,将Fe还原为Fe,步骤4再用KMnO4溶液滴定Fe,根据氧化还原反应的配平原则,发生反应的离子方程式为5Fe+MnO4+8H===5Fe+

Mn+4H2O,根据步骤4消耗的KMnO4溶液求出n(Fe)即得化合物中n(Fe);根据电荷守恒求出n(K),再根据质量守恒求出n(H2O),从而求出n(K)∶n(Fe)∶n(C2O4)∶n(H2O)的比值,得出化学式。

答案:(1)溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色 (2)将Fe还原为Fe

(3)5Fe+MnO4+8H===5Fe+Mn+4H2O (4)250.00 mL溶液中各微粒的物质的量分别为

---1-3

n(C2O24)=n(MnO4)=×0.01 mol·L×48.00×10 L×10=0.012 mol

2+

3+

2+

3+

2+

3+

2-

2+

2+

3+

2+

3+

3+

2+

2+

2-

2-

2-

2+

5

252

-1-3

n(Fe3+)=5n(MnO- L×10=0.004 mol 4)=5×0.01 mol·L×8.00×10

根据电荷守恒:n(K)=2×0.012 mol-3×0.004 mol=0.012 mol

根据质量守恒:n(H2O)=(1.964 0 g-0.012 mol×39 g·mol-0.004 mol×56 g·mol

-1

-1

-0.012 mol×88 g·mol)/18 g·mol=0.012 mol

-n(K+)∶n(Fe3+)∶n(C2O24)∶n(H2O)=

-1-1

0.012 mol∶0.004 mol∶0.012 mol∶0.012 mol= 3∶1∶3∶3

化学式为K3[Fe(C2O4)3]·3H2O。

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