1、高考化学计算题精选精编 1、(12分)有三种质量比可能相同或不同的镁铝合金样品①、②、③。小明、小青、小红三同学各取一种样品,对合金中镁的质量分数进行下列实验探究。 (1)小明取样品①m1 g和过量的氢氧化钠溶液反应,然后过滤;再往滤液中通入过量的二氧化碳气体,将所得沉淀过滤、洗涤、烘干、灼烧,得到固体质量仍为m1 g。则合金中镁的质量分数为_______________________。(2分) (2)小青取样品②m2 g和足量的稀硫酸反应,发现固体完全溶解,标准状况下得到气体体积为V L,则m3的取值范围是___________________。(2分) (3)小红取不同质量的样品
2、③分别和30mL同浓度的盐酸反应,所取合金质量与产生气体体积(标准状况下测定)如下表所示:
实验序号
a
b
c
合金质量(mg)
510
765
918
气体体积(mL)
560
672
672
求:(ⅰ)盐酸的物质的量浓度;(2分)
(ⅱ)合金中镁的质量分数;(2分)
(ⅲ)在c组实验后,还需向容器中加入1.0mol/L的氢氧化钠溶液多少毫升才能使剩余合金中的铝恰好完全溶解?(2分)
(12分)(1)47.06% (2分)
(2) 0.80V 3、8 (2分)
解析:(1)Mg和Al的质量之和等于Al2O3的质量,则ω(Mg)=(48/102)×100%=47.06%
(2) Mg H2 Al 3/2H2
24g 22.4L 27g 33.6L
m=24V/22.4 VL m=27V/33.6 VL
则 27V/33.6 4、中盐酸反应完全,n(H2)=0.672L/22.4 L•mol -1=0.03mol
则c(HCl)=0.03mol×2/0.03L=2.0mol/L (2分)
(ⅱ)设合金中Mg、Al的物质的量分别为xmol,ymol, 则有:
24x+27y=0.510g
求得 x=y=0.01mol
x+3y/2=0.560/22.4
则ω(Mg)=[(0.01mol×24g·mol-1)/0.510g]×100%=47.06% (2分)
(ⅲ)根据HCl∽NaCl和Al∽NaAlO2可知
n(NaCl 5、)=n(HCl)= 2.0mol/L×0.030L=0.06mol
n(NaAlO2)=n(Al)= 0.01mol×918/510=0.018mol
根据Na+守恒得:n(NaOH)= 0.06mol+0.018mol=0.078mol
所以V(NaOH)= 0.078mol/1.0 mol•L-1=0.078L=78mL (4分)
答:c组实验后还需加入78ml的氢氧化钠溶液才能使剩余合金中的铝恰好完全溶解。
2、(10分)将3.20g Cu溶于B mol/L过量的硝酸溶液30.0 mL中,假设硝酸的还原产物只有NO2和NO,反应结束后,将所剩溶液加水稀 6、释至1000 mL,测得c(NO3-)=0.200 mol/L。
(1)试求稀释后溶液的pH。
(2)生成的气体中NO2和NO的物质的量(可以含有B的代数式表示)。
(3)用NaOH溶液吸收氮的氧化物是防止NOx污染的一种方法。原理为:
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
若生成的混合气体能被NaOH溶液完全吸收,试讨论B的取值范围。
(10分)(1)设稀释后溶液的H+物质的量浓度为c(H+),依溶液电中性,有:(3.20g÷64g/mol)×2+c(H+)×1.00 L=0.200 mol/L×1.00L,解得c( 7、H+)=0.100 mol/L,pH=-lgc(H+)=1 (2分)
(2)设n(NO2)=a mol,n(NO)=b mol,依电子得失守恒,有:a+3b=0.100 ①(1分)
依N元素守恒,有:a+b=0.030B-0.200 ②(1分)
解①②联立得:a=(0.045B-0.350)mol,b=(0.150-0.015B)mol(各1分)
(3)依题意有不等式:n(NO2)>0,n(NO)>0,n(NO2)≥n(NO),即:0.045B-0.350>0,解得B>7.80;0.150-0.015B>0,解得 B<10.0;0.045B-0.350≥0.150-0.015B,解 8、得 B≥8.30;综合上述结果得:8.3≤B<10。(上、下限只算出一个且正确给2分,算出二个并得出结果得4分)。
3、(10分)在化工分析中常用到滴定度这个概念。滴定度是指每毫升滴定剂标准溶液相当于被测组分的质量,其单位为g/mL。现有一不溶于水的氧化亚铜样品,该样品能溶于用硫酸酸化了的硫酸铁溶液,所发生的反应可用化学方程式表示为:
Cu2O+Fe2(SO4)3+H2SO4=2CuSO4+2FeSO4+H2O。反应生成的硫酸亚铁可用含硫酸的高锰酸钾溶液进行滴定,其滴定反应可用化学方程式表示为:
2KMnO4+8H2SO4+10FeSO4=5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+ 9、8H2O
若每升滴定剂溶液中含有0.400mol KMnO4 ,求该KMnO4溶液对Cu2O的滴定度
(10分)
每毫升KMnO4溶液中含KMnO4的物质的量为
关系式:2 KMnO4 ~ 10FeSO4 ~ 5Cu2O
2mol 5×144g/mol
4.00×10-4mol x 10、
答:KMnO4溶液对Cu2O的滴定度为0.144g/mL
4、(10分)某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子。称取两份质量均为45.3g的该结晶水合物,分别制成溶液。向其中一份逐滴加入NaOH溶液,开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多;一段时间后有气体逸出,该气体有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,加热后共计可收集到2.24L该气体(标准状况);最后白色沉淀逐渐减少并最终消失。另一份逐滴加入Ba(OH)2溶液,开始现象类似,但最终仍有白色沉淀;过滤,用稀硝酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体46.6 g。
11、请回答以下问题:
⑴ 该结晶水合物中含有的两种阳离子是________和________,阴离子是_________。
⑵ 试通过计算确定该结晶水合物的化学式。
⑶假设过程中向该溶液中加入的NaOH溶液的物质的量浓度为5mol·L-1,请在下图中画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系示意图。
n(沉淀)/mol
V(NaOH)/mL
0
0.05
0.1
20
40
60
80
100
120
⑴NH4+ Al3+ SO42- (3分)
⑵n(SO42—)= =0.2mol
n(NH4+)==0.1 mol
根据离子化 12、合物中阴、阳离子电荷平衡的原理:n(NH4+)+3n(Al3+)=2n(SO42—)可得:
n(Al3+)=(2×0.2mol-0.1 mol)=0.1 mol
n(H2O)==1.2mol
该结晶水合物的化学式为NH4 Al (SO4)2·12H2O [或(NH4)2SO4·Al2(SO4)3·24H2O]
(5分)
n(沉淀)/mol
V(NaOH)/mL
0
0.05
0.1
20
40
60
80
100
120
⑶
5、(10分)据材料称:钠可在氮气中燃烧生成氮化钠,氮化钠与水反应的化学方程式是:Na3N+4H 13、2O==3NaOH+NH3·H2O。某学校化学研究学习小组,为了研究钠在空气中燃烧产物的成分,做了以下实验:
取11.5g钠单质放在一块薄铁皮上,上扣一玻璃罩(玻璃罩内为干燥且无酸性气体的空气),用酒精灯加热薄铁皮,钠完全燃烧,将燃烧产物投入水中,得到一种纯净气体0.224L(标准状态)和1.00L溶液,从中取出25.0mL溶液,和13.5mL 1.00mol·L-1HCl溶液刚好完全反应。求钠在空气中燃烧产物的成分及物质的量。
(10分)
解: n(Na)=0.500 mol (1分)
钠在有限的空气中燃烧可能有Na2O、Na 14、2O2、Na3N。 (1分)
n(O2)==0.0100 mol (1分)
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
0.0200 mol 0.0100 mol
n(Na2O2)=0.0200mol (1分)
Na→NaOH,由Na守恒知
c(NaOH)=0.500mo1·L-1,25 mL溶液中n(NaOH)=1.25×10—2mol
n(HCl)=1.35×10-2mol>n(NaOH),说明溶液中还有氨水。 15、 (2分)
原l L溶液中n(NH3·H2O)=×(1.35×10-2一1.25×10-2) mo1=4.00×10-2mol
Na3N+4H2O==3NaOH+NH3·H2O
4.00×10-2 mol 4.00×10-2mol
即:n(Na3N)=0.0400mo1 (2分)
n(Na2O)=(0.500 mo1一0.0400 mo1×3-0.020 mo1×2)/2=0.170 mo1 (2分)
6、已知在酸性条件下有以下反应关系:
①KBrO3能将KI氧化成I2或KIO3,其本身被还原为Br2;
②B 16、r2能将I-氧化为I2;
③KIO3能将I-氧化为I2,也能将Br-氧化成Br2,其本身被还原为I2。
现向含有lmolKI的硫酸溶液中加入含a molKBrO3的溶液,a的取值不同,
所得产物也不同。
(1)试将讨论的结果填入表中:
编号
a的取值范围
产物的化学式(或离子符号)
①
I2 、、Br-
②
1/6 < a < 1/5
③
I2、、IO3-、、Br2
④
a ≥ 6/5
(2)对表中③组:当n(I2) = n(IO3-)时,求a的值。
(1)
编号
a的取值范围
产物的化学式(或离子符号)
①
0 < 17、 a ≤ 1/6
I2 、、Br-
②
1/6 < a < 1/5
I2 、Br2、、、 Br-
③
1/5 ≤ a < 6/5
I2、、IO3-、、Br2
④
a ≥ 6/5
IO3- 、Br2
(2) a = 8/15
8、(11分)为了测定溶液中Ba2+的浓度,做了以下实验:
①称取0.1323gK2Cr2O7溶于适量的稀硫酸中,再向其中加入过量的KI溶液与之反应,反应后的溶液加入27.00mLNa2S2O3溶液时恰好反应完全。
②另取50.00mLBa2+溶液,控制适当的酸度,加入足量K2CrO4的溶液,得BaCrO4沉淀,沉淀经过滤、洗涤后,用适量稀盐酸 18、溶解,使CrO转化Cr2O,再加入过量KI与之反应,反应后再同上述 Na2S2O3溶液反应,反应完全时,消耗Na2S2O3溶液24.00mL,与之有关反应式如下:
□ Cr2O+□I-+□H+——□Cr3++□I2+□H2O
□I2+□S2O——□S4O+□I-
(1)配平上述的离子方程式。
(2)上述两步可用_________________作指示剂,其现象为
(3)试计算溶液中Ba2+的物质的量浓度
(11分)(1)1 6 14——2 3 7(2分) 1 2——1 2(1分)﹤
19、 (2)淀粉(1分)溶液由蓝色变为无色(1分)
(3)解:n(K2Cr2O7)= =0.0004500moL ………………(1分)
Cr2O72-~3I2~6S2O32-
n(S2O32-)=6n(Cr2O72-)=6×0.0004500mol=0.002700mol
c(S2O32-)==0.1000mol/L………………………………(2分)
2Ba2+~2BaCrO4~CrO4~Ct2O72-~3I2~6S2O32-
n(B 20、a2+)==·L-1×0.02400L=0.0008000mol(2分)
c(Ba2+)==0.01600mlo/L(1分)
9、(12分)把密度为1.68g / cm3的液态S2Cl2 10 mL 溶于石油醚(一种溶剂),得到100mL溶液,把它慢慢加入50 mL3.2mol/L的SO2 水溶液中,振荡使之充分反应,当加入的S2Cl2 溶液为64.3mL时,恰好反应完全。生成物用含0.32mol KOH的KOH溶液中和后,恰好完全转化为KCl 和一种二元含氧酸的钾盐晶体。试通过计算确定S2Cl2 与SO2 在溶液中反应的化学方程式。
解:参加反应的S2Cl 21、2 的物质的量n(S2Cl2 )= 1.68g/cm3×10mL×64.3mL/100mL×135g/mol
=0.08mol (1分)
参加反应的SO2 的物质的量n(SO2 )=50mL×10-3L/mL×3.2mol/L
=0.16 mol (1分)
生成HCl 的物质的量n(HCl)= 2 n(S2Cl2 )= 2×0.08mol
=0.16mol (2分)
生成二元酸的 22、物质的量n(二元酸)==( 0.32 mol– 0.16mol)/2 = 0.08mol (2分)
故反应中n(S2Cl2 ):n(SO2 ):n(HCl):n(二元酸)= 0.08:0.16:0.16:0.08
= 1:2:2:1 (2分)
所以反应式为:
S2Cl2 + 2 SO2 + 2H2O = 2HCl + H2S4O6 (2分)
10、(13分)电子工业常用一定浓度的溶液腐蚀敷有铜箔的 23、绝缘板,制成印刷线路板.有关反应为:2FeCl3 + Cu = CuCl2 + 2FeCl2
现将一块敷有铜箔的绝缘板浸入某溶液A中,一段时间后,将该线路板取出,向所得溶液B中加入铁粉m g,充分反应后剩余固体n g;将固体滤出并从滤液C(忽略反应前后溶液体积的变化)中取出20.00 mL,向其中滴入溶液60.00 mL时,溶液中的恰好完全沉淀.请计算:
(1)溶液A中的物质的量浓度为_________________;
(2)假若铁粉不再溶解,向溶液B中加入的铁粉质量至少应当大于______________g;
(3)讨论当剩余固体的组成不同时m与n可能的取值范围,并 24、填入下表
剩余固体的组成
m的取值范围
n的取值范围
只有铜
有铁且有铜
(用含m的代数式表示)
(4)当m=100.0,n=96.8时,溶液B中的物质的量浓度为________.
(1)3.00 ————( 1分)
(2)67.2g ————(2分)
(3)(每空2分)
剩余固体的组成
m的取值范围
n的取值范围
只有铜
0<m≤67.2
0<n≤76.8
有铁且有铜
m>67.2
x-67.2<n≤x + 9.6
(4)2.5 ————(2分)
11、(8分)将一定量的混合均匀的铁粉和硫粉在隔绝空 25、气的条件下共热,充分反应后冷却至室温,得到固体A。将质量为m的固体A加入到300mL 2mol·L-1盐酸中使之完全溶解,测得室温下加入的固体A的质量与收集到的气体体积(已换算成标准状况)的关系如图,(假设氢硫酸溶液饱和之前无硫化氢逸出)。
已知加入固体A的质量m≤3.2g时,收集到的气体为氢
气,当m>3.2g时收集到的气体为氢气和硫化氢的混合气。
试分析与计算:
(1)3.2g固体A中所含的物质有
(写化学式) 。
(2)3.2g固体A中各物质的物质的量分别为 26、 。
溶于上述盐酸充分反应后,所得的溶液中氢硫酸的物质的量浓度为(忽略体积变化) 。
(3)当固体A全部溶于上述盐酸,且A的质量m>3.2g时,收集到的气体体积(标准状况下)V= mL。(用含m的代数式)
(1)FeS, Fe. (2) n(Fe)=0.01mol n(FeS)=0.03mol. c(H2S)=0.1mol·L-1
(3)V=(280m-672)mL
12、(9分)在100mLNaOH溶液中加入NH4NO3 和(NH4)2SO4 的固体混合物,加热使之充分
反应,下图表示加入固体的的 27、质量与产生气体的体积(标准状况)的关系。试计算:
(1)NaOH溶液的物质的量浓度是___________ mol·L-1
(2)当NaOH溶液为140mL,固体为51.6g时,充分反应产生的气体为 ___________ L(标
准状况)
(3)当NaOH溶液为180mL,固体仍为51.6g时,充分反应产生的气体为___________L(标
准状况)。
(每空3分,共9分) (1)5 mol·L-1 (2)15.68L (3) 16.8L
13、(12分)将总总的量为4mol Na2O2和 Al2(SO4)3混合物投入足量水中,充分反 28、应后生成y mol沉淀(y>0),若以x表示原混合物中Na2O2的物质的量,试建立y=f(x)的函数关系式,将x的取值y=f(x)关系式填写在表内(可填满,也可不填满或补充)并作图。
x值
y=f(x)
0
x
(12分)0< x≤3 y=2x/3 (4分) 3 29、O3 + 5KCl + 3H2SO4 3Cl2 + 3K2SO4 + 3H2O
假设原KClO3为m mol,第一步反应KClO3分解为α,两步反应生成的O2与Cl2总物质的量为n mol.
(1)计算当氯元素全部转化为Cl2时α值及n与m的函数关系式。
(2)讨论在α不同值时,n与α、m的函数关系式及n的最大值。
△
解析:根据化学方程式:
2KClO3 2KCl + 3O2
△
mαmol mαmol
KClO3 + 5KCl + 3H2SO4 3Cl 30、2 +3H2O + 3K2SO4
1mol 5mol
m(1—α)mol mαmol
(1)若使氯元素全部转化为Cl2,则: m(1—α)∶ mα = 1∶5 即:α= 5/6
同时产生Cl2∶3m(1—α)mol 或
n = 1.75m 即 n = 1.75m
(2)当0<α<,KclO3剩余,<1.75m
当<α<1,KCl剩余,<1.75m
∴当α= ,n = 1.75m为最大值
16、(14分)请根据下列实验数据确定某水合含Fe(II)的盐的化学式。
①将0.784g该含亚 31、铁的盐强烈加热至质量恒定,得到0.160gFe2O3;
②将0.784g该盐溶于水,加入过量的BaCl2溶液,得到0.932gBaSO4;
③0.392该盐溶于水,加入过量的NaOH溶液后煮沸,释放出的氨气用50.0mL 0.10mol·L-1盐酸吸收后,吸收液需要30.0mL 0.10mol·L-1 NaOH溶液恰好中和。
n(Fe2+)=(×0.160g)÷56g·mol-1=0.002mol (2分)
n(SO42-)==0.004mol (2分)
n(NH4+)=(50.0mL-30.0mL)×1 32、0-3L·mL-1×0.10mol·L-1× =0.004mol(2分)
n(H2O)=
(4分)
n(NH4+): n (Fe2+) : n(SO42-) : n (H2O)=0.004 : 0.002 : 0.004 : 0.012 =2:1 : 2: 6 (2分)
所以该盐的化学式为(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O (2分)
17、(10分)用沉淀法测定NaHCO3和K2CO3混合物的组成。实验过程是每次称取一定质量 33、的样品溶于水制成溶液,向其中滴加相同浓度的Ba(OH)2溶液500mL,每次实验均充分反应。实验记录如下:
实验次数
样品质量/g
沉淀质量/g
1
1.716
2.758
2
2.574
3
3.432
5.516
4
4.290
5.516
回答下列问题:
(1)第2次实验中产生沉淀质量是多少,将结果填入表格空白处。
(2)Ba(OH)2溶液中溶质的物质的量浓度是 。
(3)第2次实验样品中NaHCO3的物质的量是 。 34、
(4)室温下取第2组实验所得溶液体积的1/10,加水配成500mL溶液,求稀释以后溶液的pH?(要求书写计算过程)
(1)4.137 (2分) (2)0.056mol/L (2分) (3)0.006mol (2分)
(4)12 (4分)
解:依题意知第二次实验中NaHCO3消耗的OH—的物质的量为0.006mol
∴ 第二组实验所得溶液中OH—的物质的量为0.056mol/L×0.5L×2-0.006mol=0.05mol(1分)
稀释后溶液中OH—的物质的量为 0.05mol× =0.005mol(1分)
稀释后溶液中c(OH-)=,c(H+)==1 35、0-12mol·L-1(1分)
∴PH=-lg10-12=12(1分)
18、向100 mLBaCl2、AlCl3、FeCl3的混合溶液A中,逐滴加入Na2SO4和NaOH的混合
溶液B,产生的沉淀和加入混合溶液B的体积关系如下图所示:
(1)加入B溶液110 mL时,溶液中的沉淀是 (填化学式或名称,下同),溶液中的溶质是 。
(2)从90 mL至100mL之间加入10mL B溶液时发生的离子反应方程式是:
Ba2+ + SO42—→BaSO4↓,Al(OH)3 + OH— →AlO2— 36、 +2H2O
则溶液B中Na2SO4与NaOH的物质的量浓度之比为 ;
(3)将A、B溶液中各溶质的物质的量浓度填入下表:
溶 质
Na2SO4
NaOH
BaCl2
AlCl3
FeCl3
浓度(mol•L—1)
(1)BaSO4、Fe(OH)3 (2分),NaCl、NaAlO2(2分)。
(2)1:1(1分)
(3)(5分)
溶质
Na2SO4
NaOH
BaCl2
AlCl3
FeCl3
浓度(mol•L—1)
1
1
1
0.2
0.1
19、钙是人体神经、肌肉、骨骼系统、细胞膜和毛细 37、血管通透性的功能正常运作所必需的常量元素,维生素D参与钙和磷的代谢作用,促进其吸收并对骨质的形成和改善有重要的作用。某制药有限公司生产的“钙尔奇D600片剂”的部分文字说明如下:“本品每片含主要成分碳酸钙1.5 g (相当于钙元素600 mg),成人每天服用1片。”
(1) “1.5 g碳酸钙与600 mg的钙”的计量关系是如何得出来的,请列式并计算表示
(2) 该公司的另一种产品,其主要成分与“钙尔奇D600”相同,仅仅是碳酸钙的含量不同。为测定该片剂中碳酸钙含量,某学生进行了如下实验:取10片该片剂碾碎后放入足量的HCl中经充分反应(假设该片剂的其余部分不与HCl 反应)过滤,取滤液 38、加(NH4)2C2O4,使Ca2+ 生成CaC2O4沉淀,沉淀过滤洗涤后溶解于强酸中,并稀释成1 L溶液,取其20.0 mL,然后用0.0500 mol/LKMnO4 溶液滴定,反应中用去12 .0 mL KMnO4溶液,发生的离子反应为:
2MnO4― +5H2C2O4 +6H+ 2Mn2+ +10CO2↑+8H2O
① 请通过计算回答该片剂中碳酸钙的含量。
② 参照上述关于“钙尔奇D600片剂”的文字说明,你认为该片剂的名称应该叫“钙尔奇D________ 片剂”。
(1) (2分 39、)
(2) ① 设:每片药片中含CaCO3的物质的量为x
2MnO4― ~ 5H2C2O4 ~ 5CaCO3
2 5
0.05×12×10-3×50 mol x /10 mol (2分)
x=0.0075 (mol) (2分)
m (CaCO3)=0.75 ( g ) 40、 (1分)
② 300 (1分)
(注:其它合理的解法,参照上述标准分步给分。)
20、在25℃,101 kPa条件下,将15 L通入10 L CO和的混合气中,使其完全燃烧,干燥后,恢复至原来的温度和压强.
(1)若剩余气体的体积是15 L,则原CO和的混合气中
V(CO)=_____ _L,V()=___ L.
(2)若剩余气体的体积为a L,则原CO和的混合气 41、中
V(CO)∶V()=
(3)若剩余气体的体积为aL,则a的取值范围是____ .
(1)5 5 (2) (a-10)∶(20-a) (3)10<a<20
21、(12分)碳酸铵是一种白色晶体,在空气中逐渐失氨而成碳酸氢铵,在58℃时分解为和.
现有一包碳酸铵样品,为确定它的成分,进行以下实验①取样品27.2g加热,样品全部分解为气体A ②将气体A通过盛有100ml浓的洗气瓶,由洗气瓶导出的气体再通过装有足量的干燥管,从干燥管中导出的气体体积为3.36L(标况) ③取洗气瓶中的溶液1/1 42、0与足量的浓NaOH溶液混合并加热,能生成0.896L(标况)气体
根据以上实验数据分析、计算、推断:
(1)样品的成分
(2)样品的含氮量
(1)样品成分为和混合物 (2)20.6%
22、用沉淀法测定NaHCO3和K2CO3均匀混合物的组成。实验中每次称取样品的质量、向所所配制的溶液中加入Ba(OH)2的溶液体积、生成对应沉淀的质量筀等实验数据见下表:
实验序号
样品质量/g
V[Ba(OH)2(aq)/L
沉淀质量/g
1
A
0.5
b
2
2a
0.5
2.758
3
2.574
0.5
3b
4
4a
0.5
4b
5 43、
5a
0.5
4b
请回答下列问题:
(1)b= g
(2) 样品中n(NaHCO3):n(K2CO3)= 。
(3)25时,取第3次实验后的滤液的1/10,加水稀释至,试计算所得溶液的PH值。
(1)1.379 (2)2:5 (3) 第三次实验中 PH=12
23、中学化学教材上有如下介绍:在氢氧化钠浓溶液中加入氧化钙,加热,制成的白色固体就是碱石灰。有两个实验小组的同学决定通过实验探究碱石灰的组成。
(1)第一小组设计的实验方案如下
称取4.0g碱石灰配成500mL溶液
数据a
沉淀
数据b
过滤、洗涤
干燥、称 44、量
取50mL溶液加入足量Na2CO3
取50mL溶液 操作I
计算
n(OH-)
n(Ca2+)
计算
① 下列关于溶液中n(OH-)、n(Ca2+)、n(Na+)之间的关系式正确的是_________。
a.n(Na+)+ 2n(Ca2+)= n(OH-) b.2n(Na+)+ n(Ca2+)= n(OH-)
c.n(Na+)+ n(Ca2+)=2n(OH-)
②现有4.0g碱石灰,设其中n(Na+)=x mol,n(Ca2+)=y mol,请填写下表:
碱石灰的
可能组成
NaOH,CaO
NaOH,CaO , Ca(OH)2
45、
NaOH,Ca(OH)2
NaOH, Ca(OH)2,H2O
x、y之间关系式(等式或不等式)
40x+56y<4.0<40x+74y
(2)第二小组查得如下资料:氢氧化钙在250℃时不分解,氢氧化钠在580℃时不分解。他们设计了如下方案并得出相关数据:取市售碱石灰4.0g,在250℃时加热至恒重,测得固体质量减少了0.6g,剩余固体在580℃时继续加热至恒重,固体质量又减少了0.7g 。请通过计算确定该碱石灰各成分的质量分数。
①n(Na+)= n(OH-)-2n(Ca2+)(2分)
②
40x+56y=4.0(1分)
40x+74y=4.0(1分)
4 46、0x+74y<4.0(1分)
(2)NaOH%=13%(2分),Ca(OH)2=72%(2分),H2O=15%(1分)
24、(14分)为测定一置于空气中的某硫酸酸化的FeSO4溶液中Fe2+被氧化的百分率,某同学准确最取pH=1(忽略Fe2+、Fe3+的水解)的FeSO4溶液200mL,加入过量BaCl2溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥,得到沉淀28.0 g;再另取同样的FeSO4溶液200 mL,向其中加入过量NaOH溶液,搅拌使其充分反应,待沉淀全部变为红褐色后,过滤、洗涤并灼烧所得固体,最终得固体8.0g。
(1)通过计算,填写下表:
c(H+)
c(SO42-)
c(Fe 47、2+、Fe3+)
注:c(Fe2+、Fe3+)表示Fe2+和Fe3+的总的物质的量的浓度
(2)计算原溶液中Fe2+被氧化的百分率。
(3)当Fe2+部分被氧化时,试推导c(Fe2+、Fe3+)与c(H+)、c(SO42-的关系。
(1)0.1mol/L 0.6 mol/L 0.5 mol/L(每空2分)
(2)根据电荷守恒有:
2·c(Fe2+)+3·c(Fe3+)+c(H+)=2·c(SO42-)
代入(1)中所求数据:
2·c(Fe2+)+3·c(Fe3+)=1.1 mol/L
又c(Fe2+)+c(Fe3+)=0.5 mol/L
解得:c(Fe 48、2+)=0.4 mol/L-1,c(Fe3+)=0.1 mol/L-1 (2分)
Fe2+被氧化的百分率为:(2分)
(3)若Fe2+没有被氧化,c(Fe2+、Fe3+)= c(SO42-)-c(H+)
若Fe2+全部被氧化,c(Fe2+、Fe3+)=c(SO42-)-c(H+)
故当Fe2+部分被氧化时,c(Fe2+、Fe3+)与c(H+)、c(SO42-)的关系为:
c(SO42-)-c(H+)>c(Fe2+、Fe3+)>c(SO42-)-c(H+)
25、氢氧化钡是一种使用广泛的化学试剂。某课外活动小组通过下列实验测定某试样中Ba(OH)2·nH2O 的含量。
(1)称 49、取3.50g试样溶于蒸馏水配成100 mL溶液,从中取出10.0 mL溶液于锥形瓶中,加2滴指示剂,用0.100 mol/L HCl标准溶液滴定至终点,共消耗标准液20.0 mL(杂质不与酸反应)。求试样中氢氧化钡的物质的量。
(2)另取3.50g试样加热至失去全部结晶水(杂质不分解),称得质量为2.06 g。求Ba(OH)2·nH2O中的n值。
(3)试样中Ba(OH)2·nH2O的质量分数为 。
(共11分)
(1)0.01 mol(4分)
(2)n=8(4分)
(3)90%(3分)
26、(12分)一包重41.6 g的固体样品,其成分是硫和铁的化 50、合物,将它充分煅烧后,硫和铁分别被氧化成SO2和Fe2O3,其中SO2在标准状况下为13.44 L。试求:
(1)样品中硫元素与铁元素的物质的量之比。
(2)样品化合物的成分是什么?
(3)样品中化合物的物质的量各为多少?
(12分)解析:(1)n(SO2)==0.6 mol,41.6 g样品中含铁的质量为m(Fe)= 41.6 g-0.6 mol×32 g·mol-1=22.4 g,n(Fe)==0.4 mol,
n(S)∶n(Fe)=0.6 mol∶0.4 mol=3∶2。
(2)因1∶1<3∶2<2∶1,故该样品为FeS和FeS2的混合物。
(3)设FeS、FeS2的物质
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