内容正文:
[高考必备]
1.明确一个中心
必须以“物质的量”为中心——“见量化摩,遇问设摩”。
2.掌握一种方法
关系式法:表示两种或多种物质之间“物质的量”关系的一种简化式子。在多步反应中,它可以把始态的反应物与终态的生成物之间的“物质的量”关系表示出来,把多步计算简化成一步计算。
[感悟高考]
[例1] (2019·全国卷Ⅱ,26(3))成品中S2-的含量可以用“碘量法”测得,称取m g样品,置于碘量瓶中,移取25.00 mL 0.100 0 mol·L-1的I2KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5 min,有单质硫析出。以淀粉为指示剂,过量的I2用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定,反应式为I2+2S2O===2I-+S4O。测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。终点颜色变化为________________,样品中S2-的含量为________________(写出表达式)。
[解析] 达到滴定终点时I2完全反应,可观察到溶液颜色由浅蓝色变成无色,且半分钟内颜色不再发生变化;根据滴定过量的I2消耗Na2S2O3溶液的体积和关系式I2~2S2O,可得n(I2)过量=×0.100 0 V×10-3mol,再根据关系式S2-~I2可知,n(S2-)=0.100 0×25.00×10-3 mol-×0.100 0 V×10-3mol=(25.00-)×0.100 0×10-3mol,则样品中S2-的含量为×100%。
[答案] 浅蓝色至无色且半分钟内恢复到原来的颜色 ×100%
[例2] (2020·江苏,18)次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠(C3N3O3Cl2Na)都是常用的杀菌消毒剂。 NaClO可用于制备二氯异氰尿酸钠。
(1)NaClO溶液可由低温下将Cl2缓慢通入NaOH溶液中而制得。制备 NaClO的离子方程式为________________;用于环境杀菌消毒的NaClO溶液须稀释并及时使用,若在空气中暴露时间过长且见光,将会导致消毒作用减弱,其原因是________________________________________________________________________。
(2)二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于60%。通过下列实验检测二氯异氰尿酸钠样品是否达到优质品标准。实验检测原理为C3N3O3Cl+H++2H2O===C3H3N3O3+2HClO
HClO+2I-+H+===I2+Cl-+H2O
I2+2S2O===S4O+2I-
准确称取1.120 0 g样品,用容量瓶配成250.0 mL溶液;取25.00 mL上述溶液于碘量瓶中,加入适量稀硫酸和过量KI溶液,密封在暗处静置5 min;用0.100 0 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色,加入淀粉指示剂,继续滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。
①通过计算判断该样品是否为优质品。(写出计算过程,该样品的有效氯
=×100%)
②若在检测中加入稀硫酸的量过少,将导致样品的有效氯测定值________(填“偏高”或“偏低”)。
[解析] (1)由题意可知,氯气通入氢氧化钠中产生次氯酸钠,同时产生氯化钠,反应的离子方程式为:Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O;次氯酸钠溶液长期暴露在空气中会吸收空气中的二氧化碳气体,因次氯酸酸性比碳酸弱,因此次氯酸钠可以与二氧化碳在水中反应产生HClO,HClO具有不稳定性,在受热或见光条件下会发生分解反应,产生HCl和O2,从而使次氯酸钠失效,故答案为:Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O;NaClO溶液吸收空气中的CO2后产生HClO,HClO见光分解;
(2)①由题中反应可知,C3N3O3Cl在酸性条件产生HClO,HClO氧化碘离子产生碘单质,碘单质再用硫代硫酸钠滴定,结合反应转化确定物质之间的关系为:C3N3O3Cl~2HClO~2I2~4S2O,n(S2O)=0.100 0 mol·L-1×0.020 00 L=2.000×10-3 mol,根据物质转换和电子得失守恒关系:得
n(Cl)=0.5n(S3O)=1.000×10-3 mol,
氯元素的质量:m(Cl)=1.000×10-3 mol×35.5 g·mol-1=0.035 50 g,该样品中的有效氯为:×2×100%≈63.39%,
该样品中的有效氯大于60%,故该样品为优质品
故答案为:n(S2O)=0.100 0 mol·L-1×0.020 00 L=
2.000×10-3 mol,根据物质转换和电子得失守恒关系:C3N3O3Cl~2HClO~2I2~4S2O,
得n(Cl)=0.5 n(S2O)=1.000×10-3 mol,
氯元素的质量