专题15 化学计算-【压轴题】2024-2025学年高一化学同步培优训练（苏教版2019必修第二册）

专题15 化学计算 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 一、三种计算类型 1．基本计算： 已知一种反应物(或生成物)的量求解其他物质的有关量，此时，只要按照化学方程式的量的关系，列出已知物质和待求物质的比例式计算便可。 2．混合物反应的计算： 设混合物中各物质的物质的量分别为x、y、z，按照化学方程式的量的关系，并用x、y、z表示，列出方程组解答。 3．过量计算： 给出了两种反应物的量，求解某生成物的量。 方法：按照化学方程式的量的关系进行判断，哪一种物质过量，然后根据不足的物质的量进行求解。 二、三种方法技巧 1．关系式法 当已知物和未知物之间是靠多个反应来联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系即“关系式”，就可求得未知量。例如，把CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清的石灰水中，求生成沉淀的量，根据化学方程式知：3CO～3CO2～3CaCO3。 2．守恒法 化学反应中的守恒关系有：质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒。 (1)质量守恒 ①宏观特征：反应前后质量守恒； ②微观特征：反应前后各元素的原子个数守恒。 (2)得失电子守恒 氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。 (3)电荷守恒 ①电解质溶液中，阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数； ②离子方程式中，反应物所带电荷总数与生成物所带电荷总数相等且电性相同。 3．差量法 根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓的“理论差量”，如反应前后的质量差、物质的量的差、气体体积差等。该差量与反应物的有关量成正比。差量法就是借助这种比例关系求解的方法。 【例1】 （24-25高一上·辽宁·期末）向、和的混合物中加入时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含。若用过量的在高温下还原相同质量的原混合物，所得固体质量是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】向、和的混合物中加入时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含，则溶质为硫酸亚铁、硫酸铜，硫酸中氢离子和固体混合物中的氧元素完全转化为水，n(H2SO4)=n(H2O)=n(固体中O)=0.15L×1mol/L=0.15mol，即10.8g固体混合物中含有0.15molO原子，若用过量的在高温下还原相同质量的原混合物，所得固体质量是10.8g-0.15mol×16g/mol=8.4g，故选B。 【例2】（24-25高一上·上海·期中）一定质量的铁的氧化物与的盐酸恰好完全反应，所得溶液中的恰好能被标准状况下氧化，则该固体中铁原子和氧原子的个数之比为 A．7:9 B．5：6 C．3：4 D．2：3 【答案】B 【分析】铁的氧化物与盐酸反应生成盐和水，由守恒可知，n(H2O)=n(HCl)=n(氧化物中O)，Fe2+能恰好被标准状况下672 mL氯气氧化，由电子守恒可计算亚铁离子的物质的量，且铁的氧化物中正负化合价的代数和为0，以此来解答。 【解析】HCl的物质的量为n(HCl)=4 mol/L×0.060 L=0.24 mol，由n(H2O)=n(HCl)=n(氧化物中O)可知氧化物中含O原子的物质的量为0.12 mol，Fe2+能恰好被标准状况下672 mL氯气氧化，由电子守恒可知n(Fe2+)=2n(Cl2)，故n(Fe2+)=0.06mol，铁的氧化物中正负化合价的代数和为0，设n(Fe3+)=x，则3x+0.06×2=0.12×2，解得x=0.04 mol，该固体中铁原子和氧原子的个数之比为(0.06 mol+0.04mol)：0.12mol=5:6，故答案选B。 【例3】（24-25高一下·辽宁朝阳·阶段练习）铁及其化合物在人类的生产、生活中有着重要应用。回答下列问题： (1)人体血红蛋白中含铁元素，它能结合氧分子进行输氧，血红蛋白中铁的价态为 。现有某品牌补铁口服液，检验其中是否含有Fe3＋的具体操作是 。 (2)向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，生成白色沉淀，迅速 (补全实验现象)，发生的氧化还原反应的化学方程式为 。 (3)绿矾在空气中容易被部分氧化[转化为Fe2(SO4)3，不考虑其他反应]，为确定绿矾未被全部氧化，可选择的最佳试剂是 。现取被部分氧化的绿矾晶体溶于稀盐酸后，加入足量的BaCl2溶液，过滤得沉淀4.66g，再通入56mL(标准状况)氯气恰好将其中的Fe2＋完全氧化。计算该晶体中= 。 (4)金是金黄色固体，化学性质不活泼，不但能用作珠宝装饰；在工业与科学技术上也有广泛应用。抗原检测盒中T线处使用的是胶体金(Au)标记物，一种从被FeS2(Fe元素为+2价)包裹的含金矿物中提金的工艺流程如下： ①“预处理”时，FeS2被H2O2氧化为Fe2(SO4)3和H2SO4，写出该反应的离子方程式： 。 ②研究发现H2O2在Fe2＋的催化作用下产生具有强氧化能力的中间体∙OH，∙OH将金表面的FeS2氧化溶出。FeS2溶出率与硫酸浓度的关系如图所示，随着硫酸浓度的增大，FeS2溶出率逐渐提高的主要原因是 。 ③“置换”时需维持无氧环境，其主要原因是 。 ④测定样品中Au的含量：准确称取0.1000g试样，加入王水，将Au转化成具有强氧化性的氯金酸(HAuCl4)，在除去硝酸根后的溶液中，边搅拌边加入过量的0.4000mol/LFeSO4溶液30.00mL，将HAuCl4完全还原为Au；过量的Fe2＋用0.1000mol/L K2Cr2O7溶液氧化，消耗K2Cr2O7溶液18.00mL。则样品中金的质量分数为 (保留3位有效数字)。 已知：3Fe2＋＋AuCl=Au＋3Fe2＋＋4Cl-；6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋=6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O 【答案】(1) 取少量口服液于试管中，立即滴加几滴溶液，若溶液变成红色，则含有Fe3＋ (2) 变成灰绿色，最终变成红褐色 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3 (3) 酸性高锰酸钾或铁氰化钾溶液 0.5 (4) 硫酸浓度增大，与反应产生的增多，催化产生的中间体增多，溶出率增大 有氧环境下铝会与氧气反应，在铝表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止置换反应的进行 78.8% 【解析】（1）+2价铁能与氧气结合把氧气运输到各部位，血红蛋白中铁的价态为+2；Fe3+遇KSCN溶液变红，检验其中是否含有Fe3＋的具体操作是：取少量口服液于试管中，立即滴加几滴溶液，若溶液变成红色，则含有Fe3＋。 （2）向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，生成白色沉淀Fe(OH)2， Fe(OH)2具有强还原性，易被O2氧化为Fe(OH)3，则出现的现象为：迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，发生的氧化还原反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3。 （3）绿矾在空气中容易被部分氧化[转化为Fe2(SO4)3，不考虑其他反应]，绿矾未被全部氧化，则亚铁离子和铁离子共存，亚铁离子能把酸性高锰酸钾还原出现褪色，与铁氰化钾产生深蓝色沉淀，故要检验其中的亚铁离子，可选择的最佳试剂是酸性高锰酸钾或铁氰化钾。现取被部分氧化的绿矾晶体溶于稀盐酸后，加入足量的BaCl2溶液，过滤得沉淀4.66g，即产生 BaSO4沉淀，即，标准状况下氯气的物质的量为，根据反应关系式可知，硫酸亚铁的物质的量为，则，。 （4）①“预处理”时，被氧化为和，铁元素化合价由+2升高为+3、S元素化合价由-1升高为+6，双氧水中氧元素化合价由-1降低为-2,根据得失电子守恒，该反应的离子方程式为 ②硫酸浓度增大，与反应产生的增多，催化产生的中间体增多，溶出率增大。 ③有氧环境下铝会与氧气反应，在铝表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止置换反应的进行，所以“置换”时需维持无氧环境。 ④根据数量关系：，与氯金酸反应的亚铁离子的物质的量为，由数量关系知金的物质的量为(即)，故样品中金的质量分数为。 【例4】 （24-25高一下·江苏无锡·阶段练习）以硫酸工业生产后的硫铁矿烧渣(主要成分为、，还含有少量FeO、制备铁红颜料()的生产流程如下： 回答下列问题： (1)要提高酸浸的效率，可采取的措施为 (任写一种)。 (2)“酸浸”过程中与稀硫酸反应，该反应的化学方程式为 。 (3)“步骤1”的操作名称为 ，“滤渣1”的主要成份为 。 (4)加入过量铁粉的目的有以下两点： ①除去过量的硫酸 ② 检验“滤液X”金属阳离子是否完全转化适宜的试剂为 (化学式)。 (5)“滤液Y”反应生成的同时产生无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体。该反应的离子方程式为 ，“滤液Z”中主要成份的用途为 (任写一种)。 (6)样品(杂质中不含其他含的化合物)含量的测定。称取样品，配制成溶液，用硫酸酸化的溶液反应，消耗溶液的体积为15.00mL，上述样品中的质量分数为多少 。(保留两位有效数字，写出计算过程) 【答案】(1)升高温度、搅拌、粉碎烧渣、适当增大硫酸的浓度 (2) (3) 过滤 二氧化硅（） (4) 将铁离子还原成亚铁离子 KSCN (5) 制作氮肥或化工原料 (6) 【分析】硫铁矿烧渣加入硫酸后生成硫酸亚铁、硫酸铁，过滤后得到的滤渣为二氧化硅，滤液中加入过量铁粉，生成硫酸亚铁溶液，调节pH后加入碳酸氢铵溶液，可生成碳酸亚铁固体，经洗涤、干燥，在空气中灼烧时发生分解，且与空气中的氧气发生氧化还原反应，可生成氧化铁。 【解析】（1）为提高酸浸的效率，可采取的措施有升高温度、搅拌、粉碎烧渣、适当增大硫酸的浓度； （2）“酸浸”过程中与稀硫酸反应，生成硫酸铁和水，反应方程式：； （3）经过“步骤1”得滤液和滤渣，说明为过滤操作；根据分析可知，“滤渣1”的主要成份为二氧化硅； （4）加入过量的铁单质，既可以除去过量的硫酸，也可以将铁离子还原成亚铁离子，检验铁离子，可以用KSCN溶液，溶液变红，说明含有铁离子； （5）含亚铁离子得滤液Y中加入碳酸氢铵后生成碳酸亚铁和二氧化碳，离子方程式：；滤液Z含氮元素，则制作氮肥或化工原料； （6）根据发生离子反应：，样品中含亚铁离子：，质量分数：。 1． （24-25高一上·浙江丽水·期中）有铁的氧化物样品，用300mL 5mol·L-1的盐酸恰好使其完全溶解，所得溶液还能吸收标准状况下氯气3.36L，使其中的Fe2+全部转化为Fe3+，该样品可能的化学式是 A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．Fe5O7 D．Fe4O5 【答案】D 【解析】300mL 5mol·L-1的盐酸物质的量为n(HCl)=0.3L×5mol/L=1.5mol，标准状况下氯气3.36L物质的量为n(Cl2)=，反应中HCl的H元素与铁的氧化物中O元素全部结合生成H2O，则氧化物中n(O)=×n(HCl)=0.75mol，反应后溶液成分为FeCl3，n(Cl-)=1.5mol+0.15mol×2=1.8mol，则n(Fe)=1.8mol×=0.6mol，所以：n(Fe)：n(O)=0.6mol：0.75mol=4：5，该氧化物的化学式为Fe4O5，故选：D。 2．（22-23高一上·四川眉山·期末）铁粉和氧化铁粉末的混合物共13.6 g，加到足量的稀硫酸中，固体完全溶解，得到标准状况下1.12 L 氢气。经测定反应后的溶液中无Fe3+，则原混合物中铁和氧化铁的物质的量之比为 A．2︰1 B．3︰2 C．1︰3 D．1︰2 【答案】A 【解析】铁粉和氧化铁粉末加到稀硫酸中，反应后的溶液中无Fe3+，在此过程中发生的化学反应为：、、。反应后得到标准状况下1.12 L氢气的物质的量为0.05 mol，通过离子方程式计算出，在这一过程中消耗的铁粉的物质的量为0.05 mol，质量为，所以剩余的铁粉和氧化铁的质量为13.6g-2.8g=10.8 g。反应后，固体完全溶解且溶液中无Fe3+，表明和酸反应剩余的铁粉和Fe3+恰好完全反应，所以剩余的Fe和Fe3+的物质的量之比为1:2，Fe3+全部来自氧化铁，所以剩余的铁粉和氧化铁的物质的量之比为1∶1，设铁的物质的量为x mol，则，解得，所以氧化铁的物质的量为0.05 mol，铁粉的总物质的量为0.05+0.05=0.1 mol，原混合物中铁和氧化铁的物质的量之比为0.1∶0.05=2∶1，答案选A。 3．（23-24高一上·湖北·期末）向、、Cu的混合物中加入的硫酸溶液时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含。若用过量的在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】在混合物与硫酸混合时发生反应：；；。向5.2g Fe3O4、Fe2O3、Cu的混合物中加入的硫酸溶液140mL时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含Fe3+说明溶液为Fe(SO4)2和CuSO4，用过量的在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为其中所含有的氧元素的质量。假设5.2g Fe3O4、Fe2O3、Cu的混合物中Fe3O4、Fe2O3的物质的量分别为X、Y，则Cu的物质的量为（X+Y）。根据题意可得：3X+2Y+X+Y=0.14L×0.5 mol/L=0.07；232X+160Y+ 64(X+Y)= 5.2．解得X=0.01mol；Y=0.01mol，所以n(O)=4×0.01mol+3×0.01mol=0.07mol． 若用过量的在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为m=n·M=0.07mol×16g/mol=1.12g，A正确； 故选A。 4．（24-25高一上·浙江宁波·期中）向一定质量(设为m克)的CuO、组成的混合物中，加入500mL某浓度的硫酸溶液，混合物完全溶解。向溶解后的溶液中逐滴加入2.0mol/L NaOH溶液250mL时，恰好将溶液中的和完全沉淀。则该硫酸的物质的量浓度为 A．0.5mol/L B．1.0mol/L C．1.5mol/L D．2.0mol/L 【答案】A 【解析】向一定质量(设为m克)的CuO、组成的混合物中，加入500mL某浓度的硫酸溶液，混合物完全溶解。向溶解后的溶液中逐滴加入2.0mol/L NaOH溶液250mL时，恰好将溶液中的和完全沉淀，此时溶液中溶质只有Na2SO4，根据Na、S元素守恒， n(H2SO4)=0.5n(NaOH)=0.5×2.0mol/L×0.25L=0.25mol。则该硫酸的物质的量浓度为，故选A。 5．（2024·湖南衡阳·模拟预测）向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL1mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(标准状况)的气体。所得溶液中，加入KSCN溶液无血红色出现，那么若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁 A．11.2g B．2.8g C．5.6g D．无法确定 【答案】B 【解析】所得溶液中，加入溶液无红色物质出现，说明溶液中的溶质只有。中的氯元素来自盐酸，的物质的量为，根据氯原子守恒，所以的物质的量为，其中铁原子物质的量为。若用足量的在高温下还原相同质量的此混合物，得到的金属铁的物质的量也为，质量为0.05mol×56g/mol=；故选B。 6．（24-25高一上·四川南充·阶段练习）在由agFe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448mL气体(标准状况)，此时溶液中滴入KSCN溶液，溶液未变红色，再加入VmL0.5mol/L的NaOH溶液，恰好使金属离子沉淀完全。另取相同质量的混合物，通入足量的CO，在高温下反应，得固体质量为bg。则下列判断正确的是 A．原混合物中三种物质的物质的量之比为1∶1∶1 B．b=2.8 C．原混合物中各成分的物质的量无法确定，但a的值可以确定为6.88 D．V=200 【答案】C 【分析】混合物恰好完全溶解，且在反应后溶液中加入KSCN溶液，无明显现象，说明无Fe3+，故溶液中溶质为FeCl2，n(HCl)=0.1L×2mol/L=0.2mol，n(Fe2+)=n(Cl-) =n(HCl)=0.1mol，n(H2)=0.448L÷22.4L/mol=0.02mol，由铁与酸反应生成氢气及反应2Fe3++Fe =3Fe2+知Fe比Fe2O3的物质的量多，但FeO的物质的量无法确定；以此解题； 【解析】A．根据以上分析知Fe比Fe2O3的物质的量多，但FeO的物质的量无法确定，故无法确定原混合物中三种物质的物质的量之比，故A错误； B．结合分析可知，n(Fe)=n(HCl)=×0.1L×2mol/L=0.1mol，故那么若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是0.1mol×56g/mol=5.6g，故B错误； C．根据盐酸的氢原子守恒：n(HCl)=2n(H2O)+2n(H2)=2n(H2O)+0.448L/(22.4L/mol) =0.2mol，n(H2O)=0.08mol，根据混合物中的氧原子守恒n(O)=n(H2O)=0.08mol，故a=m(Fe)+m(O)=0.1mol×56g/mol+0.08mol×16g/mol=6.88g，故C正确； D．结合分析可知，n(FeCl2)=n(Fe2+)=0.1mol，根据反应FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl可知，n(NaOH)=2n(FeCl2)=0.2mol，故V(NaOH)=0.2mol/0.5 (mol/L) =0.4L=400mL，故D错误； 故选C。 7．（24-25高一上·河南·阶段练习）一定质量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物溶于足量稀盐酸中，然后加入足量的Na2O2固体，充分反应后过滤，将滤渣灼烧，最终得到的固体质量为1.6g，若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物能得到铁的质量是 A．1.4g B．1.12g C．5.6g D．2.8g 【答案】B 【解析】Fe、FeO、Fe2O3的混合物溶于足量稀盐酸中，形成的溶液中含有FeCl2和FeCl3，加入足量的Na2O2固体后，Na2O2与水反应生成NaOH，NaOH再与Fe2+、Fe3+生成Fe(OH)2、Fe(OH)3沉淀，过滤后将滤渣灼烧，最终生成物只有Fe2O3，即Fe2O3的质量为1.6g，物质的量为，其中含有Fe的物质的量为0.02mol，用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，最终生成物为单质Fe，根据Fe守恒，可知生成的Fe的物质的量为0.02mol，即得到铁的质量为； 答案选B。 8．（24-25高一上·山西·阶段练习）将铁与几种铁的氧化物的混合物加入盐酸中，混合物恰好完全溶解，往溶液中滴入溶液无现象，则该混合物中铁元素的物质的量为 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】氯化氢的物质的量为，混合物恰好完全溶解，往溶液中滴入溶液无现象，说明产物为氯化亚铁，所以由氯原子可知生成氯化亚铁的物质的量为，因此混合物中铁元素的物质的量为，故选C。 9．（24-25高一上·天津宝坻·阶段练习）部分被氧化的 Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.92g， 经如下处理： 下列说法不正确的是 A．滤液A 中的阳离子为 B．样品中含氧元素的物质的量为0.03 mol C．溶解样品的过程中消耗硫酸的总物质的量为0.04 mol D．V=224mL 【答案】A 【分析】样品加入足量稀硫酸，铜不与稀硫酸反应，则生成的滤渣3.2g为铜，金属铜可以和三价铁反应，滤液中不含有Cu2+，有铜单质剩余，所以滤液A中一定不含有+3价铁离子，且Fe恰好全部转化为FeSO4，最后溶液中溶质为过量H2SO4和FeSO4，加入足量NaOH，生成，过滤，灼烧得到的3.2g固体为三氧化二铁，其物质的量为=0.02mol，据此分析。 【解析】A．根据分析可知，滤液A 中一定不含有 ，A错误； B．最后加热Fe元素的物质的量为：n(Fe)=0.02mol×2=0.04mol，铁元素的质量为：0.04mol×56g/mol=2.24g，则样品中氧元素的质量为：5.92g-2.24g-3.2g=0.48g，氧元素的物质的量为：=0.03mol，B正确； C．根据铁元素的物质的量为0.04mol，铁与过量稀硫酸反应生成硫酸亚铁，则反应消耗硫酸的物质的量为0.04mol，C正确； D．铁元素物质的量为0.04mol，说明参加反应硫酸物质的量为0.04mol，含氢离子0.08mol，而其中部分氢离子生成氢气，另外的H+和合金中的氧结合成水了，根据B选项可知氧元素的物质的量为0.03mol，它结合0.06mol H+，所以硫酸中生成氢气的H+的物质的量为：0.08mol-0.06mol=0.02mol，即生成0.01mol氢气，标况体积为0.01mol氢气的体积为2.24L，即224mL，D正确； 故选A。 10．（23-24高一上·山西吕梁·期末）铁、铜混合粉末15g加入到100mL4.0mol/LFeCl3溶液中，充分反应后，剩余固体的质量为3.0g。若反应前后溶液体积不变，下列说法正确的是 A．原固体混合物中Cu的质量是6.4g B．反应后溶液中 C．反应后溶液中 D．反应后溶液中 【答案】B 【分析】铁的还原性强于铜，把铁、铜混合粉末加入FeCl3溶液中铁先与Fe3+反应，铁反应完全之后，Cu继续与Fe3+反应，充分反应后，固体剩余，则0.4molFe3+完全反应。设0.4molFe3+只溶解铁，2Fe3++Fe=3Fe2+，则有关系式，解得m(Fe)=11.2g，溶解的金属质量=15g﹣3g=12g，11.2g<12g，则铁完全反应、铜部分反应，剩余的金属只有Cu；设铁、铜混合物中参加反应的铁xmol，铜ymol，联列方程①56x+64y=12、②2x+2y=0.4，解得x=0.1，y=0.1，据分析回答问题： 【解析】A．由分析可知，原固体混合物中Cu的质量是m(Cu)=0.1mol×64g/mol+3.0g=9.6g，故A错误； B．反应后溶液中c(Fe2+)==5.0mol/L，故B正确； C．据以上分析可知反应后溶液中n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.1mol+0.4mol+0.1mol=0.6mol，故C错误； D．反应后溶液中，n(Fe2+)：n(Cu2+)=5：1，故D错误； 故选B。 11．（24-25高一上·新疆·期末）向和Fe组成的固体混合物中加入盐酸，各物质恰好完全反应，反应后的溶液X中只存在一种金属阳离子，且该金属阳离子与生成的气体的物质的量之比为。下列说法正确的是 A．向溶液X中滴加KSCN溶液，溶液变红 B．上述过程发生了两个化学反应 C．原固体混合物中和Fe的物质的量之比为 D．消耗的HCl与生成的的物质的量之比为 【答案】C 【解析】发生的反应有Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O、Fe+2FeCl3=3FeCl2、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑； A．各物质恰好完全反应，反应后溶液中只存在一种金属阳离子，说明溶质只有FeCl2，滴加KSCN溶液，溶液不变色，故A错误； B．由上述分析可知，发生了三个化学交应，故B错误； C．原固体混合物中Fe3O4和Fe分别设为amol和bmol，Fe原子物质的量为(3a+b)mol，X溶液中溶质只有FeCl2，所以n(HCl)=2(3a+b) mol，HCl中的H转化为H2和H2O，n(H2)=mol，n(H2O)=4amol，有2 (3a+b)=3a+b+2×4a，a∶b=1∶5，故C正确； D．由C项的分析知，消耗的HCl与生成的H2物质的量之比为2(3a+b)∶=4∶1，故D错误； 答案选C。 12．（24-25高一上·吉林·期末）现有FeO和组成的混合物，取mg该混合物，向其中加入500mL2mol/L的盐酸，混合物恰好完全溶解，向反应后的溶液中加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤、干燥、灼烧至恒重，得到32.0g固体(不考虑过程中固体的损失)。下列说法正确的是 A． B．至少需要1.5molNaOH C．若用足量还原mg该混合物，则消耗0.7mol D．FeO与的物质的量之比为2∶1 【答案】D 【分析】设FeO为xmol，Fe2O3为ymol，根据消耗的HCl的物质的量为2mol/L×0.5L=1mol，得出方程式①2x+6y=1，最终得到32.0gFe2O3，得出Fe的物质的量为，根据Fe原子守恒得出方程式②x+2y=0.4，根据①2x+6y=1，②x+2y=0.4，解得x=0.2mol，y=0.1mol，即FeO为0.2mol，Fe2O3为0.1mol。 【解析】A．m=0.2mol×72g/mol+0.1mol×160g/mol=27.2g，A错误； B．FeO为0.2mol，溶于盐酸得到0.2mol的Fe2+，Fe2O3为0.1mol，溶于盐酸得到0.2molFe3+离子，共需要NaOH的物质的量为0.2mol×2+0.2mol×3=1.0mol，B错误； C．若用足量还原mg该混合物，则消耗的物质的量为0.2mol+0.1mol×3=0.5mol，C错误； D．根据分析得出FeO为0.2mol，Fe2O3为0.1mol，FeO与的物质的量之比为2∶1，D正确； 答案选D。 13. （24-25高一上·辽宁沈阳·阶段练习）将Cu片放入0.1mol/L溶液中，反应一定时间后取出Cu片，溶液中，则此时溶液中与的物质的量之比为 A．3∶2 B．3∶5 C．4∶3 D．3∶4 【答案】D 【解析】设消耗铜的物质的量是xmol，则根据方程式Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋可知，生成亚铁离子是2xmol，铜离子是xmol。由于溶液中c(Fe3+)：c(Fe2+)=2：3，则n(Fe3+)=，所以溶液中Cu2+与Fe3+的物质的量之比为x：＝3：4。 答案选D。 14．（23-24高一上·广东深圳·期中）向和的混合溶液中不断通入，溶液中n(含碘的某微粒)和n(含铁的某微粒)随的变化曲线如图所示。(已知：①可将氧化成；②为强酸)下列说法中错误的是 A．还原性： B．b点溶液中 C．a点时已通入标准状况下氯气的总体积为 D．c点溶液中阴离子的个数为 【答案】B 【分析】从图可以看出，当通入氯气为0时，混合溶液中的为3mol，为2mol，则混合溶液中的为1mol，为2mol，当通入氯气为1 mol时，被全部氧化为，，没有变化，当通入氯气从1mol到2.5mol时，溶液中的全部被氧化为，a点为被氧化了一半时的点，此时和各为1.5mol，通入的氯气从2.5mol到7.5mol时，全部被氧化为，此过程消耗了氯气的量为5mol，据此分析解答。 【解析】A．由图可以看出，当通入1mol时，溶液中的没有变化，由2mol到零，则还原性，故A正确； B．从图可以看出，氯气从2.5 mol到b点时，通入氯气的量为1.5mol，发生了反应，根据反应计量数，可知此时溶液中有0.3mol的被氧化，则剩余的，故B错误； C．经分析，a点为被氧化了一半时的点，此时和各为1.5mol，根据，可知，此过程消耗了氯气为0.75mol，加上之前通入的氯气总计1.75mol，标准状况下体积为，故C正确； D．经分析，c点时全部被氧化为， c点溶液中含有的阴离子为和，其中,故c点溶液中阴离子的个数为，故D正确； 答案B。 15．（24-25高一上·广东佛山·期中）硫有多种化合物，如、等，它们对环境均有一定的影响，含硫化合物的综合利用既可以消除污染，又可以带来一定的经济效益。 (1)有学者提出利用、等离子的作用，在常温下将氧化成而实现的回收利用，写出将氧化成反应的离子方程式 。 (2)含有、的硫酸盐混合溶液可用于吸收回收硫单质，其转化关系如图所示。该图示中总反应的化学方程式为 ，随着反应进行，溶液酸性 (填“增强”或“减弱)，①中的氧化剂是 。 (3)某企业利用下列流程综合处理工厂排放的含的烟气，以减少其对环境造成的污染。“吸收塔”中发生反应的化学方程式为 ，该流程中可循环利用的物质为 (填化学式)。 (4)已知氧化性，在溶有和的溶液中加入一定量的铁粉，下列说法正确的是___________。(填字母) A．若铁粉无剩余，且溶液中有，则溶液中可能有 B．若铁粉无剩余，溶液中一定有，一定无 C．若铁粉有剩余，则不溶物一定有铜 D．若铁粉有剩余，则溶液中一定有和 (5)在对进行回收利用的过程中，常使用碘量法定量测定样品中的含量。现取a mL溶有的样品(溶质全部视为)，加入几滴淀粉溶液做指示剂，然后向其中逐滴加入浓度为b g/L的碘水(溶质全部视为)，发生反应：，当溶液由无色突变为蓝色，并且半分钟不褪色，即为反应终点，此时共计加入碘水10mL，则原样品中的含量为 g/L(列表达式即可)。 【答案】(1) (2) 减弱 (3) 和 (4)AC (5) 【解析】（1）根据原子守恒、化合价升降守恒、电荷守恒，可得Fe3+将SO2氧化成SO，反应的离子方程式为； （2）由图可知，总反应为H2S被O2氧化，生成H2O和S沉淀，化学方程式为，随着反应进行，溶液中水在增加，酸性减弱，①中Fe3+化合价降低，氧化剂是Fe3+； （3）由图可知，“SO2吸收塔”中发生反应的化学方程式为：，生成的NH4HSO3进入氨气吸收池，与氨气反应，生成(NH4)2SO3，(NH4)2SO3可以循环利用； （4）已知氧化性Fe3+＞Cu2+＞Fe2+，在溶有Fe2(SO4)3和CuSO4的溶液中加入一定量的铁粉，铁粉优先与Fe3+反应，Fe3+完全反应完之后，再与Cu2+反应； A．根据分析可知，若铁粉无剩余，且溶液中有Cu2+，则溶液中可能有Fe3+，即Fe3+过量，故A正确； B．若铁粉无剩余，溶液中一定有Fe2+，可能有Cu2+，即Fe3+过量或恰好反应，或Cu2+也反应了部分，故B错误； C．若铁粉有剩余，即Cu2+也反应完了，则不溶物一定有铜，故C正确； D．若铁粉有剩余，则溶液中一定有Fe2+，没有Cu2+，故D错误； 故答案为：AC； （5）根据题意有关系式：SO2～I2，bg/L的碘水10mL中，n(I2)== ，所以n(SO2)=，则原样品中SO2的含量为= g/L。 16．（24-25高一下·安徽·阶段练习）金属及其化合物在生活中应用广泛。回答下列问题： (1)铁、铝是常见的金属材料，但常温下铝比铁更耐腐蚀的原因是 ；在野外，铝粉与氧化铁在高温下发生的置换反应可用于焊接铁轨，发生反应的化学方程式为 。 (2)工业废水中含有，可以通过NaOH溶液去除，防止重金属污染，简易示意图如图所示(假设其他离子不参与反应)，烧杯中观察到的实验现象为 。 (3)Fe在氯气中燃烧生成 (填化学式)，该物质的水溶液可用于蚀刻覆铜板，反应中铜作 (填“氧化剂”或“还原剂”)。 (4)过氧化锂与过氧化钠均可作供氧剂使用，过氧化锂与二氧化碳反应的化学方程式为 。 (5)碳酸钙可以作为补钙剂使用，取20袋规格为1.5g/袋的补钙剂于烧瓶中，加入足量的稀盐酸反应产生标准状况下1.68L气体(补钙剂中其他成分不产生气体)，该补钙剂中碳酸钙的质量分数为 %。 【答案】(1) 铝在空气中形成致密的氧化膜，保护内部金属不被氧化，铁在空气中形成的氧化膜疏松，不能保护内部金属 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 (2)先生成白色絮状沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终沉淀变成红褐色 (3) FeCl3 还原剂 (4)2Li2O2＋2CO2=2Li2CO3＋O2 (5)25 【解析】（1）铝的金属性强，在空气中形成致密的氧化膜，保护内部金属不被氧化，而铁在空气中形成的氧化膜疏松，不能保护内部金属，导致内部金属能被继续氧化，无法起到保护的作用，因此常温下铝比铁更耐腐蚀；铝粉与氧化铁在高温下发生铝热反应生成铁单质，方程式为2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3； （2）Fe2+与OH-反应生成白色的Fe(OH)2絮状沉淀，Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，Fe(OH)2在溶液中极易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，因此现象为先生成白色絮状沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终沉淀变为红褐色； （3）Fe与Cl2反应生成FeCl3，2Fe＋3Cl22FeCl3；Fe3+具有氧化性，能与Cu发生氧化还原反应，2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，反应中Cu失电子，为还原剂； （4）Li2O2与CO2反应生成Li2CO3和O2，方程式为2Li2O2＋2CO2=2Li2CO3＋O2； （5）生成CO2的物质的量为=0.075mol，由C元素守恒可知CaCO3~CO2，n(CaCO3)=n(CO2)=0.075mol，m(CaCO3)=0.075mol×100g/mol=7.5g，该补钙剂中碳酸钙的质量分数为=25%。 17．（23-24高一下·江苏无锡·阶段练习）硫酸铁铵是分析化学中常用试剂，其晶体的化学式为。实验室模拟用废铁屑[成分为铁和少量铁锈(用表示)]制取硫酸铁铵晶体，具体流程如下： (1)步骤①中，铁锈与硫酸反应的离子方程式为 。该步骤采用水浴加热，而不用明火加热，原因是 。 (2)步骤②中加入足量的目的是 ，写出相应离子方程式 。 (3)硫酸铁铵晶体组成的测定。 步骤1：准确称取质量为4.820g固体在酸性条件下溶于水配成100.00mL溶液A； 步骤2：取25.00mL溶液A，加入足量的溶液，过滤得1.165g沉淀； 步骤3：取25.00mL溶液A，加入足量氢氧化钠溶液，过滤、洗涤并灼烧得到0.2g固体。 通过计算确定该晶体的化学式为 。(写出计算过程) 【答案】(1) 铁与硫酸反应生成氢气，明火加热有爆炸的危险 (2) 氧化亚铁离子为铁离子 (3) 【分析】铁屑中氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，Fe与硫酸反应生成FeSO4，加入H2O2氧化亚铁离子为铁离子，与(NH4)2SO4反应生成硫酸铁铵； 【解析】（1）步骤①中，铁锈与硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的离子方程式为；该步骤采用水浴加热，而不用明火加热，原因是铁与硫酸反应生成氢气，明火加热有爆炸的危险； （2）Fe与硫酸反应生成FeSO4，H2O2能氧化亚铁离子为铁离子，步骤②中加入足量的目的是将氧化为；离子方程式为：； （3）白色沉淀1.165g为BaSO4，则，步骤3将铁最终转化为氧化铁0.2g，则；结合电荷守恒可知，，晶体中水的质量为=2.16g，；故铵根离子、铁离子、硫酸根离子、水分子物质的量之比为1:1:2:12，故为。 18．（24-25高一上·江苏苏州·阶段练习）以硫铁矿(主要成分为，还有少量、)为原料，制备硫酸亚铁晶体()和软磁性材料的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)焙烧后得到的固体主要成分为，写出焙烧过程主要反应的化学方程式 。 (2)加入试剂X发生主要反应的化学方程式 。 (3)焙烧产生的会污染环境，若用少量氨水吸收，写出离子方程式 。 (4)取()粗产品g，加水完全溶解，滴加酸化的a溶液至恰好完全反应，消耗溶液b(已知被还原为)，则的纯度为 。 (5)“沉铁”操作时，将提纯后的溶液与氨水-混合溶液反应，生成沉淀。 ①生成沉淀的离子方程式为 。 ②以溶液、氨水-混合溶液为原料，制备的实验方案为：边搅拌边缓慢向溶液中滴加氨水混合溶液， ；静置后 ，所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次； ；干燥。【开始沉淀的，沉淀需“洗涤完全”，实验中须使用的实验仪器为计，选用的试剂有：稀盐酸、稀硫酸、溶液、溶液】。 【答案】(1) (2)、、Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ (3) (4) (5) 控制不大于 过滤 检验沉淀是否洗净 【分析】硫铁矿焙烧得到、、，同时铁矿生成，矿渣的成分为、和二氧化硅，用硫酸溶解，、与硫酸反应，形成、，而二氧化硅杂质不反应，过滤分离，滤渣为不溶杂质二氧化硅，滤液中含有硫酸铁、硫酸铜及未反应的硫酸，加入试剂将硫酸铁还原为硫酸亚铁，把硫酸铜还原为单质铜，过滤、蒸发浓缩、冷却结晶等操作得到，也可以将硫酸亚铁转化为碳酸亚铁沉淀，再进行热分解得到，以此解答该题。 【解析】（1）焙烧后得到的固体主要成分为，方程式为：。 （2）加入试剂将硫酸铁还原为硫酸亚铁，把硫酸铜还原为单质铜，另外与硫酸反应生成硫酸亚铁，方程式为：、、Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。 （3）若用少量氨水吸收二氧化硫方程式为： 。 （4）硫酸亚铁与高锰酸钾反应的离子方程式为：，设亚铁离子有，列式：，，则的纯度为：。 （5）①溶液与氨水-生成沉淀和硫酸铵，反应的离子方程式为：。 ②边搅拌边缓慢向溶液中滴加氨水混合溶液，若，则会生成沉淀，故需要控制；对生成的用蒸馏水洗涤次；因表面会附着有，若用盐酸酸化的滴加进入洗涤液，无白色沉淀，说明溶液检验不出，则说明已洗涤干净。 19．（24-25高一下·北京海淀·阶段练习）铁黄（FeOOH）是一种重要的化工产品。为制备高品质铁黄，需先制备少量铁黄晶种。 Ⅰ．铁黄晶种（FeOOH）的制备 资料：本实验中，不同pH下+3价铁元素的存在状态如下： pH <1.5 1.5~2.8 2.8~6.0 存在状态 Fe3+ Fe3+、FeOOH FeOOH 制备过程及现象是：向一定浓度的FeSO4溶液中加入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰绿色。滴加氨水至pH为6.0时，开始通空气并记录pH变化如下。 (1)产生白色沉淀的离子方程式是 。 (2)结合方程式解释曲线变化： ①0~t1时段，白色沉淀被氧化，发生反应： ，c(H+)不变，pH几乎不变。 ②t1~t2时段，发生反应： ，c(H+)增大，pH明显降低。 ③t3后，pH几乎不变，此时溶液中c(Fe2+)仍降低，但c(Fe3+)增加，且c(Fe2+)降低量大于c(Fe3+)增加量。结合总方程式说明原因： 。 Ⅱ．产品颜色探究 铁黄为黄色，但制得的晶种为黄褐色。欢乐小组提出两个猜想： 猜想1：铁黄中混有黑色物质，混合后颜色变深。 猜想2：铁黄中混有黄褐色物质Fe(OH)SO4。 (3)针对猜想1，小欢提出方案：将样品用盐酸充分溶解后，加入高锰酸钾溶液，紫色褪去，证明铁黄中含有Fe3O4。小乐认为该方案不严谨，原因是 。后经实验证实该制备条件下几乎不产生Fe3O4。 (4)针对猜想2，进行下列实验，证实黄褐色晶种中含有。 ①试剂a、b分别为 。 ②洗涤黄褐色晶种的目的是 。 ③进一步实验证实黄褐色晶种中含有少量Fe(OH)SO4。写出由Fe2+生成黄褐色沉淀的离子方程式： 。 Ⅲ．产品纯度测定 铁黄纯度可以通过产品的耗酸量，进而计算确定。产品耗酸量的测定过程如下： 资料：，不与稀碱液反应。 (5)W g铁黄样品共消耗硫酸的物质的量为 mol（列出计算式即可）。 【答案】(1) (2) 亚铁离子被氧化为Fe3+和FeOOH， 总反应为 (3)可以被酸性溶液氧化，干扰的检测，将样品用盐酸充分溶解后，加入高锰酸钾溶液，紫色褪去，不能证明铁黄中含有 (4) 、或HCl、 除去黄褐色沉淀表面吸附的，防止对中的检验造成干扰 (5) 【解析】（1）硫酸亚铁和氨水反应产生氢氧化亚铁白色沉淀和氯化铵，反应的离子方程式是。 （2）①0~t1时段，白色沉淀氢氧化亚铁被氧化为FeOOH，，不变，pH几乎不变； ②t1~t2时段，pH由6降低为4，可知Fe2+被氧化为FeOOH，铁元素化合价由+2升高为+3，氧气中氧元素化合价由0降低为-2，发生反应为，增大，pH明显降低； ③t3后，pH几乎不变，此时溶液中仍降低，但增加，且降低量大于增加量，说明亚铁离子被氧化为Fe3+和FeOOH， 总反应为。 （3）可以被酸性溶液氧化，干扰的检测，将样品用盐酸充分溶解后，加入高锰酸钾溶液，紫色褪去，不能证明铁黄中含有。 （4） ①和反应生成不溶于硝酸、盐酸的白色沉淀，用硝酸溶解固体，所得溶液加入生成白色硫酸钡沉淀，证明黄褐色晶种中含有；用盐酸溶解固体，所得溶液加入生成白色硫酸钡沉淀，证明黄褐色晶种中含有；所以试剂a、b分别为、或HCl、； ②洗涤黄褐色晶种的目的是除去黄褐色沉淀表面吸附的，防止对中的检验造成干扰； ③被氧气氧化为黄褐色沉淀，反应的离子方程式为。 （5）根据流程图，氢氧化钠消耗硫酸的物质的量为 ，Wg铁黄样品共消耗硫酸的物质的量为。 20．（24-25高一上·重庆·期末）工厂的废铁屑（主要成分为，此外还含有少量、，杂质）具有较高的回收利用价值。某化学兴趣小组利用废铁屑制备磁性胶体粒子、绿矾和净水剂。其实验流程如图所示： 请回答下列问题： (1)试剂X为 。 (2)写出操作1中，生成溶液A发生反应的离子方程式 。 (3)溶液D中加入KSCN溶液无红色产生，原因是 （用离子方程式表示）。 (4)检验溶液E中离子的存在，可以选择的试剂 。 A．酸性溶液    B．先加，再加过量氯水    C．加入足量 (5)操作IV的方法是 ，过滤，洗涤，干燥。 (6)若溶液D中含6amol，则理论上加入 可使溶液E中铁元素恰好完全转化为胶体。 (7)写出由固体生成的离子方程式 。 (8)8.34g绿矾（  ）晶体样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示： 温度为时固体的化学式为 ，取适量时所得的样品，隔绝空气加热至，得到一种固体物质，写出的化学式 。 【答案】(1)溶液 (2) (3) (4)A (5)蒸发浓缩  冷却结晶 (6)2amol (7) (8) 【分析】根据流程图知，加入试剂X的目的为除去废铁屑中的铝及氧化铝，则试剂X为NaOH溶液，固体为Fe、Fe2O3和Cu，加入稀硫酸Cu不反应，Fe、Fe2O3溶解，则固体C为Cu，溶液D中含有Fe2+，溶液D中加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，向溶液E加入NaOH溶液生成Fe3O4胶体，向溶液E加入Na2O2，生成氢氧化铁，最后转化为高铁酸钠，以此解答。 【解析】（1）由分析可知，加入试剂X的目的为除去废铁屑中的铝及氧化铝，则试剂X为NaOH溶液； 故答案为：NaOH溶液； （2）NaOH溶液与金属铝反应生成Na[Al(OH)4]和氢气； 故答案为：； （3）溶液D加入KSCN溶液，无血红色产生的原因是废铁屑中过量的铁单质将三氧化二铁溶解产生的三价铁全部还原为二价铁； 故答案为：； （4）溶液D中加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，则溶液E中为Fe3+，可能含有Fe2+； A．溶液具有强氧化性，亚铁离子具有还原性，则酸性高锰酸钾溶液褪色，A符合题意； B．溶液E中含有Fe3+，则加入KSCN溶液，溶液变红，B不符合题意； C．加入足量NaOH溶液，溶液中出现的红棕色沉淀，则无法检验亚铁离子，C不符合题意； 故答案为：A； （5）溶液D为硫酸亚铁溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，制取绿矾； 故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶； （6）D中加入过氧化氢，将二价铁氧化为三价铁，离子方程式为，要使溶液E中铁元素恰好转化为Fe3O4胶体，则应满足n(Fe3+)：n(Fe2+)=2：1，假设加入ymolH2O2，据得失电子守恒知可生成2ymolFe3+，则，y=2amol； 故答案为：2amol； （7）据元素化合价代数和为零，可得中铁元素的化合价为+6，具有强氧化性，根据氧化还原反应的原理，生成的离子方程式为：； 故答案为：； （8）8.34g绿矾晶体的物质的量为，其中结晶水的质量为0.03mol×7×18g/mol=3.78g，完全失去结晶水时固体质量为8.34g-3.78g=4.56g即P，则M和N为失去部分结晶水的状态，M失去的结晶水为，则M剩余结晶水的物质的量为0.03mol×7-0.09mol=0.12mol，则M的化学式为FeSO4·4H2O；P为FeSO4，加热至650℃时，固体质量为2.40g，其中n(Fe)= n(FeSO4·7H2O)=0.03mol，m(Fe)= 0.03mol×56g/mol=1.68g，则固体中m(O)=2.40g-1.68g=0.72g，n(O)==0.045mol，n(Fe)：n(O)=0.03mol:0.045mol=2:3，所以固体Q的化学式为Fe2O3； 故答案为：FeSO4·4H2O；Fe2O3。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题15 化学计算 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 一、三种计算类型 1．基本计算： 已知一种反应物(或生成物)的量求解其他物质的有关量，此时，只要按照化学方程式的量的关系，列出已知物质和待求物质的比例式计算便可。 2．混合物反应的计算： 设混合物中各物质的物质的量分别为x、y、z，按照化学方程式的量的关系，并用x、y、z表示，列出方程组解答。 3．过量计算： 给出了两种反应物的量，求解某生成物的量。 方法：按照化学方程式的量的关系进行判断，哪一种物质过量，然后根据不足的物质的量进行求解。 二、三种方法技巧 1．关系式法 当已知物和未知物之间是靠多个反应来联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系即“关系式”，就可求得未知量。例如，把CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清的石灰水中，求生成沉淀的量，根据化学方程式知：3CO～3CO2～3CaCO3。 2．守恒法 化学反应中的守恒关系有：质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒。 (1)质量守恒 ①宏观特征：反应前后质量守恒； ②微观特征：反应前后各元素的原子个数守恒。 (2)得失电子守恒 氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。 (3)电荷守恒 ①电解质溶液中，阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数； ②离子方程式中，反应物所带电荷总数与生成物所带电荷总数相等且电性相同。 3．差量法 根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓的“理论差量”，如反应前后的质量差、物质的量的差、气体体积差等。该差量与反应物的有关量成正比。差量法就是借助这种比例关系求解的方法。 【例1】 （24-25高一上·辽宁·期末）向、和的混合物中加入时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含。若用过量的在高温下还原相同质量的原混合物，所得固体质量是 A． B． C． D． 【例2】（24-25高一上·上海·期中）一定质量的铁的氧化物与的盐酸恰好完全反应，所得溶液中的恰好能被标准状况下氧化，则该固体中铁原子和氧原子的个数之比为 A．7:9 B．5：6 C．3：4 D．2：3 【例3】（24-25高一下·辽宁朝阳·阶段练习）铁及其化合物在人类的生产、生活中有着重要应用。回答下列问题： (1)人体血红蛋白中含铁元素，它能结合氧分子进行输氧，血红蛋白中铁的价态为 。现有某品牌补铁口服液，检验其中是否含有Fe3＋的具体操作是 。 (2)向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，生成白色沉淀，迅速 (补全实验现象)，发生的氧化还原反应的化学方程式为 。 (3)绿矾在空气中容易被部分氧化[转化为Fe2(SO4)3，不考虑其他反应]，为确定绿矾未被全部氧化，可选择的最佳试剂是 。现取被部分氧化的绿矾晶体溶于稀盐酸后，加入足量的BaCl2溶液，过滤得沉淀4.66g，再通入56mL(标准状况)氯气恰好将其中的Fe2＋完全氧化。计算该晶体中= 。 (4)金是金黄色固体，化学性质不活泼，不但能用作珠宝装饰；在工业与科学技术上也有广泛应用。抗原检测盒中T线处使用的是胶体金(Au)标记物，一种从被FeS2(Fe元素为+2价)包裹的含金矿物中提金的工艺流程如下： ①“预处理”时，FeS2被H2O2氧化为Fe2(SO4)3和H2SO4，写出该反应的离子方程式： 。 ②研究发现H2O2在Fe2＋的催化作用下产生具有强氧化能力的中间体∙OH，∙OH将金表面的FeS2氧化溶出。FeS2溶出率与硫酸浓度的关系如图所示，随着硫酸浓度的增大，FeS2溶出率逐渐提高的主要原因是 。 ③“置换”时需维持无氧环境，其主要原因是 。 ④测定样品中Au的含量：准确称取0.1000g试样，加入王水，将Au转化成具有强氧化性的氯金酸(HAuCl4)，在除去硝酸根后的溶液中，边搅拌边加入过量的0.4000mol/LFeSO4溶液30.00mL，将HAuCl4完全还原为Au；过量的Fe2＋用0.1000mol/L K2Cr2O7溶液氧化，消耗K2Cr2O7溶液18.00mL。则样品中金的质量分数为 (保留3位有效数字)。 已知：3Fe2＋＋AuCl=Au＋3Fe2＋＋4Cl-；6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋=6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O 【例4】 （24-25高一下·江苏无锡·阶段练习）以硫酸工业生产后的硫铁矿烧渣(主要成分为、，还含有少量FeO、制备铁红颜料()的生产流程如下： 回答下列问题： (1)要提高酸浸的效率，可采取的措施为 (任写一种)。 (2)“酸浸”过程中与稀硫酸反应，该反应的化学方程式为 。 (3)“步骤1”的操作名称为 ，“滤渣1”的主要成份为 。 (4)加入过量铁粉的目的有以下两点： ①除去过量的硫酸 ② 检验“滤液X”金属阳离子是否完全转化适宜的试剂为 (化学式)。 (5)“滤液Y”反应生成的同时产生无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体。该反应的离子方程式为 ，“滤液Z”中主要成份的用途为 (任写一种)。 (6)样品(杂质中不含其他含的化合物)含量的测定。称取样品，配制成溶液，用硫酸酸化的溶液反应，消耗溶液的体积为15.00mL，上述样品中的质量分数为多少 。(保留两位有效数字，写出计算过程) 1． （24-25高一上·浙江丽水·期中）有铁的氧化物样品，用300mL 5mol·L-1的盐酸恰好使其完全溶解，所得溶液还能吸收标准状况下氯气3.36L，使其中的Fe2+全部转化为Fe3+，该样品可能的化学式是 A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．Fe5O7 D．Fe4O5 2．（22-23高一上·四川眉山·期末）铁粉和氧化铁粉末的混合物共13.6 g，加到足量的稀硫酸中，固体完全溶解，得到标准状况下1.12 L 氢气。经测定反应后的溶液中无Fe3+，则原混合物中铁和氧化铁的物质的量之比为 A．2︰1 B．3︰2 C．1︰3 D．1︰2 3．（23-24高一上·湖北·期末）向、、Cu的混合物中加入的硫酸溶液时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含。若用过量的在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为 A． B． C． D． 4．（24-25高一上·浙江宁波·期中）向一定质量(设为m克)的CuO、组成的混合物中，加入500mL某浓度的硫酸溶液，混合物完全溶解。向溶解后的溶液中逐滴加入2.0mol/L NaOH溶液250mL时，恰好将溶液中的和完全沉淀。则该硫酸的物质的量浓度为 A．0.5mol/L B．1.0mol/L C．1.5mol/L D．2.0mol/L 5．（2024·湖南衡阳·模拟预测）向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL1mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(标准状况)的气体。所得溶液中，加入KSCN溶液无血红色出现，那么若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁 A．11.2g B．2.8g C．5.6g D．无法确定 6．（24-25高一上·四川南充·阶段练习）在由agFe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448mL气体(标准状况)，此时溶液中滴入KSCN溶液，溶液未变红色，再加入VmL0.5mol/L的NaOH溶液，恰好使金属离子沉淀完全。另取相同质量的混合物，通入足量的CO，在高温下反应，得固体质量为bg。则下列判断正确的是 A．原混合物中三种物质的物质的量之比为1∶1∶1 B．b=2.8 C．原混合物中各成分的物质的量无法确定，但a的值可以确定为6.88 D．V=200 7．（24-25高一上·河南·阶段练习）一定质量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物溶于足量稀盐酸中，然后加入足量的Na2O2固体，充分反应后过滤，将滤渣灼烧，最终得到的固体质量为1.6g，若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物能得到铁的质量是 A．1.4g B．1.12g C．5.6g D．2.8g 8．（24-25高一上·山西·阶段练习）将铁与几种铁的氧化物的混合物加入盐酸中，混合物恰好完全溶解，往溶液中滴入溶液无现象，则该混合物中铁元素的物质的量为 A． B． C． D． 9．（24-25高一上·天津宝坻·阶段练习）部分被氧化的 Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.92g， 经如下处理： 下列说法不正确的是 A．滤液A 中的阳离子为 B．样品中含氧元素的物质的量为0.03 mol C．溶解样品的过程中消耗硫酸的总物质的量为0.04 mol D．V=224mL 10．（23-24高一上·山西吕梁·期末）铁、铜混合粉末15g加入到100mL4.0mol/LFeCl3溶液中，充分反应后，剩余固体的质量为3.0g。若反应前后溶液体积不变，下列说法正确的是 A．原固体混合物中Cu的质量是6.4g B．反应后溶液中 C．反应后溶液中 D．反应后溶液中 11．（24-25高一上·新疆·期末）向和Fe组成的固体混合物中加入盐酸，各物质恰好完全反应，反应后的溶液X中只存在一种金属阳离子，且该金属阳离子与生成的气体的物质的量之比为。下列说法正确的是 A．向溶液X中滴加KSCN溶液，溶液变红 B．上述过程发生了两个化学反应 C．原固体混合物中和Fe的物质的量之比为 D．消耗的HCl与生成的的物质的量之比为 12．（24-25高一上·吉林·期末）现有FeO和组成的混合物，取mg该混合物，向其中加入500mL2mol/L的盐酸，混合物恰好完全溶解，向反应后的溶液中加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤、干燥、灼烧至恒重，得到32.0g固体(不考虑过程中固体的损失)。下列说法正确的是 A． B．至少需要1.5molNaOH C．若用足量还原mg该混合物，则消耗0.7mol D．FeO与的物质的量之比为2∶1 13. （24-25高一上·辽宁沈阳·阶段练习）将Cu片放入0.1mol/L溶液中，反应一定时间后取出Cu片，溶液中，则此时溶液中与的物质的量之比为 A．3∶2 B．3∶5 C．4∶3 D．3∶4 14．（23-24高一上·广东深圳·期中）向和的混合溶液中不断通入，溶液中n(含碘的某微粒)和n(含铁的某微粒)随的变化曲线如图所示。(已知：①可将氧化成；②为强酸)下列说法中错误的是 A．还原性： B．b点溶液中 C．a点时已通入标准状况下氯气的总体积为 D．c点溶液中阴离子的个数为 15．（24-25高一上·广东佛山·期中）硫有多种化合物，如、等，它们对环境均有一定的影响，含硫化合物的综合利用既可以消除污染，又可以带来一定的经济效益。 (1)有学者提出利用、等离子的作用，在常温下将氧化成而实现的回收利用，写出将氧化成反应的离子方程式 。 (2)含有、的硫酸盐混合溶液可用于吸收回收硫单质，其转化关系如图所示。该图示中总反应的化学方程式为 ，随着反应进行，溶液酸性 (填“增强”或“减弱)，①中的氧化剂是 。 (3)某企业利用下列流程综合处理工厂排放的含的烟气，以减少其对环境造成的污染。“吸收塔”中发生反应的化学方程式为 ，该流程中可循环利用的物质为 (填化学式)。 (4)已知氧化性，在溶有和的溶液中加入一定量的铁粉，下列说法正确的是___________。(填字母) A．若铁粉无剩余，且溶液中有，则溶液中可能有 B．若铁粉无剩余，溶液中一定有，一定无 C．若铁粉有剩余，则不溶物一定有铜 D．若铁粉有剩余，则溶液中一定有和 (5)在对进行回收利用的过程中，常使用碘量法定量测定样品中的含量。现取a mL溶有的样品(溶质全部视为)，加入几滴淀粉溶液做指示剂，然后向其中逐滴加入浓度为b g/L的碘水(溶质全部视为)，发生反应：，当溶液由无色突变为蓝色，并且半分钟不褪色，即为反应终点，此时共计加入碘水10mL，则原样品中的含量为 g/L(列表达式即可)。 16．（24-25高一下·安徽·阶段练习）金属及其化合物在生活中应用广泛。回答下列问题： (1)铁、铝是常见的金属材料，但常温下铝比铁更耐腐蚀的原因是 ；在野外，铝粉与氧化铁在高温下发生的置换反应可用于焊接铁轨，发生反应的化学方程式为 。 (2)工业废水中含有，可以通过NaOH溶液去除，防止重金属污染，简易示意图如图所示(假设其他离子不参与反应)，烧杯中观察到的实验现象为 。 (3)Fe在氯气中燃烧生成 (填化学式)，该物质的水溶液可用于蚀刻覆铜板，反应中铜作 (填“氧化剂”或“还原剂”)。 (4)过氧化锂与过氧化钠均可作供氧剂使用，过氧化锂与二氧化碳反应的化学方程式为 。 (5)碳酸钙可以作为补钙剂使用，取20袋规格为1.5g/袋的补钙剂于烧瓶中，加入足量的稀盐酸反应产生标准状况下1.68L气体(补钙剂中其他成分不产生气体)，该补钙剂中碳酸钙的质量分数为 %。 17．（23-24高一下·江苏无锡·阶段练习）硫酸铁铵是分析化学中常用试剂，其晶体的化学式为。实验室模拟用废铁屑[成分为铁和少量铁锈(用表示)]制取硫酸铁铵晶体，具体流程如下： (1)步骤①中，铁锈与硫酸反应的离子方程式为 。该步骤采用水浴加热，而不用明火加热，原因是 。 (2)步骤②中加入足量的目的是 ，写出相应离子方程式 。 (3)硫酸铁铵晶体组成的测定。 步骤1：准确称取质量为4.820g固体在酸性条件下溶于水配成100.00mL溶液A； 步骤2：取25.00mL溶液A，加入足量的溶液，过滤得1.165g沉淀； 步骤3：取25.00mL溶液A，加入足量氢氧化钠溶液，过滤、洗涤并灼烧得到0.2g固体。 通过计算确定该晶体的化学式为 。(写出计算过程) 18．（24-25高一上·江苏苏州·阶段练习）以硫铁矿(主要成分为，还有少量、)为原料，制备硫酸亚铁晶体()和软磁性材料的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)焙烧后得到的固体主要成分为，写出焙烧过程主要反应的化学方程式 。 (2)加入试剂X发生主要反应的化学方程式 。 (3)焙烧产生的会污染环境，若用少量氨水吸收，写出离子方程式 。 (4)取()粗产品g，加水完全溶解，滴加酸化的a溶液至恰好完全反应，消耗溶液b(已知被还原为)，则的纯度为 。 (5)“沉铁”操作时，将提纯后的溶液与氨水-混合溶液反应，生成沉淀。 ①生成沉淀的离子方程式为 。 ②以溶液、氨水-混合溶液为原料，制备的实验方案为：边搅拌边缓慢向溶液中滴加氨水混合溶液， ；静置后 ，所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次； ；干燥。【开始沉淀的，沉淀需“洗涤完全”，实验中须使用的实验仪器为计，选用的试剂有：稀盐酸、稀硫酸、溶液、溶液】。 19．（24-25高一下·北京海淀·阶段练习）铁黄（FeOOH）是一种重要的化工产品。为制备高品质铁黄，需先制备少量铁黄晶种。 Ⅰ．铁黄晶种（FeOOH）的制备 资料：本实验中，不同pH下+3价铁元素的存在状态如下： pH <1.5 1.5~2.8 2.8~6.0 存在状态 Fe3+ Fe3+、FeOOH FeOOH 制备过程及现象是：向一定浓度的FeSO4溶液中加入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰绿色。滴加氨水至pH为6.0时，开始通空气并记录pH变化如下。 (1)产生白色沉淀的离子方程式是 。 (2)结合方程式解释曲线变化： ①0~t1时段，白色沉淀被氧化，发生反应： ，c(H+)不变，pH几乎不变。 ②t1~t2时段，发生反应： ，c(H+)增大，pH明显降低。 ③t3后，pH几乎不变，此时溶液中c(Fe2+)仍降低，但c(Fe3+)增加，且c(Fe2+)降低量大于c(Fe3+)增加量。结合总方程式说明原因： 。 Ⅱ．产品颜色探究 铁黄为黄色，但制得的晶种为黄褐色。欢乐小组提出两个猜想： 猜想1：铁黄中混有黑色物质，混合后颜色变深。 猜想2：铁黄中混有黄褐色物质Fe(OH)SO4。 (3)针对猜想1，小欢提出方案：将样品用盐酸充分溶解后，加入高锰酸钾溶液，紫色褪去，证明铁黄中含有Fe3O4。小乐认为该方案不严谨，原因是 。后经实验证实该制备条件下几乎不产生Fe3O4。 (4)针对猜想2，进行下列实验，证实黄褐色晶种中含有。 ①试剂a、b分别为 。 ②洗涤黄褐色晶种的目的是 。 ③进一步实验证实黄褐色晶种中含有少量Fe(OH)SO4。写出由Fe2+生成黄褐色沉淀的离子方程式： 。 Ⅲ．产品纯度测定 铁黄纯度可以通过产品的耗酸量，进而计算确定。产品耗酸量的测定过程如下： 资料：，不与稀碱液反应。 (5)W g铁黄样品共消耗硫酸的物质的量为 mol（列出计算式即可）。 20．（24-25高一上·重庆·期末）工厂的废铁屑（主要成分为，此外还含有少量、，杂质）具有较高的回收利用价值。某化学兴趣小组利用废铁屑制备磁性胶体粒子、绿矾和净水剂。其实验流程如图所示： 请回答下列问题： (1)试剂X为 。 (2)写出操作1中，生成溶液A发生反应的离子方程式 。 (3)溶液D中加入KSCN溶液无红色产生，原因是 （用离子方程式表示）。 (4)检验溶液E中离子的存在，可以选择的试剂 。 A．酸性溶液    B．先加，再加过量氯水    C．加入足量 (5)操作IV的方法是 ，过滤，洗涤，干燥。 (6)若溶液D中含6amol，则理论上加入 可使溶液E中铁元素恰好完全转化为胶体。 (7)写出由固体生成的离子方程式 。 (8)8.34g绿矾（  ）晶体样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示： 温度为时固体的化学式为 ，取适量时所得的样品，隔绝空气加热至，得到一种固体物质，写出的化学式 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$