专题三 [热点题空] 第5练 综合实验中的滴定计算、产率计算-【步步高·考前三个月】2025年高考化学复习讲义课件（鲁琼版）（课件PPT+word教案）

[热点题空]　第5练　综合实验中的滴定计算、产率计算　[分值：50分] 1.(5分)[2023·重庆，15(4)②]称取CaCl2水合物1.000 g，加水溶解，加入过量Na2C2O4，将所得沉淀过滤洗涤后，溶于热的稀硫酸中，用0.100 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定，消耗24.00 mL。滴定达到终点的现象为　　　　　　　，该副产物中CaCl2的质量分数为　　　　。  答案　滴入最后半滴KMnO4标准溶液，溶液变为浅红色，且半分钟内不变色　66.6% 解析　氯化钙和草酸钠反应转化为草酸钙沉淀，草酸钙沉淀加入硫酸中转化为草酸，草酸和高锰酸钾发生氧化还原反应：2Mn+5H2C2O4+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O，结合质量守恒可知，5CaCl2~5H2C2O4~2Mn，则该副产物中CaCl2的质量分数为×100%=66.6%。 2.(6分)[2022·山东，18(2)]实验室利用FeCl2·4H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl2。 现有含少量杂质的FeCl2·nH2O，为测定n值进行如下实验： 实验Ⅰ：称取m1 g样品，用足量稀硫酸溶解后，用c mol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+达终点时消耗V mL(滴定过程中Cr2转化为Cr3+，Cl-不反应)。 实验Ⅱ：另取m1 g样品，与足量SOCl2反应后，固体质量为m2 g。 则n=　　　　　；下列情况会导致n测量值偏小的是　　　　　(填标号)。  A.样品中含少量FeO杂质 B.样品与SOCl2反应时失水不充分 C.实验Ⅰ中，称重后样品发生了潮解 D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成 答案　　AB 解析　滴定过程中Cr2将Fe2+氧化成Fe3+，自身被还原成Cr3+，反应的离子方程式为6Fe2++Cr2+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O，则m1 g样品中n(FeCl2)=6n(Cr2)=6cV×10-3mol；m1 g样品中结晶水的质量为(m1-m2) g，结晶水的物质的量为 mol，n(FeCl2)∶n(H2O)=1∶n=(6cV×10-3 mol)∶ mol，解得n=。样品中含少量FeO杂质，溶于稀硫酸后生成Fe2+，导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏大，使n的测量值偏小，A项选；样品与SOCl2反应时失水不充分，则m2偏大，使n的测量值偏小，B项选；实验Ⅰ称重后，样品发生了潮解，消耗的K2Cr2O7溶液的体积V不变，使n的测量值不变，C项不选；滴定达到终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成，导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏小，使n的测量值偏大，D项不选。 3.(12分)[2021·山东，18(3)]六氯化钨(WCl6)可用作有机合成催化剂，熔点为283 ℃，沸点为340 ℃，易溶于CS2，极易水解。实验室中，先将三氧化钨(WO3)还原为金属钨(W)再制备WCl6。 利用碘量法测定WCl6产品纯度，实验如下： ①称量：将足量CS2(易挥发)加入干燥的称量瓶中，盖紧称重为m1 g；开盖并计时1分钟，盖紧称重为m2 g；再开盖加入待测样品并计时1分钟，盖紧称重为m3 g，则样品质量为　　　　　g(不考虑空气中水蒸气的干扰)。  ②滴定：先将WCl6转化为可溶的Na2WO4，通过I离子交换柱发生反应：W+Ba(IO3)2===BaWO4+2I；交换结束后，向所得含I的溶液中加入适量酸化的KI溶液，发生反应：I+5I-+6H+===3I2+3H2O；反应完全后，用Na2S2O3标准溶液滴定，发生反应：I2+2S2===2I-+S4。滴定达终点时消耗c mol·L-1的Na2S2O3溶液V mL，则样品中WCl6(摩尔质量为M g·mol-1)的质量分数为　　　　　　。称量时，若加入待测样品后，开盖时间超过1分钟，则滴定时消耗Na2S2O3溶液的体积将　　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)，样品中WCl6质量分数的测定值将　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。  答案　①m3+m1-2m2　②%　不变　偏大 解析　①称量时加入足量的CS2，盖紧称重为m1 g，由于CS2易挥发，开盖时要挥发出来，称量的质量要减少，开盖并计时1分钟，盖紧称重为m2 g，则挥发出的CS2的质量为(m1-m2)g，再开盖加入待测样品并计时1分钟，又挥发出(m1-m2)g的CS2，盖紧称重为m3 g，则样品质量为m3 g+2(m1-m2)g-m1 g=(m3+m1-2m2)g。 ②滴定时，根据关系式：W~~6I2~12S2，样品中n(WCl6)=n(W)=n(S2)=cV×10-3mol，m(WCl6)=cV×10-3mol×M g·mol-1= g，则样品中WCl6的质量分数为×100%=%；根据测定原理，称量时，若加入待测样品后，开盖时间超过1分钟，挥发的CS2的质量增大，m3偏小，但WCl6的质量不变，则滴定时消耗Na2S2O3溶液的体积将不变，样品中WCl6质量分数的测定值将偏大。 4.(6分)[2023·浙江6月选考，20(4)]某研究小组用铝土矿为原料制备絮凝剂聚合氯化铝([Al2(OH)aClb]m，a=1~5)。 已知：①铝土矿主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3和SiO2。用NaOH溶液溶解铝土矿过程中SiO2转变为难溶性的铝硅酸盐。 ②[Al2(OH)aClb]m的絮凝效果可用盐基度衡量，盐基度=。当盐基度为0.60~0.85时，絮凝效果较好。 (4)测定产品的盐基度。 Cl-的定量测定：称取一定量样品，配成溶液，移取25.00 mL溶液于锥形瓶中，调pH=6.5~10.5，滴加指示剂K2CrO4溶液。在不断摇动下，用0.100 0 mol·L-1 AgNO3标准溶液滴定至浅红色(有Ag2CrO4沉淀)，30秒内不褪色。平行测试3次，平均消耗AgNO3标准溶液22.50 mL。另测得上述样品溶液中c(Al3+)=0.100 0 mol·L-1。 ①产品的盐基度为　　　　。  ②测定Cl-过程中溶液pH过低或过高均会影响测定结果，原因是　　　　。  答案　①0.7　②pH过低，指示剂会与氢离子反应生成重铬酸根离子，会氧化氯离子，导致消耗的硝酸银偏少，而pH过高，氢氧根离子会与银离子反应，导致消耗的硝酸银偏多 解析　①根据Cl-~AgNO3，样品溶液中氯离子物质的量浓度为=0.09 mol·L-1，n(Al3+)∶n(Cl-)=10∶9，根据电荷守恒得到 [Al2(OH)4.2Cl1.8]m产品的盐基度为=0.7。 5.(3分)[2023·辽宁，17(7)]2-噻吩乙醇(Mr=128)是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体，其制备方法如下： Ⅰ.制钠砂。向烧瓶中加入300 mL液体A和4.60 g金属钠，加热至钠熔化后，盖紧塞子，振荡至大量微小钠珠出现。 Ⅱ.制噻吩钠。降温至10 ℃，加入25 mL噻吩，反应至钠砂消失。 Ⅲ.制噻吩乙醇钠。降温至-10 ℃，加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液，反应30 min。 Ⅳ.水解。恢复室温，加入70 mL水，搅拌30 min；加盐酸调pH至4~6，继续反应2 h，分液；用水洗涤有机相，二次分液。 Ⅴ.分离。向有机相中加入无水MgSO4，静置，过滤，对滤液进行蒸馏，蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后，得到产品17.92 g。 产品的产率为　　　　　　　　(用Na计算，精确至0.1%)。  答案　70.0% 解析　步骤Ⅰ中向烧瓶中加入300 mL液体A和4.60 g金属钠，Na的物质的量为=0.2 mol，步骤Ⅱ中Na完全反应，根据方程式可知，理论上可以生成0.2 mol 2-噻吩乙醇，产品的产率为×100%=70.0%。 6.(7分)滴定法测定水合肼样品的含量，称取样品3.0 g，加入适量NaHCO3固体(滴定过程中，调节溶液的pH保持在6.5左右)，加水配成250 mL溶液，移出25.00 mL置于锥形瓶中，并滴加2~3滴淀粉溶液，用0.15 mol·L-1碘的标准溶液滴定(已知：N2H4·H2O+2I2===N2↑+4HI+H2O)。 (1)滴定时，碘的标准溶液盛放在　　　　　(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。  (2)下列能导致水合肼的含量测定结果偏高的是　　　　(填字母)。  a.锥形瓶清洗干净后未干燥 b.滴定前，滴定管内无气泡，滴定后有气泡 c.读数时，滴定前平视，滴定后俯视 d.盛标准液的滴定管水洗后，直接装标准液 (3)实验测得消耗碘的标准溶液的平均值为20.00 mL，样品中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为　　　　　　　。  答案　(1)酸式　(2)d　(3)25% 解析　(1)碘液能腐蚀橡胶，应选用酸式滴定管。(2)a项，对测定结果无影响；b项，滴定后有气泡，读取的碘的标准溶液体积偏小，使测定结果偏低；c项，滴定后俯视读数时，读取的碘的标准溶液的体积偏小，会使测定结果偏低；d项，消耗碘的标准溶液的体积偏大，使测定结果偏高。 (3)　　　2I2　　　　~　　　N2H4·H2O 　　　 　2　　　　　 　　　　　1 0.15×20×10-3 mol　×0.15×20×10-3 mol 则水合肼的质量分数为×100%=25%。 7.(5分)为测定咸菜中亚硝酸根离子的含量(忽略硝酸根离子的干扰)，取1 kg咸菜榨汁，收集榨出的液体，加入提取剂，过滤得到无色滤液，将该滤液稀释至体积为1 L，取100 mL稀释后的滤液与过量的稀硫酸和碘化钾溶液的混合液反应，再滴加几滴淀粉溶液，用0.010 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液进行滴定，共消耗Na2S2O3溶液的体积为15.00 mL。 (1)在碱式滴定管中装入Na2S2O3溶液后，要先排放滴定管尖嘴处的气泡，其正确的图示为　　　　(填字母)。  (2)该咸菜中亚硝酸根离子的含量为　　　　 mg·kg-1(已知：2N+4H++2I-===2NO↑+I2+2H2O，I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6)。  答案　(1)B　(2)69 解析　(2)根据反应原理可推出关系式：2N~I2~2Na2S2O3，共消耗Na2S2O3溶液的物质的量是15.00 mL×10-3×0.010 0 mol·L-1=1.5×10-4 mol，则1 L溶液中含N的物质的量是1.5×10-3 mol，该咸菜中亚硝酸根离子的含量为=69 mg·kg-1。 学科网（北京）股份有限公司 $$ [热点题空] 专题三　第5练　 综合实验中的滴定 计算、产率计算 1 2 3 4 5 6 7 1.[2023·重庆，15(4)②]称取CaCl2水合物1.000 g，加水溶解，加入过量Na2C2O4，将所得沉淀过滤洗涤后，溶于热的稀硫酸中，用0.100 0 mol· L-1 KMnO4标准溶液滴定，消耗24.00 mL。滴定达到终点的现象为______ 　　　　　　 　，该副产物中CaCl2的质量分数为　　　　。  后半滴KMnO4标准溶液，溶液变为浅红色，且半分钟内不变色 滴入最 66.6% 氯化钙和草酸钠反应转化为草酸钙沉淀，草酸钙沉淀加入硫酸中转化为草酸，草酸和高锰酸钾发生氧化还原反应：2Mn+5H2C2O4+6H+ ===10CO2↑+2Mn2++8H2O，结合质量守恒可知，5CaCl2~5H2C2O4~ 2Mn，则该副产物中CaCl2的质量分数为 ×100%=66.6%。 1 2 3 4 5 6 7 2.[2022·山东，18(2)]实验室利用FeCl2·4H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl2。 现有含少量杂质的FeCl2·nH2O，为测定n值进行如下实验： 实验Ⅰ：称取m1 g样品，用足量稀硫酸溶解后，用c mol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+达终点时消耗V mL(滴定过程中Cr2转化为Cr3+，Cl-不反应)。 实验Ⅱ：另取m1 g样品，与足量SOCl2反应后，固体质量为m2 g。 则n=　　　 　　；下列情况会导致n测量值偏小的是　　　(填标号)。  A.样品中含少量FeO杂质 B.样品与SOCl2反应时失水不充分 C.实验Ⅰ中，称重后样品发生了潮解 D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成 1 2 3 4 5 6 7 AB 滴定过程中Cr2将Fe2+氧化成Fe3+，自身被还原成Cr3+，反应的离子方程式为6Fe2++Cr2+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O，则m1 g样品中n(FeCl2)=6n(Cr2)=6cV×10-3mol；m1 g样品中结晶水的质量为(m1-m2) g，结晶水的物质的量为 mol，n(FeCl2)∶n(H2O)=1∶n=(6cV ×10-3 mol)∶ mol，解得n=。样品中含少量FeO杂质，溶于稀硫酸后生成Fe2+，导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏大，使n的测量值偏小，A项选； 1 2 3 4 5 6 7 样品与SOCl2反应时失水不充分，则m2偏大，使n的测量值偏小，B项选； 实验Ⅰ称重后，样品发生了潮解，消耗的K2Cr2O7溶液的体积V不变，使n的测量值不变，C项不选； 滴定达到终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成，导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏小，使n的测量值偏大，D项不选。 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 3.[2021·山东，18(3)]六氯化钨(WCl6)可用作有机合成催化剂，熔点为283 ℃，沸点为340 ℃，易溶于CS2，极易水解。实验室中，先将三氧化钨(WO3)还原为金属钨(W)再制备WCl6。 利用碘量法测定WCl6产品纯度，实验如下： ①称量：将足量CS2(易挥发)加入干燥的称量瓶中，盖紧称重为m1 g；开盖并计时1分钟，盖紧称重为m2 g；再开盖加入待测样品并计时1分钟，盖紧称重为m3 g，则样品质量为　　 　　　g(不考虑空气中水蒸气的干扰)。  m3+m1-2m2 1 2 3 4 5 6 7 称量时加入足量的CS2，盖紧称重为m1 g，由于CS2易挥发，开盖时要挥发出来，称量的质量要减少，开盖并计时1分钟，盖紧称重为 m2 g，则挥发出的CS2的质量为(m1-m2)g，再开盖加入待测样品并计时1分钟，又挥发出(m1-m2)g的CS2，盖紧称重为m3 g，则样品质量为m3 g+2(m1-m2)g-m1 g=(m3+m1-2m2)g。 1 2 3 4 5 6 7 ②滴定：先将WCl6转化为可溶的Na2WO4，通过I离子交换柱发生反应：W+Ba(IO3)2===BaWO4+2I；交换结束后，向所得含I的溶液中加入适量酸化的KI溶液，发生反应：I+5I-+6H+===3I2+3H2O；反应完全后，用Na2S2O3标准溶液滴定，发生反应：I2+2S2===2I-+S4。滴定达终点时消耗c mol·L-1的Na2S2O3溶液V mL，则样品中WCl6(摩尔质量为 M g·mol-1)的质量分数为　　 　　　。称量时，若加入待测样品后，开盖时间超过1分钟，则滴定时消耗Na2S2O3溶液的体积将　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)，样品中WCl6质量分数的测定值将　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。  % 不变 偏大 1 2 3 4 5 6 7 滴定时，根据关系式：W~2I~6I2~12S2，样品中n(WCl6)= n(W)=n(S2)=cV×10-3mol，m(WCl6)=cV×10-3mol× M g·mol-1= g，则样品中WCl6的质量分数为× 100%=%；根据测定原理，称量时，若加入待测样品后，开盖时间超过1分钟，挥发的CS2的质量增大，m3偏小，但WCl6的质量不变，则滴定时消耗Na2S2O3溶液的体积将不变，样品中WCl6质量分数的测定值将偏大。 1 2 3 4 5 6 7 4.[2023·浙江6月选考，20(4)]某研究小组用铝土矿为原料制备絮凝剂聚合氯化铝([Al2(OH)aClb]m，a=1~5)。 已知：①铝土矿主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3和SiO2。用NaOH溶液溶解铝土矿过程中SiO2转变为难溶性的铝硅酸盐。 ②[Al2(OH)aClb]m的絮凝效果可用盐基度衡量，盐基度=。当盐基度为0.60~0.85时，絮凝效果较好。 1 2 3 4 5 6 7 (4)测定产品的盐基度。 Cl-的定量测定：称取一定量样品，配成溶液，移取25.00 mL溶液于锥形瓶中，调pH=6.5~10.5，滴加指示剂K2CrO4溶液。在不断摇动下，用0.100 0 mol·L-1 AgNO3标准溶液滴定至浅红色(有Ag2CrO4沉淀)，30秒内不褪色。平行测试3次，平均消耗AgNO3标准溶液22.50 mL。另测得上述样品溶液中c(Al3+)=0.100 0 mol·L-1。 ①产品的盐基度为　　　　。  0.7 1 2 3 4 5 6 7 根据Cl-~AgNO3，样品溶液中氯离子物质的量浓度为=0.09 mol·L-1，n(Al3+)∶n(Cl-)=10∶9， 根据电荷守恒得到 [Al2(OH)4.2Cl1.8]m产品的盐基度为=0.7。 1 2 3 4 5 6 7 ②测定Cl-过程中溶液pH过低或过高均会影响测定结果，原因是________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________。  指示剂会与氢离子反应生成重铬酸根离子，会氧化氯离子，导致消耗的硝酸银偏少，而pH过高，氢氧根离子会与银离子反应，导致消耗的硝酸银偏多 pH过低， 1 2 3 4 5 6 7 5.[2023·辽宁，17(7)]2-噻吩乙醇(Mr=128)是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体，其制备方法如下： Ⅰ.制钠砂。向烧瓶中加入 300 mL液体A和4.60 g金属 钠，加热至钠熔化后，盖 紧塞子，振荡至大量微小钠珠出现。 Ⅱ.制噻吩钠。降温至10 ℃，加入25 mL噻吩，反应至钠砂消失。 Ⅲ.制噻吩乙醇钠。降温至-10 ℃，加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液，反应30 min。 1 2 3 4 5 6 7 Ⅳ.水解。恢复室温，加入70 mL水，搅拌30 min；加盐酸调pH至4~6，继续反应2 h，分液；用水洗涤有机相，二次分液。 Ⅴ.分离。向有机相中加入无水MgSO4，静置，过滤，对滤液进行蒸馏，蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后，得到产品17.92 g。 产品的产率为　　　　(用Na计算，精确至0.1%)。  70.0% 1 2 3 4 5 6 7 步骤Ⅰ中向烧瓶中加入300 mL液体A和4.60 g金属钠，Na的物质的量为=0.2 mol，步骤Ⅱ中Na完全反应，根据方程式可知，理论上可以生成0.2 mol 2-噻 吩乙醇，产品的产率为 ×100% =70.0%。 1 2 3 4 5 6 7 碘液能腐蚀橡胶，应选用酸式滴定管。 6.滴定法测定水合肼样品的含量，称取样品3.0 g，加入适量NaHCO3固体(滴定过程中，调节溶液的pH保持在6.5左右)，加水配成250 mL溶液，移出25.00 mL置于锥形瓶中，并滴加2~3滴淀粉溶液，用0.15 mol·L-1碘的标准溶液滴定(已知：N2H4·H2O+2I2===N2↑+4HI+H2O)。 (1)滴定时，碘的标准溶液盛放在　 　(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。 酸式 1 2 3 4 5 6 7 (2)下列能导致水合肼的含量测定结果偏高的是　　　　(填字母)。  a.锥形瓶清洗干净后未干燥 b.滴定前，滴定管内无气泡，滴定后有气泡 c.读数时，滴定前平视，滴定后俯视 d.盛标准液的滴定管水洗后，直接装标准液 d 1 2 3 4 5 6 7 a项，对测定结果无影响； b项，滴定后有气泡，读取的碘的标准溶液体积偏小，使测定结果偏低； c项，滴定后俯视读数时，读取的碘的标准溶液的体积偏小，会使测定结果偏低； d项，消耗碘的标准溶液的体积偏大，使测定结果偏高。 1 2 3 4 5 6 7 (3)实验测得消耗碘的标准溶液的平均值为20.00 mL，样品中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为　　　。 25% 　　　2I2　　　　~　　　N2H4·H2O 　　　 2　　　　　 　　　　 1 0.15×20×10-3 mol　×0.15×20×10-3 mol 则水合肼的质量分数为×100%=25%。 1 2 3 4 5 6 7 7.为测定咸菜中亚硝酸根离子的含量(忽略硝酸根离子的干扰)，取1 kg咸菜榨汁，收集榨出的液体，加入提取剂，过滤得到无色滤液，将该滤液稀释至体积为1 L，取100 mL稀释后的滤液与过量的稀硫酸和碘化钾溶液的混合液反应，再滴加几滴淀粉溶液，用0.010 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液进行滴定，共消耗Na2S2O3溶液的体积为15.00 mL。 (1)在碱式滴定管中装入Na2S2O3溶液后，要先排放滴定管尖嘴处的气泡，其正确的图示为　　　　(填字母)。  B 1 2 3 4 5 6 7 根据反应原理可推出关系式：2N~I2~2Na2S2O3，共消耗Na2S2O3溶液的物质的量是15.00 mL×10-3×0.010 0 mol·L-1=1.5×10-4 mol，则1 L溶液中含N的物质的量是1.5×10-3 mol，该咸菜中亚硝酸根离子的 含量为=69 mg·kg-1。 (2)该咸菜中亚硝酸根离子的含量为　　　　 mg·kg-1(已知：2N+4H++ 2I-===2NO↑+I2+2H2O，I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6)。 69 $$