第03讲 物质的量在化学方程式计算中的应用（专项训练）（福建专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第03讲 物质的量在化学方程式计算中的应用 目录 01 课标达标练 题型01 比例式法在化学方程式计算中的应用 题型02 守恒法在化学方程式计算中的妙用 题型03 关系式法在多步反应中的应用 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 比例式法在化学方程式计算中的应用 1．将a L NH3通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后，气体体积变为b L(气体体积均在同温同压下测定)，该b L气体中NH3的体积分数是(　　) A. B. C. D. 2．利用太阳能分解水制氢(2H2O2H2↑＋O2↑)，若光解0.02 mol水，下列说法正确的是(　　) A．可生成H2的质量为0.02 g B．可生成氢原子数为2.408×1023个 C．可生成H2的体积为0.224 L(标准状况) D．生成H2的量理论上等于0.04 mol Na与H2O反应产生H2的量 3．某种矿石中铁元素以氧化物FemOn形式存在，现进行如下实验：将少量铁矿石样品粉碎，称取25.0 g样品于烧杯中，加入稀硫酸充分溶解，并不断加热、搅拌，滤去不溶物。向所得滤液中加入10.0 g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g。剩下滤液用浓度为2 mol·L－1的酸性KMnO4溶液滴定，至终点时消耗KMnO4溶液体积为25.0 mL。 (提示：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，8H＋＋MnO＋5Fe2＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O) (1)计算该铁矿石中铁元素的质量分数________。 (2)计算氧化物FemOn的化学式________________(m、n为正整数)。 4．把足量的铁粉投入硫酸和硫酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，所得金属粉末的质量与原铁粉的质量相等，则原溶液中H＋与SO的物质的量浓度之比为(　　) A．1∶4 B．2∶7 C．1∶2 D．3∶8 5．将12 g铁片放入150 mL的CuSO4溶液中，当溶液中的Cu2＋全部被还原时，铁片质量增加0.3 g，则原CuSO4溶液的物质的量浓度是(　　) A．0.125 mol·L－1 B．0.175 mol·L－1 C．0.25 mol·L－1 D．0.50 mol·L－1 02守恒法在化学方程式计算中的妙用 1.在a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2，恰好使溶液中的SO完全沉淀；加入足量强碱并加热可得到c mol NH3，则原溶液中Al3＋的浓度(mol·L－1)为(　　) A. B. C. D. 2.在氧气中燃烧0.22 g硫和铁组成的混合物，使其中的硫全部转化为二氧化硫，把这些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并转变为硫酸，这些硫酸可用10 mL 0.5 mol·L-1氢氧化钠溶液完全中和，则原混合物中硫的百分含量为(　　) A.72% B.40% C.36% D.18% 3．200吨含硫40%的黄铁矿，用接触法可以制得95%的硫酸(不考虑中间过程的损耗)的质量为多少吨？ 4．将1.08 g FeO完全溶解在100 mL 1.00 mol·L－1 硫酸中，然后加入25.00 mL K2Cr2O7溶液，恰好使Fe2＋全部转化为Fe3＋，且Cr2O中的铬全部转化为Cr3＋。则K2Cr2O7的物质的量浓度是________________。 5．某实验小组以BaS溶液为原料制备BaCl2·2H2O，并用重量法测定产品中BaCl2·2H2O的含量。设计了如下实验方案： ①称取产品0.500 0 g，用100 mL水溶解，酸化，加热至近沸； ②在不断搅拌下，向①所得溶液逐滴加入热的0.100 mol·L－1 H2SO4溶液； ③沉淀完全后，60 ℃水浴40分钟，经过滤、洗涤、烘干等步骤，称量白色固体，质量为0.466 0 g。 产品中BaCl2·2H2O的质量分数为__________(保留三位有效数字)。 6．将一定量的铜与100mL14mol/L浓硝酸反应，两者恰好完全反应，收集到标准状况下NO和NO2的混合气体8.96L。(假设反应前后溶液体积不变) (1)参加反应硝酸的物质的量为_______。 (2)反应后溶液中的物质的量浓度为_______。 (3)计算产生的体积(标准状况)_______。 03 关系式法在多步反应中的应用 1.尿素样品含氮量的测定方法如下。 已知：溶液中c(N)不能直接用NaOH溶液准确滴定。 ①消化液中的含氮粒子是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②步骤ⅳ中标准NaOH溶液的浓度和消耗的体积分别为c和V，计算样品含氮量还需要的实验数据有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.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　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2．硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O，M＝248 g·mol－1)可用作定影剂、还原剂。 回答下列问题： 利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下： (1)溶液配制：称取1.200 0 g某硫代硫酸钠晶体样品，用新煮沸并冷却的蒸馏水在________中溶解，完全溶解后，全部转移至100 mL的________中，加蒸馏水至________。 (2)滴定：取0.009 50 mol·L－1的K2Cr2O7标准溶液20.00 mL，硫酸酸化后加入过量KI，发生反应：Cr2O＋6I－＋14H＋===3I2＋2Cr3＋＋7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定，发生反应：I2＋2S2O===S4O＋2I－。加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，当溶液______________________________________________，即为滴定终点。平行滴定3次，样品溶液的平均用量为24.80 mL，则样品纯度为________%(结果保留1位小数)。 4．称取2.0 g制得的K2FeO4样品溶于适量KOH溶液中，加入足量KCrO2溶液，充分反应后过滤，将滤液转移到250 mL容量瓶定容。取25.00 mL定容后的溶液于锥形瓶，加入稀硫酸酸化，滴加几滴二苯胺磺酸钠作指示剂，用0.10 mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定，终点由紫色变为绿色，重复操作2次，平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积为26.00 mL。发生的反应有： FeO＋CrO＋2H2O===CrO＋Fe(OH)3↓＋OH－，2CrO＋2H＋===Cr2O＋H2O， Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。 则标准溶液应选用________(填“酸式”或“碱式”)滴定管盛放，该K2FeO4样品的纯度为________%。 5.某同学设计如下实验测定绿矾样品(主要成分为FeSO4·7H2O)的纯度，称取11.5 g绿矾产品，溶解，配制成1 000 mL溶液；分别量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中，用硫酸酸化的0.010 00 mol·高锰酸钾溶液滴定至终点，消耗高锰酸钾溶液的平均体积为20.00 mL。根据数据计算该绿矾样品的纯度约为(　　) A.94.5% B.96.1% C.96.7% D.97.6% 1．用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物，把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中，得到的沉淀干燥后质量为8.0 g，则此铅氧化物的化学式是(　　) A．PbO B．Pb2O3 C．Pb3O4 D．PbO2 2.将15 mL 2 mol·L-1 Na2CO3溶液逐滴加入到40 mL 0.5 mol·L-1 MCln盐溶液中，恰好将溶液中的Mn+完全沉淀为碳酸盐，则MCln中n值是(　　) A.4 B.3 C.2 D.1 3．常温下，某氮的气态氧化物15.6 L与过量的氢气混合，在一定条件下反应，使之生成液态水和无污染的气体单质。恢复到原状态，反应后气体体积比反应前气体体积减小了46.8 L，则原氮的氧化物的化学式为(　　) A．N2O3 B．NO2 C．NO D．N2O 4．用黄铁矿可以制取H2SO4，再用H2SO4可以制取化肥(NH4)2SO4。煅烧含FeS2 80.2%的黄铁矿75.0 t，最终生产出79.2 t (NH4)2SO4。已知NH3的利用率为92.6%，H2SO4的利用率为89.8%，试求黄铁矿制取H2SO4时的损失率为______________。 5．在Al2(SO4)3、K2SO4和明矾的混合溶液中，如果c(SO)等于0.2 mol·L－1，当加入等体积的0.2 mol·L－1的KOH溶液时，生成的沉淀恰好溶解，则原混合溶液中K＋的物质的量浓度为(　　) A．0.25 mol·L－1 B．0.2 mol·L－1 C．0.45 mol·L－1 D．0.225 mol·L－1 6.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150 mL 4 mol·L-1的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出2.24 L NO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现。若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到的铁的物质的量为(　　) A.0.25 mol B.0.2 mol C.0.3 mol D.0.35 mol 7.向100 mL的FeBr2溶液中通入3.36 L(标准状况下)Cl2，所得溶液中Cl-和Br-的物质的量浓度相等，则原FeBr2溶液的物质的量浓度为(　　) A.0.75 mol·L-1 B.1 mol·L-1 C.1.5 mol·L-1 D.2 mol·L-1 8.取3.38 g K2CO3和KHCO3的混合物溶于水配成25 mL溶液，往溶液中加入25 mL Ba(OH)2溶液恰好使生成白色沉淀的量最多，反应后溶液中c(OH-)=0.8 mol·L-1(忽略混合后溶液体积变化)，则原混合物中K2CO3和KHCO3物质的量之比为(　　) A.1∶2 B.1∶1 C.2∶1 D.2∶3 9.过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)可用于改善地表水质、处理含重金属粒子废水、应急供氧等。 (1)已知：I2+2S2===2I-+S4，测定制备的过氧化钙晶体中CaO2的含量的实验步骤如下： 第一步：准确称取 a g产品放入锥形瓶中，再加入过量的 b g KI晶体，加入适量蒸馏水溶解，再滴入少量2 mol·L-1的H2SO4溶液，充分反应。 第二步：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。 第三步：逐滴加入浓度为 c mol·L-1的Na2S2O3溶液发生反应，滴定达到终点时出现的现象是　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。 若滴定消耗Na2S2O3溶液V mL，则样品中CaO2的质量分数为　　　　(用字母表示)。 (2)已知过氧化钙加热至350 ℃左右开始分解放出氧气。将过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)在坩埚中加热逐渐升高温度，测得样品质量随温度的变化如图所示，则350 ℃左右所得固体物质的化学式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 10.聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4·7H2O为原料，经溶解、氧化、水解聚合等步骤，可制备聚合硫酸铁。 (1)将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸，在约70 ℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液，继续反应一段时间，得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化Fe2+的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　；水解聚合反应会导致溶液的pH　　　　(填“增大”或“减小”)。 (2)测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数：准确称取液态样品3.000 g，置于250 mL锥形瓶中，加入适量稀盐酸，加热，滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+)，充分反应后，除去过量的Sn2+。用5.000×10-2 mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+)，消耗K2Cr2O7溶液22.00 mL。 ①上述实验中若不除去过量的Sn2+，样品中铁的质量分数的测定结果将　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 ②该样品中铁的质量分数为　　　　　　　　　　　　　　　　。 1.(2024·福建卷节选)实验室用发光二极管的生产废料主要成分为难溶于水的，含少量、金属制备，过程如图。已知：与为同族元素，难溶于溶液。 纯度测定：称取样品，经处理配制成溶液，从中移取于锥形瓶中，一定条件下，加入溶液此时镓以存在，再加入作指示剂，用标准溶液滴定过量的，滴定终点为紫红色。 该过程涉及反应： 终点时消耗溶液，则纯度为 ______ 。列出计算式 滴定时会导致所测纯度偏小的情况是 ______ 。填标号 未使用标准溶液润洗滴定管 称重后样品吸收了空气中水汽 终点时滴定管尖嘴内有气泡 终点读数时仰视滴定管刻度线 2.(2022·福建卷节选)某兴趣小组设计实验探究，催化空气氧化的效率。回答下列问题： 步骤Ⅲ  探究催化空气氧化的效率 将一定量与空气混合，得到体积分数为的气体样品。使用下图装置部分加热及夹持装置省略，调节管式炉温度至，按一定流速通入气体样品。已知：是白色固体，易吸水潮解： 通入已折算为标况的气体样品后，继续向装置内通入一段时间氮气，最终测得形管内生成了。 能证明被空气氧化的现象是_______； 被催化氧化的百分率为_______； 若未通入氮气，的结果将_______填“偏大”“偏小”或“无影响”。 探究气体与催化剂接触时长对催化氧化效率的影响时，采用_______方法可以缩短接触时长。 步骤Ⅲ装置存在的不足之处是_______。 3.(2025·重庆卷节选)硒广泛应用于工农业和生物医药等领域，一种利用热解制备高纯硒的流程如图： 已知的沸点为，回答下列问题： 的含量可根据行业标准进行测定，测定过程中的化合价变化 如图： 称取粗硒样品，经过程将其溶解转化为弱酸，并消除测定过程中的干扰。在酸性介质中，先加入标准溶液，再加入少量和淀粉溶液，继续用标准溶液滴定至蓝色消失为终点原理为，又消耗。过程中Ⅳ与反应的物质的量之比为：，且反应最快。过程的离子方程式为______。该样品中的质量分数为______。 4.(2025·山西卷)某实验室制备糖精钴，并测定其结晶水含量。 已知：表示糖精根离子，其摩尔质量为；糖精钴的溶解度在热水中较大，在冷水中较小；丙酮沸点为，与水互溶。 一制备 Ⅰ称取，加入蒸馏水，搅拌溶解，得溶液。 Ⅱ称取稍过量糖精钠，加入蒸馏水，加热搅拌，得溶液。 Ⅲ将溶液加入到接近沸腾的溶液中，反应分钟后停止加热，静置，冷却结晶。 Ⅳ过滤，依次用三种不同试剂洗涤晶体，晾干得产品。 回答下列问题： Ⅰ和Ⅱ中除烧杯外，还需用到的玻璃仪器有 ______、______。写出两种 Ⅲ中静置过程有少量晶体出现时，可将烧杯置于 ______中，以使大量晶体析出。 Ⅳ中用丙酮、冷水、冷的溶液洗涤晶体，正确顺序为 ______。 A. B. C. Ⅳ中为了确认氯离子已经洗净，取水洗时的最后一次滤液于试管中，______将实验操作、现象和结论补充完整。 与本实验安全注意事项有关的图标有 ______。 二结晶水含量测定 和形成：配合物。准确称取糖精钴产品于锥形瓶中，加蒸馏水，加热溶解，再加入缓冲溶液和指示剂，在下，用的标准溶液滴定。 下列操作的正确顺序为 ______用字母排序。 用标准溶液润洗滴定管 加入标准溶液至“”刻度以上处 检查滴定管是否漏水并清洗 赶出气泡，调节液面，准确记录读数 滴定终点时消耗标准溶液，则产品中的测定值为 ______用含、、的代数式表示；若滴定前滴定管尖嘴处无气泡，滴定后有气泡，会导数的测定值 ______填“偏高”“偏低”或“无影响”。 5.(2024·浙江卷)某小组采用如下实验流程制备： 已知：是一种无色晶体，吸湿性极强，可溶于热的正己烷，在空气中受热易被氧化。 请回答： 如图为步骤Ⅰ的实验装置图夹持仪器和尾气处理装置已省略，图中仪器的名称是 ______ ，判断步骤Ⅰ反应结束的实验现象是 ______ 。 下列做法不正确的是 ______ 。 A.步骤Ⅰ中，反应物和溶剂在使用前除水 B.步骤Ⅰ中，若控温加热器发生故障，改用酒精灯配石棉网加热 C.步骤Ⅲ中，在通风橱中浓缩至蒸发皿内出现晶膜 D.步骤Ⅳ中，使用冷的正己烷洗涤 所得粗产品呈浅棕黄色，小组成员认为其中混有碘单质，请设计实验方案验证 ______ 。 纯化与分析：对粗产品纯化处理后得到产品，再采用银量法测定产品中含量以确定纯度。滴定原理为：先用过量标准溶液沉淀，再以标准溶液回滴剩余的。已知： 难溶电解质 黄色 白色 红色 溶度积常数 从下列选项中选择合适的操作补全测定步骤 ______ 。 称取产品，用少量稀酸溶解后转移至容量瓶，加水定容得待测溶液。取滴定管检漏、水洗 ______ 装液、赶气泡、调液面、读数用移液管准确移取待测溶液加入锥形瓶 ______ ______ 加入稀酸用标准溶液滴定 ______ 读数。 润洗，从滴定管尖嘴放出液体 润洗，从滴定管上口倒出液体 滴加指示剂溶液 滴加指示剂硫酸铁铵溶液 准确移取标准溶液加入锥形瓶 滴定至溶液呈浅红色 滴定至沉淀变白色 加入稀酸的作用是 ______ 。 三次滴定消耗标准溶液的平均体积为，则产品纯度为 ______ 。 6.(2024·贵州卷)十二钨硅酸在催化方面有重要用途。某实验小组制备十二钨硅酸晶体，并测定其结晶水含量的方法如下装置如图，夹持装置省略： Ⅰ将适量、加入三颈烧瓶中，加适量水，加热，溶解。 Ⅱ持续搅拌下加热混合物至近沸，缓慢滴加浓盐酸至为，反应分钟，冷却。 Ⅲ将反应液转至萃取仪器中，加入乙醚，再分批次加入浓盐酸，萃取。 Ⅳ静置后液体分上、中、下三层，下层是油状钨硅酸醚合物。 Ⅴ将下层油状物转至蒸发皿中，加少量水，加热至混合液表面有晶膜形成，冷却结晶，抽滤，干燥，得到十二钨硅酸晶体。 已知： 制备过程中反应体系过低会产生钨的水合氧化物沉淀； 乙醚易挥发、易燃，难溶于水且密度比水小； 乙醚在高浓度盐酸中生成的与缔合成密度较大的油状钨硅酸醚合物。 回答下列问题： 仪器中的试剂是 ______ 填名称，其作用是 ______ 。 步骤Ⅱ中浓盐酸需缓慢滴加的原因是 ______ 。 下列仪器中，用于“萃取、分液”操作的有 ______ 填名称。 步骤Ⅳ中“静置”后液体中间层的溶质主要是 ______ 。 步骤Ⅴ中“加热”操作 ______ 选填“能”或“不能”使用明火，原因是 ______ 。 结晶水测定：称取十二铇硅酸晶体，相对分子质量为，采用热重分析法测得失去全部结晶水时失重，计算 ______ 用含、的代数式表示若样品未充分干燥，会导致的值 ______ 选填“偏大”“偏小”或“不变”。 7.(2022·辽宁，17(7))取2.50 g H2O2产品，加蒸馏水定容至100 mL摇匀。取20.00 mL于锥形瓶中，用0.050 0 mol·L-1酸性KMnO4标准溶液滴定。平行滴定三次，消耗标准溶液体积分别为19.98 mL、20.90 mL、20.02 mL。假设其他杂质不干扰结果，产品中H2O2质量分数为　　　　　　　　　。 8．(2022·浙江6月选考，27)联合生产是化学综合利用资源的有效方法。煅烧石灰石反应：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH＝＋1.8×102 kJ·mol－1，石灰石分解需要的能量由焦炭燃烧提供。将石灰石与焦炭按一定比例混合于石灰窑中，连续鼓入空气，使焦炭完全燃烧生成CO2，其热量有效利用率为50%。石灰窑中产生的富含CO2的窑气通入氨的氯化钠饱和溶液中，40%的CO2最终转化为纯碱。已知：焦炭的热值为30 kJ·g－1(假设焦炭不含杂质)。请回答： (1)每完全分解100 kg石灰石(含CaCO390%，杂质不参与反应)，需要投料______kg焦炭。 (2)每生产106 kg纯碱，同时可获得______kg CaO(列式计算)。 9．（2022·湖南，15(6)）某实验小组以BaS溶液为原料制备BaCl2·2H2O，并用重量法测定产品中BaCl2·2H2O的含量。设计了如下实验方案： ①称取产品0.500 0 g，用100 mL水溶解，酸化，加热至近沸； ②在不断搅拌下，向①所得溶液逐滴加入热的0.100 mol·L－1 H2SO4溶液； ③沉淀完全后，60 ℃水浴40分钟，经过滤、洗涤、烘干等步骤，称量白色固体，质量为0.466 0 g。 产品中BaCl2·2H2O的质量分数为__________(保留三位有效数字)。 学科网（北京）股份有限公司1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第03讲 物质的量在化学方程式计算中的应用 目录 01 课标达标练 题型01 比例式法在化学方程式计算中的应用 题型02 守恒法在化学方程式计算中的妙用 题型03 关系式法在多步反应中的应用 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 比例式法在化学方程式计算中的应用 1．将a L NH3通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后，气体体积变为b L(气体体积均在同温同压下测定)，该b L气体中NH3的体积分数是(　　) A. B. C. D. 【答案】　C 【解析】　设参加反应的氨气体积为x，则 2NH3N2＋3H2　ΔV 2 L　　　　　　　　2 L x　　　　　　　　　(b－a) L x＝(b－a) L 所以气体中NH3的体积分数为＝。 2．利用太阳能分解水制氢(2H2O2H2↑＋O2↑)，若光解0.02 mol水，下列说法正确的是(　　) A．可生成H2的质量为0.02 g B．可生成氢原子数为2.408×1023个 C．可生成H2的体积为0.224 L(标准状况) D．生成H2的量理论上等于0.04 mol Na与H2O反应产生H2的量 【答案】D　 【解析】分析太阳能分解水制氢时发生的反应，则有 2H2O2H2↑＋O2↑ 2　　　　　 2 n(H2O)　　n(H2) 从而可得n(H2)＝n(H2O)＝0.02 mol。 生成H2的质量为0.02 mol×2 g·mol－1＝0.04 g，故A错误。生成氢原子的物质的量为0.02 mol×2＝0.04 mol，则氢原子数目为2.408×1022个，故B错误。生成的H2在标准状况下的体积为0.02 mol×22.4 L·mol－1＝0.448 L，故C错误。根据反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑可知，0.04 mol Na与水反应生成0.02 mol H2，与光解0.02 mol水生成H2的量相等，故D正确。 3．某种矿石中铁元素以氧化物FemOn形式存在，现进行如下实验：将少量铁矿石样品粉碎，称取25.0 g样品于烧杯中，加入稀硫酸充分溶解，并不断加热、搅拌，滤去不溶物。向所得滤液中加入10.0 g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g。剩下滤液用浓度为2 mol·L－1的酸性KMnO4溶液滴定，至终点时消耗KMnO4溶液体积为25.0 mL。 (提示：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，8H＋＋MnO＋5Fe2＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O) (1)计算该铁矿石中铁元素的质量分数________。 (2)计算氧化物FemOn的化学式________________(m、n为正整数)。 【答案】(1)56%　(2)Fe5O7(或FeO·2Fe2O3) 【解析】 (1)样品中的铁元素在加入铜粉后全部转变为Fe2＋，Fe2＋再被酸性KMnO4溶液滴定。 8H＋＋MnO　　＋　 5Fe2＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O 1　　　　　 　5 0．025 L×2 mol·L－1　n(Fe2＋) 则＝，可得n(Fe2＋)＝5×0.025 L×2 mol·L－1＝0.25 mol，故样品中铁元素的质量分数为×100%＝56%。 (2)反应消耗铜的物质的量n(Cu)＝＝0.1 mol， 2Fe3＋ ＋ Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ 2　　　 1 n(Fe3＋) 0.1 mol 则＝，可得n(Fe3＋)＝2×0.1 mol ＝0.2 mol，根据铁原子守恒得n(Fe2＋)＝0.25 mol－0.2 mol＝0.05 mol，n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝1∶4，所以该氧化物的化学式可表示为Fe5O7(或FeO·2Fe2O3)。 4．把足量的铁粉投入硫酸和硫酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，所得金属粉末的质量与原铁粉的质量相等，则原溶液中H＋与SO的物质的量浓度之比为(　　) A．1∶4 B．2∶7 C．1∶2 D．3∶8 【答案】　A 【解析】　设原溶液中H2SO4和CuSO4的物质的量分别为x mol、y mol。 Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu　Δm(固体质量增加) 56 g 1 mol　　　　　64 g　8 g 56y g y mol　　　　64y g　8y g Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑　Δm(固体质量减少) 56 g 1 mol　　　　　　　　　56 g 56x g x mol　　　　　　　　56x g 因为在反应前后固体质量相等，所以Δm(减)＝Δm(增)，即：56x＝8y， ＝＝＝，则＝＝。 5．将12 g铁片放入150 mL的CuSO4溶液中，当溶液中的Cu2＋全部被还原时，铁片质量增加0.3 g，则原CuSO4溶液的物质的量浓度是(　　) A．0.125 mol·L－1 B．0.175 mol·L－1 C．0.25 mol·L－1 D．0.50 mol·L－1 【答案】　C 【解析】　设原溶液中硫酸铜的物质的量为x mol，则： Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu　Δm 1 mol　　　　　　　　8 g x mol　　　　　　　　0.3 g 1 mol∶x mol＝8 g∶0.3 g 解得x＝0.037 5，硫酸铜的物质的量浓度为＝0.25 mol·L－1。 02守恒法在化学方程式计算中的妙用 1.在a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2，恰好使溶液中的SO完全沉淀；加入足量强碱并加热可得到c mol NH3，则原溶液中Al3＋的浓度(mol·L－1)为(　　) A. B. C. D. 【答案】　D 【解析】　由混合溶液中加入b mol BaCl2，恰好使溶液中的SO完全沉淀，根据SO＋Ba2＋===BaSO4↓可知n(SO)＝b mol；由加入足量强碱并加热可得到c mol NH3，根据NH＋OH－NH3↑＋H2O可知n(NH)＝c mol，由于溶液不显电性，设原溶液中Al3＋的物质的量为x mol，由电荷守恒可知，3x＋c＝2b，所以x＝，由于溶液的体积是a L，所以原溶液中Al3＋的物质的量浓度c(Al3＋)＝＝ mol·L－1，故D正确。 2.在氧气中燃烧0.22 g硫和铁组成的混合物，使其中的硫全部转化为二氧化硫，把这些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并转变为硫酸，这些硫酸可用10 mL 0.5 mol·L-1氢氧化钠溶液完全中和，则原混合物中硫的百分含量为(　　) A.72% B.40% C.36% D.18% 【答案】　C 【解析】　S与O2反应生成SO2，进而被氧化为SO3，SO3与水反应生成硫酸，硫酸与氢氧化钠发生反应：H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O。n(H2SO4)=n(NaOH)=×0.01×0.5 mol=0.002 5 mol，根据硫原子守恒，可知n(S)=0.002 5 mol，w(S)=×100%≈36%。 3．200吨含硫40%的黄铁矿，用接触法可以制得95%的硫酸(不考虑中间过程的损耗)的质量为多少吨？ 【答案】257.9 t 【解析】 根据反应前后硫原子数不变，可得关系式：2S～FeS2～2H2SO4 即：S　　～ 　H2SO4 32　　　　　98 200 t×40%　　　95%·x 32∶98＝(200 t×40%)∶(95%·x) x≈257.9 t。 4．将1.08 g FeO完全溶解在100 mL 1.00 mol·L－1 硫酸中，然后加入25.00 mL K2Cr2O7溶液，恰好使Fe2＋全部转化为Fe3＋，且Cr2O中的铬全部转化为Cr3＋。则K2Cr2O7的物质的量浓度是________________。 【答案】0.100 mol·L－1 【解析】 由电子守恒知，FeO中＋2价铁所失电子的物质的量与Cr2O中＋6价铬所得电子的物质的量相等，×(3－2)＝0.025 00 L×c(Cr2O)×(6－3)×2，得c(Cr2O)＝0.100 mol·L－1。 5．某实验小组以BaS溶液为原料制备BaCl2·2H2O，并用重量法测定产品中BaCl2·2H2O的含量。设计了如下实验方案： ①称取产品0.500 0 g，用100 mL水溶解，酸化，加热至近沸； ②在不断搅拌下，向①所得溶液逐滴加入热的0.100 mol·L－1 H2SO4溶液； ③沉淀完全后，60 ℃水浴40分钟，经过滤、洗涤、烘干等步骤，称量白色固体，质量为0.466 0 g。 产品中BaCl2·2H2O的质量分数为__________(保留三位有效数字)。 【答案】　97.6% 【解析】　由题意可知，硫酸钡的物质的量为＝0.002 mol，依据钡原子守恒，产品中BaCl2·2H2O的物质的量为0.002 mol，质量为0.002 mol×244 g·mol－1＝0.488 g，质量分数为×100%＝97.6%。 6．将一定量的铜与100mL14mol/L浓硝酸反应，两者恰好完全反应，收集到标准状况下NO和NO2的混合气体8.96L。(假设反应前后溶液体积不变) (1)参加反应硝酸的物质的量为_______。 (2)反应后溶液中的物质的量浓度为_______。 (3)计算产生的体积(标准状况)_______。 【答案】(1)1.4mol (2)5mol/L (3)2.24L或2240mL 【解析】100mL14mol/L浓硝酸物质的量为1.4mol，标准状况下NO和的混合气体8.96L，物质的量为0.4mol，根据，，假设生成的NO为x，生成的为y，则x+y=0.4，4x+2y=1.4，解得x=0.3mol，y=0.1mol，据此回答。 (1)根据分析可知，参加反应硝酸的物质的量为1.4mol； (2)根据N元素守恒，，则反应后溶液中的物质的量浓度为； (3)根据分析可知，的物质的量为0.1mol，产生的体积(标准状况)为。 03 关系式法在多步反应中的应用 1.尿素样品含氮量的测定方法如下。 已知：溶液中c(N)不能直接用NaOH溶液准确滴定。 ①消化液中的含氮粒子是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②步骤ⅳ中标准NaOH溶液的浓度和消耗的体积分别为c和V，计算样品含氮量还需要的实验数据有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】　①N　②样品的质量、步骤ⅲ所加入H2SO4溶液的体积和浓度 【解析】　①尿素消化分解生成NH3和CO2，由于反应中存在浓H2SO4，则消化液中含氮粒子为。 2.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　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】　①m3+m1-2m2　②% 【解析】　②滴定时，根据题给三个离子方程式可得关系式：W~2I~6I2~12S2，结合钨元素的质量守恒可得关系式：WCl6~12S2，则样品中n(WCl6)=n(S2)=×c mol·L-1×V×10-3L，m(WCl6)=×c mol·L-1×V×10-3L×M g·mol-1= g，因此样品中WCl6的质量分数为×100%=%。 2．硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O，M＝248 g·mol－1)可用作定影剂、还原剂。 回答下列问题： 利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下： (1)溶液配制：称取1.200 0 g某硫代硫酸钠晶体样品，用新煮沸并冷却的蒸馏水在________中溶解，完全溶解后，全部转移至100 mL的________中，加蒸馏水至________。 (2)滴定：取0.009 50 mol·L－1的K2Cr2O7标准溶液20.00 mL，硫酸酸化后加入过量KI，发生反应：Cr2O＋6I－＋14H＋===3I2＋2Cr3＋＋7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定，发生反应：I2＋2S2O===S4O＋2I－。加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，当溶液______________________________________________，即为滴定终点。平行滴定3次，样品溶液的平均用量为24.80 mL，则样品纯度为________%(结果保留1位小数)。 【答案】(1)烧杯　容量瓶　溶液的凹液面与刻度线相切 (2)蓝色褪去，且半分钟内不恢复成原来的颜色　95.0 【解析】(1)配制一定物质的量浓度的溶液，应该在烧杯中溶解，冷却至室温后，转移至100 mL的容量瓶中，加水至距刻度线1～2 cm处，改用胶头滴管滴加至溶液的凹液面与刻度线相切。(2)加入淀粉作指示剂，淀粉遇I2变蓝色，加入的Na2S2O3样品与I2反应，当I2消耗完后，溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复成原来的颜色，即为滴定终点。 由反应Cr2O＋6I－＋14H＋===3I2＋2Cr3＋＋7H2O、I2＋2S2O===S4O＋2I－ 得关系式： Cr2O　～　3I2　～　　　6S2O 1　　　　　　　　　　　6 0.009 50 mol·L－1　　　0.009 50 mol·L－1 ×0.02 L　　　　　　×0.02 L×6 硫代硫酸钠样品溶液的浓度为， 样品的纯度为×100%＝95.0%。 4．称取2.0 g制得的K2FeO4样品溶于适量KOH溶液中，加入足量KCrO2溶液，充分反应后过滤，将滤液转移到250 mL容量瓶定容。取25.00 mL定容后的溶液于锥形瓶，加入稀硫酸酸化，滴加几滴二苯胺磺酸钠作指示剂，用0.10 mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定，终点由紫色变为绿色，重复操作2次，平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积为26.00 mL。发生的反应有： FeO＋CrO＋2H2O===CrO＋Fe(OH)3↓＋OH－，2CrO＋2H＋===Cr2O＋H2O， Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。 则标准溶液应选用________(填“酸式”或“碱式”)滴定管盛放，该K2FeO4样品的纯度为________%。 【答案】　酸式　85.8 【解析】　 FeO～CrO～Cr2O～3Fe2＋ 1 mol　　　　　　　　　3 mol n　　　　　　　0.10 mol·L－1×0.026 L n＝×0.10 mol·L－1×0.026 L， 该样品的纯度为×100%＝85.8%。 5.某同学设计如下实验测定绿矾样品(主要成分为FeSO4·7H2O)的纯度，称取11.5 g绿矾产品，溶解，配制成1 000 mL溶液；分别量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中，用硫酸酸化的0.010 00 mol·高锰酸钾溶液滴定至终点，消耗高锰酸钾溶液的平均体积为20.00 mL。根据数据计算该绿矾样品的纯度约为(　　) A.94.5% B.96.1% C.96.7% D.97.6% 【答案】　C 【解析】　高锰酸根离子与亚铁离子反应的离子方程式为Mn+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O，n(KMnO4)=20.00×10-3 L×0.010 00 mol·L-1=2.0×10-4 mol，则n(FeSO4·7H2O)=5n(KMnO4)=1.0×10-3 mol，w(FeSO4·7H2O)=×100%≈96.7%。 1．用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物，把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中，得到的沉淀干燥后质量为8.0 g，则此铅氧化物的化学式是(　　) A．PbO B．Pb2O3 C．Pb3O4 D．PbO2 【答案】　C 【解析】　 设此铅氧化物的化学式为PbxOy， PbxOy～y[O]～yCO～yCO2～yCaCO3 16y　　　　　　　　100y m(O)＝1.28 g　　　　8.0 g 所以m(Pb)＝13.7 g－1.28 g＝12.42 g， x∶y＝∶＝3∶4。 2.将15 mL 2 mol·L-1 Na2CO3溶液逐滴加入到40 mL 0.5 mol·L-1 MCln盐溶液中，恰好将溶液中的Mn+完全沉淀为碳酸盐，则MCln中n值是(　　) A.4 B.3 C.2 D.1 【答案】　B 【解析】　M的化合价为+n，Na2CO3与MCln反应对应的关系式为 2Mn+　　　　　~　　　　　　nC 2　　　　　　　　　　　　　　n 0.04 L×0.5 mol·L-1　0.015 L×2 mol·L-1 解得n=3。 3．常温下，某氮的气态氧化物15.6 L与过量的氢气混合，在一定条件下反应，使之生成液态水和无污染的气体单质。恢复到原状态，反应后气体体积比反应前气体体积减小了46.8 L，则原氮的氧化物的化学式为(　　) A．N2O3 B．NO2 C．NO D．N2O 【答案】　A 【解析】　设该氮氧化合物的分子式为N2Ox，化学方程式为N2Ox＋xH2===N2＋xH2O，相同条件下参加反应的气体的体积之比等于其物质的量之比也等于其化学计量数之比， N2Ox＋xH2===N2＋xH2O　ΔV 1　　　　　　　　　　　x 15.6 L　　　　　　　　　46.8 L 则1∶x＝15.6 L∶46.8 L，x＝3，所以其化学式为N2O3。 4．用黄铁矿可以制取H2SO4，再用H2SO4可以制取化肥(NH4)2SO4。煅烧含FeS2 80.2%的黄铁矿75.0 t，最终生产出79.2 t (NH4)2SO4。已知NH3的利用率为92.6%，H2SO4的利用率为89.8%，试求黄铁矿制取H2SO4时的损失率为______________。 【答案】33.4% 【解析】 设黄铁矿的利用率为x， FeS2　　～2H2SO4　～　2(NH4)2SO4 120　　　　　　　　　　　264 75.0 t×80.2%×89.8%·x　　79.2 t 可得x≈66.6%，则黄铁矿的损失率为1.00－66.6%＝33.4%。 5．在Al2(SO4)3、K2SO4和明矾的混合溶液中，如果c(SO)等于0.2 mol·L－1，当加入等体积的0.2 mol·L－1的KOH溶液时，生成的沉淀恰好溶解，则原混合溶液中K＋的物质的量浓度为(　　) A．0.25 mol·L－1 B．0.2 mol·L－1 C．0.45 mol·L－1 D．0.225 mol·L－1 【答案】A 【解析】根据Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O可知，加入等体积的KOH溶液时生成的沉淀恰好溶解，说明原溶液中c(Al3＋)＝×0.2 mol·L－1＝0.05 mol·L－1。设K＋的物质的量浓度为x mol·L－1，则根据电荷守恒可知，c(K＋)＋c(Al3＋)×3＝c(SO)×2，即x mol·L－1＋0.05 mol·L－1×3＝0.2 mol·L－1×2，解得x＝0.25。 6.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150 mL 4 mol·L-1的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出2.24 L NO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现。若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到的铁的物质的量为(　　) A.0.25 mol B.0.2 mol C.0.3 mol D.0.35 mol 【答案】A 【解析】由题意可知，混合物中的Fe元素全部转化为Fe(NO3)2，根据N元素守恒可得，n[Fe(NO3)2]=(0.15 L×4 mol·L-1-)×=0.25 mol，则n(Fe)=0.25 mol，所以用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到的铁的物质的量为0.25 mol。 7.向100 mL的FeBr2溶液中通入3.36 L(标准状况下)Cl2，所得溶液中Cl-和Br-的物质的量浓度相等，则原FeBr2溶液的物质的量浓度为(　　) A.0.75 mol·L-1 B.1 mol·L-1 C.1.5 mol·L-1 D.2 mol·L-1 【答案】D 【解析】在溶液中微粒反应的顺序是Fe2+> Br-，n(Cl2)==0.15 mol；n(Cl-)=0.3 mol；假设FeBr2溶液的浓度是x mol·L-1，则在原溶液中 n(Fe2+)=0.1x mol，n(Br-)=0.2x mol；方法一：得失电子守恒，由题意可得：0.1x+(0.2x-0.3)=0.15×2，解得x=2。方法二：电荷守恒，反应后主要离子为Fe3+、Cl-和Br-可知：3×0.1x=0.3+0.3，解得x=2。也可依据分步反应或总反应求解。 8.取3.38 g K2CO3和KHCO3的混合物溶于水配成25 mL溶液，往溶液中加入25 mL Ba(OH)2溶液恰好使生成白色沉淀的量最多，反应后溶液中c(OH-)=0.8 mol·L-1(忽略混合后溶液体积变化)，则原混合物中K2CO3和KHCO3物质的量之比为(　　) A.1∶2 B.1∶1 C.2∶1 D.2∶3 【答案】A 【解析】设原混合物中n(K2CO3)=x mol，n(KHCO3)=y mol，根据总质量可得：138x+100y=3.38①，反应后剩余的氢氧根离子的物质的量n(OH-)=0.8 mol·L-1×0.05 L=0.04 mol。 根据化学方程式： K2CO3+Ba(OH)2===BaCO3↓+2KOH x mol 2x mol KHCO3+Ba(OH)2===BaCO3↓+KOH+H2O y mol y mol 可得2x+y=0.04②， 联立①②解方程组得：x=0.01，y=0.02。所以原混合物中n(K2CO3)∶n(KHCO3)=0.01 mol∶0.02 mol=1∶2。 9.过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)可用于改善地表水质、处理含重金属粒子废水、应急供氧等。 (1)已知：I2+2S2===2I-+S4，测定制备的过氧化钙晶体中CaO2的含量的实验步骤如下： 第一步：准确称取 a g产品放入锥形瓶中，再加入过量的 b g KI晶体，加入适量蒸馏水溶解，再滴入少量2 mol·L-1的H2SO4溶液，充分反应。 第二步：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。 第三步：逐滴加入浓度为 c mol·L-1的Na2S2O3溶液发生反应，滴定达到终点时出现的现象是　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。 若滴定消耗Na2S2O3溶液V mL，则样品中CaO2的质量分数为　　　　(用字母表示)。 (2)已知过氧化钙加热至350 ℃左右开始分解放出氧气。将过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)在坩埚中加热逐渐升高温度，测得样品质量随温度的变化如图所示，则350 ℃左右所得固体物质的化学式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】(1)溶液由蓝色变无色，且30 s内不恢复蓝色　×100% (2)CaO 【解析】(1)根据得失电子守恒，可得关系式：CaO2~I2~2S2，则样品中CaO2的质量分数为×100%=×100%。 (2)CaO2·8H2O的摩尔质量为216 g·mol-1，故2.16 g过氧化钙晶体为0.01 mol，350 ℃左右所得固体质量为0.56 g，根据钙原子守恒，可知为CaO。 10.聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4·7H2O为原料，经溶解、氧化、水解聚合等步骤，可制备聚合硫酸铁。 (1)将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸，在约70 ℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液，继续反应一段时间，得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化Fe2+的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　；水解聚合反应会导致溶液的pH　　　　(填“增大”或“减小”)。 (2)测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数：准确称取液态样品3.000 g，置于250 mL锥形瓶中，加入适量稀盐酸，加热，滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+)，充分反应后，除去过量的Sn2+。用5.000×10-2 mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+)，消耗K2Cr2O7溶液22.00 mL。 ①上述实验中若不除去过量的Sn2+，样品中铁的质量分数的测定结果将　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 ②该样品中铁的质量分数为　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】(1)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O　减小　(2)①偏大　②12.32% 【解析】(1)H2O2氧化后的溶液为Fe2(SO4)3溶液，Fe2(SO4)3发生水解反应：Fe2(SO4)3+(6-2n)H2OFe2(OH)6-2n(SO4)n+(3-n)H2SO4，Fe2(OH)6-2n(SO4)n聚合得到聚合硫酸铁，根据水解方程式知水解聚合反应会导致溶液的酸性增强，pH减小。(2)①根据题意，Sn2+能将Fe3+还原为Fe2+，发生的反应为Sn2++2Fe3+===Sn4++2Fe2+，则还原性：Sn2+>Fe2+，实验中若不除去过量的Sn2+，则加入的K2Cr2O7先氧化过量的Sn2+再氧化Fe2+，导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积偏大，则样品中铁的质量分数的测定结果将偏大。②实验过程中消耗的n(Cr2)=5.000×10-2 mol·L-1×22.00×10-3 L=1.100×10-3mol，根据得失电子守恒得滴定时反应的离子方程式为Cr2+6Fe2++14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O，可得关系式：Cr2~6Fe2+，则n(Fe2+)=6n(Cr2)=6×1.100×10-3mol=6.6×10-3mol，根据Fe元素守恒，样品中铁元素的质量m(Fe)=6.6×10-3mol×56 g·mol-1=0.369 6 g，样品中铁元素的质量分数w(Fe)=×100%=12.32%。 1.(2024·福建卷节选)实验室用发光二极管的生产废料主要成分为难溶于水的，含少量、金属制备，过程如图。已知：与为同族元素，难溶于溶液。 纯度测定：称取样品，经处理配制成溶液，从中移取于锥形瓶中，一定条件下，加入溶液此时镓以存在，再加入作指示剂，用标准溶液滴定过量的，滴定终点为紫红色。 该过程涉及反应： 终点时消耗溶液，则纯度为 ______ 。列出计算式 滴定时会导致所测纯度偏小的情况是 ______ 。填标号 未使用标准溶液润洗滴定管 称重后样品吸收了空气中水汽 终点时滴定管尖嘴内有气泡 终点读数时仰视滴定管刻度线 【答案】 或    【解析】根据“”知，消耗的，待测液消耗的，待测液溶解的，则待测液溶解的，纯度为或， 未使用标准溶液润洗滴定管，标准液浓度偏低，使用的标准液体积偏大，待测液消耗的偏小，则所测纯度偏小，故正确； 称重后样品吸收了空气中水汽，使用的标准液体积偏小，待测液消耗的偏大，则所测纯度偏大，故错误； 终点时滴定管尖嘴内有气泡，标准液体积偏小，待测液消耗的偏大，则所测纯度偏大，故错误； 终点读数时仰视滴定管刻度线，标准液体积偏大，待测液消耗的偏小，则所测纯度偏小，故d正确； 2.(2022·福建卷节选)某兴趣小组设计实验探究，催化空气氧化的效率。回答下列问题： 步骤Ⅲ  探究催化空气氧化的效率 将一定量与空气混合，得到体积分数为的气体样品。使用下图装置部分加热及夹持装置省略，调节管式炉温度至，按一定流速通入气体样品。已知：是白色固体，易吸水潮解： 通入已折算为标况的气体样品后，继续向装置内通入一段时间氮气，最终测得形管内生成了。 能证明被空气氧化的现象是_______； 被催化氧化的百分率为_______； 若未通入氮气，的结果将_______填“偏大”“偏小”或“无影响”。 探究气体与催化剂接触时长对催化氧化效率的影响时，采用_______方法可以缩短接触时长。 步骤Ⅲ装置存在的不足之处是_______。 【答案】石灰水变浑浊 偏大    增大气体样品流速    尾气出口未加防潮装置或其他相似表述 【解析】在通风橱中用下图装置制备一氧化碳，用装置制取一氧化碳，该气体中含有甲酸蒸气，故用水除去甲酸，再用装置排水收集一氧化碳气体，排出的水用中的烧杯接收。根据气体样品通过氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳，浓硫酸吸水，一氧化碳在中被氧气氧化生成二氧化碳，二氧化碳能被石灰水吸收，中的浓硫酸吸收气体中的水蒸气，干燥的一氧化碳和  ，进而测定生成的碘的质量，计算一氧化碳的被氧化的百分率。据此解答。 一氧化碳被氧气氧化生成二氧化碳，能使澄清的石灰水变浑浊。碘的物质的量为  ，则结合方程式分析，还有一氧化碳未被氧气氧化，气体为，其中一氧化碳为，则被氧化的一氧化碳为，则被氧化的百分率为  。如果没有通入氮气则计算的未被氧化的一氧化碳的物质的量减少，则被氧化的百分率增大。 增大气流速率可以提高催化效率。  是白色固体，易吸水潮解，但该装置出气口未加防潮装置。 3.(2025·重庆卷节选)硒广泛应用于工农业和生物医药等领域，一种利用热解制备高纯硒的流程如图： 已知的沸点为，回答下列问题： 的含量可根据行业标准进行测定，测定过程中的化合价变化 如图： 称取粗硒样品，经过程将其溶解转化为弱酸，并消除测定过程中的干扰。在酸性介质中，先加入标准溶液，再加入少量和淀粉溶液，继续用标准溶液滴定至蓝色消失为终点原理为，又消耗。过程中Ⅳ与反应的物质的量之比为：，且反应最快。过程的离子方程式为______。该样品中的质量分数为______。 【答案】；     【解析】 根据原子守恒、电荷守恒、化合价升降守恒，可得反应的离子方程式为， 第一次加入的溶液和溶液，两者同时做还原剂，还原，第二次再加入同浓度的溶液滴定上一步反应生成的，使其又转化为，所以整个过程相当于加入的溶液还原，根据已知条件：Ⅳ与反应的物质的量之比为：，则Ⅳ，则样品中的含量为， 4.(2025·山西卷)某实验室制备糖精钴，并测定其结晶水含量。 已知：表示糖精根离子，其摩尔质量为；糖精钴的溶解度在热水中较大，在冷水中较小；丙酮沸点为，与水互溶。 一制备 Ⅰ称取，加入蒸馏水，搅拌溶解，得溶液。 Ⅱ称取稍过量糖精钠，加入蒸馏水，加热搅拌，得溶液。 Ⅲ将溶液加入到接近沸腾的溶液中，反应分钟后停止加热，静置，冷却结晶。 Ⅳ过滤，依次用三种不同试剂洗涤晶体，晾干得产品。 回答下列问题： Ⅰ和Ⅱ中除烧杯外，还需用到的玻璃仪器有 ______、______。写出两种 Ⅲ中静置过程有少量晶体出现时，可将烧杯置于 ______中，以使大量晶体析出。 Ⅳ中用丙酮、冷水、冷的溶液洗涤晶体，正确顺序为 ______。 A. B. C. Ⅳ中为了确认氯离子已经洗净，取水洗时的最后一次滤液于试管中，______将实验操作、现象和结论补充完整。 与本实验安全注意事项有关的图标有 ______。 二结晶水含量测定 和形成：配合物。准确称取糖精钴产品于锥形瓶中，加蒸馏水，加热溶解，再加入缓冲溶液和指示剂，在下，用的标准溶液滴定。 下列操作的正确顺序为 ______用字母排序。 用标准溶液润洗滴定管 加入标准溶液至“”刻度以上处 检查滴定管是否漏水并清洗 赶出气泡，调节液面，准确记录读数 滴定终点时消耗标准溶液，则产品中的测定值为 ______用含、、的代数式表示；若滴定前滴定管尖嘴处无气泡，滴定后有气泡，会导数的测定值 ______填“偏高”“偏低”或“无影响”。 【答案】量筒、玻璃棒；   冰水浴；   ；   加稀硝酸酸化，再滴加溶液，若无白色沉淀生成，说明已洗净；   ；   ；  ；偏高  【解析】步骤、Ⅱ中需要使用量筒、胶头滴管量取蒸馏水，并用玻璃棒搅拌以加快固体溶解速率， 因为糖精钴在冷水中溶解度较小，所以为了尽快让大量晶体析出，应降低溶液温度，可将烧杯置于冰水浴中， 先用冷的溶液洗涤，可降低糖精钴溶解度，减少晶体损失，还能将晶体表面吸附的转化为晶体析出，且不引入新的杂质，再用冷水洗涤，可降低晶体溶解度并洗去溶液中存在的可溶性离子，丙酮可以与水互溶且沸点比水的低，故最后用丙酮洗涤以除去残留的水且能使晶体快速干燥，故先后顺序为：， Ⅳ中为了确认氯离子已经洗净的步骤为：取水洗时的最后一次滤液于试管中，加稀硝酸酸化，再滴加溶液，若无白色沉淀生成，说明已洗净， 进行化学实验需要佩戴护目镜，以保护眼睛；同时化学实验结束后，离开实验室前需用肥皂等清洗双手；该实验涉及加热操作，因此需要防止热烫，要选择合适的工具进行操作，避免直接触碰；该实验中未涉及锐器的操作，故D不符合题意， 使用滴定管前首先要检漏，确定不漏液之后用蒸馏水清洗，再用待装的标准溶液进行润洗，待润洗完成后装入标准溶液至””刻度以上处，放液赶出气泡后调节液面至“”刻度或“”刻度下，准确记录标准溶液体积的初始读数， 滴定消耗的，与形成：配合物，则样品溶解后的，即样品中的，而，故，解得，；若滴定前滴定管尖嘴处无气泡，滴定后有气泡，测得消耗溶液体积偏小，即偏小，根据，则偏高， 5.(2024·浙江卷)某小组采用如下实验流程制备： 已知：是一种无色晶体，吸湿性极强，可溶于热的正己烷，在空气中受热易被氧化。 请回答： 如图为步骤Ⅰ的实验装置图夹持仪器和尾气处理装置已省略，图中仪器的名称是 ______ ，判断步骤Ⅰ反应结束的实验现象是 ______ 。 下列做法不正确的是 ______ 。 A.步骤Ⅰ中，反应物和溶剂在使用前除水 B.步骤Ⅰ中，若控温加热器发生故障，改用酒精灯配石棉网加热 C.步骤Ⅲ中，在通风橱中浓缩至蒸发皿内出现晶膜 D.步骤Ⅳ中，使用冷的正己烷洗涤 所得粗产品呈浅棕黄色，小组成员认为其中混有碘单质，请设计实验方案验证 ______ 。 纯化与分析：对粗产品纯化处理后得到产品，再采用银量法测定产品中含量以确定纯度。滴定原理为：先用过量标准溶液沉淀，再以标准溶液回滴剩余的。已知： 难溶电解质 黄色 白色 红色 溶度积常数 从下列选项中选择合适的操作补全测定步骤 ______ 。 称取产品，用少量稀酸溶解后转移至容量瓶，加水定容得待测溶液。取滴定管检漏、水洗 ______ 装液、赶气泡、调液面、读数用移液管准确移取待测溶液加入锥形瓶 ______ ______ 加入稀酸用标准溶液滴定 ______ 读数。 润洗，从滴定管尖嘴放出液体 润洗，从滴定管上口倒出液体 滴加指示剂溶液 滴加指示剂硫酸铁铵溶液 准确移取标准溶液加入锥形瓶 滴定至溶液呈浅红色 滴定至沉淀变白色 加入稀酸的作用是 ______ 。 三次滴定消耗标准溶液的平均体积为，则产品纯度为 ______ 。 【答案】球形冷凝管  溶液由紫红色恰好变为无色或溶液褪为无色    取少量粗产品置于少量冷的正己烷中充分搅拌，静置后，取少量上层清液，向其中滴加淀粉溶液，观察液体是否变蓝，若变蓝则其中混有碘单质，否则没有            抑制发生水解反应，保证滴定终点的准确判断    【解析】 由实验装置图中仪器的结构可知，图中仪器的名称是球形冷凝管，其用于冷凝回流；碘溶于正己烷使溶液显紫红色，是无色晶体，当碘反应完全后，溶液变为无色，因此，判断步骤反应结束的实验现象是：溶液由紫红色恰好变为无色或溶液褪为无色， 吸湿性极强，因此在步骤Ⅰ中，反应物和溶剂在使用前必须除水，故A正确； B.使用到易燃的有机溶剂时，禁止使用明火加热，因此在步骤Ⅰ中，若控温加热器发生故障，不能改用酒精灯配石棉网加热，故B错误； C.在空气中受热易被氧化，因此在步骤Ⅲ中蒸发浓缩时，要注意使用有保护气如持续通入氮气的蒸馏烧瓶等的装置中进行，不能直接在蒸发皿浓缩，故C错误； D.在空气中受热易被氧化、可溶于热的正己烷因此，为了减少溶解损失，在步骤中要使用冷的正己烷洗涤，故D正确； 碘易溶于正己烷，而可溶于热的正己烷、不易溶于冷的正己烷，因此，可以取少量粗产品置于少量冷的正己烷中充分搅拌，静置后，取少量上层清液，向其中滴加淀粉溶液，观察液体是否变蓝，若变蓝则其中混有碘单质，否则没有， 润洗时，滴定管尖嘴部分也需要润洗；先加待测溶液，后加标准溶液，两者充分分反应后，剩余的浓度较小，然后滴加指示剂硫酸铁铵溶液作指示剂，可以防止生成沉淀；的溶度积常数与非常接近，因此，溶液不能用作指示剂，应该选用溶液，其中的可以与过量的半滴溶液中的反应生成溶液呈红色的配合物，故滴定至溶液呈浅红色，综上所述，需要补全的操作步骤依次是：， 和均易发生水解，溶液中含有，为防止影响滴定终点的判断，必须抑制其发生水解，因此加入稀酸的作用是：抑制发生水解反应，保证滴定终点的准确判断， 由滴定步骤可知，标准溶液分别与溶液中的、标准溶液中的发生反应生成和；由守恒可知，，则；三次滴定消耗标准溶液的平均体积为，则，由守恒可知，因此，产品纯度为， 6.(2024·贵州卷)十二钨硅酸在催化方面有重要用途。某实验小组制备十二钨硅酸晶体，并测定其结晶水含量的方法如下装置如图，夹持装置省略： Ⅰ将适量、加入三颈烧瓶中，加适量水，加热，溶解。 Ⅱ持续搅拌下加热混合物至近沸，缓慢滴加浓盐酸至为，反应分钟，冷却。 Ⅲ将反应液转至萃取仪器中，加入乙醚，再分批次加入浓盐酸，萃取。 Ⅳ静置后液体分上、中、下三层，下层是油状钨硅酸醚合物。 Ⅴ将下层油状物转至蒸发皿中，加少量水，加热至混合液表面有晶膜形成，冷却结晶，抽滤，干燥，得到十二钨硅酸晶体。 已知： 制备过程中反应体系过低会产生钨的水合氧化物沉淀； 乙醚易挥发、易燃，难溶于水且密度比水小； 乙醚在高浓度盐酸中生成的与缔合成密度较大的油状钨硅酸醚合物。 回答下列问题： 仪器中的试剂是 ______ 填名称，其作用是 ______ 。 步骤Ⅱ中浓盐酸需缓慢滴加的原因是 ______ 。 下列仪器中，用于“萃取、分液”操作的有 ______ 填名称。 步骤Ⅳ中“静置”后液体中间层的溶质主要是 ______ 。 步骤Ⅴ中“加热”操作 ______ 选填“能”或“不能”使用明火，原因是 ______ 。 结晶水测定：称取十二铇硅酸晶体，相对分子质量为，采用热重分析法测得失去全部结晶水时失重，计算 ______ 用含、的代数式表示若样品未充分干燥，会导致的值 ______ 选填“偏大”“偏小”或“不变”。 【答案】碱石灰或固体  吸收挥发出的  防止制备过程中局部过低而产生钨的水合氧化物沉淀  分液漏斗、烧杯    不能  乙醚易挥发，易燃，遇明火极易发生危险   偏小  【解析】盐酸易挥发，且挥发的污染空气，所以仪器中的试剂是碱石灰或固体，作用是吸收挥发的， 制备过程中反应体系过低会产生钨的水合氧化物沉淀，所以步骤Ⅱ中浓盐酸需缓慢滴加的原因是， 萃取时需要用的仪器有分液漏斗和烧杯， 步骤Ⅳ中“静置”后，分液漏斗中含有乙醚和溶液、油状钨硅酸醚合物，且氯化钠溶液的密度大于乙醚而小于油状钨硅酸醚合物，所以步骤Ⅳ中“静置”后液体中间层的溶质主要是， 乙醚易挥发、易燃，所以步骤Ⅴ中“加热”操作不能使用明火，防止产生安全事故， 水的质量为，，，物质的量之比等于个数之比，：：，；若样品未充分干燥，水的物质的量偏小，则偏小。 7.(2022·辽宁，17(7))取2.50 g H2O2产品，加蒸馏水定容至100 mL摇匀。取20.00 mL于锥形瓶中，用0.050 0 mol·L-1酸性KMnO4标准溶液滴定。平行滴定三次，消耗标准溶液体积分别为19.98 mL、20.90 mL、20.02 mL。假设其他杂质不干扰结果，产品中H2O2质量分数为　　　　　　　　　。 【答案】(1)17%　 【解析】(1)根据得失电子守恒可得关系式：2KMnO4~5H2O2。三组数据中20.90 mL偏差较大，舍去，故消耗酸性高锰酸钾标准溶液的平均体积为20.00 mL，H2O2的质量分数w(H2O2) =×100%=17%。 8．(2022·浙江6月选考，27)联合生产是化学综合利用资源的有效方法。煅烧石灰石反应：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH＝＋1.8×102 kJ·mol－1，石灰石分解需要的能量由焦炭燃烧提供。将石灰石与焦炭按一定比例混合于石灰窑中，连续鼓入空气，使焦炭完全燃烧生成CO2，其热量有效利用率为50%。石灰窑中产生的富含CO2的窑气通入氨的氯化钠饱和溶液中，40%的CO2最终转化为纯碱。已知：焦炭的热值为30 kJ·g－1(假设焦炭不含杂质)。请回答： (1)每完全分解100 kg石灰石(含CaCO390%，杂质不参与反应)，需要投料______kg焦炭。 (2)每生产106 kg纯碱，同时可获得______kg CaO(列式计算)。 【答案】(1)10.8　(2)＝70 【解析】(1)完全分解100 kg石灰石(含CaCO390%，杂质不参与反应)，需要吸收的热量是×180 kJ·mol－1＝162 000 kJ，已知：焦炭的热值为30 kJ·g－1(假设焦炭不含杂质)，其热量有效利用率为50%，所以需要投料焦炭的质量是 g×2＝10 800 g＝10.8 kg。 (2)根据(1)中计算可知消耗焦炭的物质的量是＝900 mol，参加反应的碳酸钙的物质的量是900 mol，这说明参加反应的碳酸钙和焦炭的物质的量之比为1∶1，所以根据原子守恒可知生成氧化钙的质量是＝70 kg。 9．（2022·湖南，15(6)）某实验小组以BaS溶液为原料制备BaCl2·2H2O，并用重量法测定产品中BaCl2·2H2O的含量。设计了如下实验方案： ①称取产品0.500 0 g，用100 mL水溶解，酸化，加热至近沸； ②在不断搅拌下，向①所得溶液逐滴加入热的0.100 mol·L－1 H2SO4溶液； ③沉淀完全后，60 ℃水浴40分钟，经过滤、洗涤、烘干等步骤，称量白色固体，质量为0.466 0 g。 产品中BaCl2·2H2O的质量分数为__________(保留三位有效数字)。 【答案】97.6% 【解析】由题意可知，硫酸钡的物质的量为＝0.002 mol，依据钡原子守恒，产品中BaCl2·2H2O的物质的量为0.002 mol，质量为0.002 mol×244 g·mol－1＝0.488 g，质量分数为×100%＝97.6%。 学科网（北京）股份有限公司1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$