第03讲 物质的量在化学方程式计算中的应用(专项训练)(安徽通用)2026年高考化学一轮复习讲练测
2025-10-30
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2份
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28页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 物质的量 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.61 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-08-12 |
| 作者 | 亚铁离子 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-08-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53444696.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
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 考查根据化学方程式进行计算
题型02 考查关系式法的应用
题型03 考查守恒法的应用
题型04 考查差量法的应用
题型05 重分析法
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 考查根据化学方程式进行计算
1.(2025·安徽省淮北市·期中)将1.76g镁铜合金投入20mL一定浓度的硝酸中,合金完全溶解,产生NO和NO2混合气体896mL(不考虑其他气体,体积折算为标准状况下),反应结束后向溶液中加入120mL1mol·L-1NaOH溶液,恰好使溶液中的金属阳离子全部转化为沉淀3.12g。若将盛有896mL该混合气体的容器倒扣在水中,通入一定体积的氧气,恰好可将该混合气体完全转化。下列说法错误的是( )
A.Mg与Cu的物质的量比值为3:1 B.NO和NO2的体积比为1:1
C.原硝酸的浓度为8mol·L-1 D.通入的O2的体积(标准状况下)V=448ml
2.将2.56 gCu投入12mL10mol·L-1硝酸中,恰好完全反应,向反应后的溶液中加入40mLamol·L-1NaOH溶液,Cu2+恰好完全沉淀,将生成的气体与bmol O2一起通入足量NaOH溶液中,气体恰好被完全吸收生成c mol NaNO3。下列判断正确的是( )
A.生成的气体中只有NO B.
C. D.
3.钢铁制品经常进行烤蓝处理,即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4。某学习小组为了研究烤蓝铁片,分别进行了以下实验操作:
①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末。
②取m g该粉末,放入28.00 mL 1 mol·L-1的盐酸中,恰好完全反应,生成标准状况下的气体134.4 mL,向溶液中滴入KSCN溶液,无明显现象。
完成下列各题:
(1)将反应后的溶液稀释至100 mL,则溶液中c(Fe2+) = 。
(2)样品中n(Fe)∶n(Fe3O4) = 。
4.(2025·安徽省淮北市·期中)将1.76g镁铜合金投入20mL一定浓度的硝酸中,合金完全溶解,产生NO和NO2混合气体896mL(不考虑其他气体,体积折算为标准状况下),反应结束后向溶液中加入120mL1mol·L-1NaOH溶液,恰好使溶液中的金属阳离子全部转化为沉淀3.12g。若将盛有896mL该混合气体的容器倒扣在水中,通入一定体积的氧气,恰好可将该混合气体完全转化。下列说法错误的是( )
A.Mg与Cu的物质的量比值为3:1 B.NO和NO2的体积比为1:1
C.原硝酸的浓度为8mol·L-1 D.通入的O2的体积(标准状况下)V=448Ml
5【结合催化剂的制备考查化学方程式计算】.(2025·高三合肥一中·期中)碘化亚铜(CuI)是一种白色粉末,不溶于水,能被氧化,可用作有机合成催化剂。工业上以斑铜矿为原料制备CuI的流程如下。
(1)利用测定CuI样品中CuI质量分数(杂质不参加反应)的方法如下:称取CuI样品2.000g,向其中加入足量的溶液,待充分反应后,滴加溶液至恰好完全反应时消耗溶液的体积为20.00mL。已知:(未配平);(未配平)。计算该样品中CuI的质量分数 (写出计算过程)。
02 考查关系式法的应用
6.【结合化学反应机理考查关系式法的应用】(2025高三·安徽皖北协作体·联考)为橙黄色晶体,微溶于冷水,易溶于热水,难溶于乙醇。以溶液、浓氨水和活性炭为原料制备,装置如图所示。
已知:①不易被氧化,具有强氧化性;
②具有较强的还原性,性质稳定;
③。
回答下列问题:
纯度的测定:
Ⅰ.称取样品,加入20.00mL较浓NaOH溶液,加热使全部转化为,写出生成的离子方程式: 。冷却后加和20.00mL浓盐酸,加蒸馏水准确配成100.00mL溶液。
Ⅱ.用移液管移取25.00mL溶液于锥形瓶中,滴加2滴 作指示剂,用标准溶液滴定至终点,平行操作3次,平均消耗标准溶液17.05mL,样品的纯度为 %(结果保留三位有效数字)。
7.【结合消毒剂的制备考查关系式法的应用】(2025·安徽皖南八校·联考)氯可形成多种氧化物及含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。亚氯酸钠()是一种高效的消毒剂和漂白剂。Mathieson法制备亚氯酸钠的流程如图所示:
(1)已知饱和溶液在不同温度时析出的晶体情况如下表:
温度
<38℃
38~60℃
>60℃
析出晶体
分解成和NaCl
利用溶液制得晶体的操作步骤: ,38~60℃的温水洗涤,低于60℃干燥。
(2)测定(1)中获得的固体中的纯度(假设杂质不参与反应):取2.5g样品溶于水配成500mL溶液,取10mL该溶液于锥形瓶中,加入足量的KI溶液和酸化(被还原为),然后加入淀粉溶液作指示剂,用0.1000的标准液滴定锥形瓶中的溶液(),当看到 ,时测得标准液消耗的体积为20.00mL,通过计算可知的纯度为 。
03 考查守恒法的应用
8.(2025高三上·安徽卓越县中联盟·月考)柠檬酸亚铁晶体(FeC6H6O7·2H2O,相对分子质量为282)是一种补铁剂,该物质微溶于冷水,易溶于热水,难溶于乙醇。以硫酸亚铁、纯碱和柠檬酸为原料制备柠檬酸亚铁晶体的流程如下:
①分别称取15.200gFeSO4、28.600gNa2CO3·10H2O,各用100mL蒸馏水溶解。
②在不断搅拌下,将碳酸钠溶液缓缓地加入硫酸亚铁溶液中,静置。
③减压过滤、洗涤,得FeCO3固体。
④将上述制备的FeCO3固体和少量铁粉加入三颈烧瓶中,通过恒压漏斗逐渐向三颈烧瓶中加入适量2.0mol/L的柠檬酸(C6H8O7)溶液。边滴加液体边搅拌,并控制温度为80℃。
⑤趁热过滤,使滤液冷却至室温,加入适量无水乙醇,过滤、洗涤、干燥,得产品。
回答下列问题:
(1)称取上述制制得产品15.000g,配成250mL一定浓度的溶液,取25.00mL于锥形瓶中,再用0.0200mL-1的酸性高锰酸钾标准液滴定,经过4次滴定,每次消耗的标准液体积如下表:
次数序号
1
2
3
4
消耗KMnO4溶液体积/mL
40.02
43.58
39.98
40.00
该次实验制得的产品纯度为 。
9.(2025高三·芜湖·期末)三氯异氰尿酸()可在水中缓慢释放出HClO,是一种高效、低毒、安全的杀菌消毒漂白剂。实验室利用潮湿与反应制取,再与氰尿酸()悬浮液在20~25℃发生取代反应获得三氯异氰尿酸,实验装置(夹持装置省略)如图:
(1)三氯异氰尿酸有效氯含量测定:称取0.2000g样品,加入适量碘化钾和稀硫酸,充分反应后向溶液中滴加几滴淀粉溶液,并用溶液滴定,平均消耗溶液20.00mL。
已知:
样品有效氯
①滴定终点的现象为 。
②样品有效氯为 。
10.碳酸铜和碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]均可溶于盐酸,转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解成氧化铜。溶解28.4 g上述混合物,消耗1 mol·L-1盐酸500 mL。煅烧等质量的上述混合物,得到氧化铜的质量是 ( )
A.35 g B.30 g C.20 g D.15 g
04 考查差量法的应用
11.(2025高三·安徽皖江名校·联考)某实验小组向饱和Na2CO3溶液中通入,溶液中产生大量白色固体。小组同学对该白色固体的成分进行了探究。
【定量探究】
实验小组对所得的固体进行加热,并用仪器测定了固体残留率随温度变化的曲线,如下图所示。
(1)A点所得到的固体成分是 。
(2)B点所得到的固体成分的质量之比 。
12.把氯气通入浓氨水中,会立即发生反应:3Cl2+8NH3·H2O=6NH4Cl+N2+8H2O。在标准状况下,把1.12 L Cl2、N2的混合气体(90% Cl2和10% N2,均为体积分数)通入浓氨水,实验测得逸出标准状况下的气体体积为0.672 L(其中有50% Cl2和50% N2),此反应中被氧化的NH3的质量为 ( )
A.3.4 g B.0.34 g C.1.36 g D.4.48 g
13.工业纯碱中常含有少量的NaCl杂质,某化学兴趣小组取m g纯碱样品与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得n g固体.则该样品中纯碱的质量分数为 ( )
A.×100% B.×100% C.×100% D.×100%
05 考查热重分析法
14.(2025高三·安徽江淮十校·联考)样品在气氛中受热分解过程的热重曲线如图所示,下列说法正确的是
A.P→Q过程产生的气体为纯净物 B.,
C.加热到633℃剩余的固体呈黑色 D.检验固体Q的成分可用铁氰化钾试剂
15.(2025高三·安徽六安·月考)称取草酸亚铁晶体(,)加热分解,得到剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示,、两点时剩余的固体均为纯净物,其化学式为
A., B.,
C., D.,
1.(2025·高三·安徽皖南八校)铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素,现从铜阳极泥中回收金并制取胆矾的流程如图甲所示,并将制得的2.50g胆矾晶体加热脱水,其脱水过程的热重曲线如图乙所示。已知,下列说法正确的是
A.可通过不断升温来提高浸取1的速率
B.浸渣2的主要成分是AgCl
C.向含1mol 的溶液中加入过量Zn粉使其完全还原为Au,需消耗1.5mol Zn
D.由图乙可知1000℃以上时,最终分解产物是CuO
2.【结合水质的测定考查关系式法的应用】化学需氧量(COD)是衡量水质的重要指标之一,COD是指在特定条件下用一种强氧化剂(如KMnO4)定量地氧化水体中的还原性物质所消耗的氧化剂的量(折算为氧化能力相当的O2质量,单位:mg·L-1)。某水样的COD测定过程如下:取100.0 mL水样,用硫酸酸化,加入10.00 mL 0.002 000 mol·L-1 KMnO4溶液,充分作用后,再加入10.00 mL 0.005 000 mol·L-1 Na2C2O4溶液。用0.002 000 mol·L-1 KMnO4溶液滴定,滴定终点时消耗6.50 mL。
已知:2Mn+5C2+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
(1)1 mol KMnO4的氧化能力与_____________g O2的氧化能力相当(作氧化剂时转移的电子数相同)。
(2)该水样的COD值是_____________mg·L-1。(写出计算过程,结果保留小数点后一位)
3. 用“间接碘量法”测定CuCl2·2H2O样品的纯度,过程如下:取0.400 0 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色CuI沉淀,滴入几滴淀粉溶液作指示剂,用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。(滴定反应为I2+2S2=S4+2I-)
(1)写出生成白色CuI沉淀的离子方程式: 。
(2)该样品中CuCl2·2H2O的质量分数为______________。
4.【结合工业产品纯度的测定考查关系式法的应用】(2025·安徽淮南·二模)三草酸合铁酸钾晶体是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。某实验小组以铁为原料制备三草酸合铁酸钾晶体的实验步骤如下:
Ⅰ.称取铁粉,加入溶液,小火加热至不再产生气泡为止,趁热过滤,得滤液。
Ⅱ.向步骤Ⅰ所得滤液中加入饱和溶液,调节为1~2,经过一系列操作得晶体。
Ⅲ.称取步骤Ⅱ所得晶体,加水溶解,控制温度,滴加一定量和氨水,过滤,热水洗涤,得沉淀。
Ⅳ.称取和,加水、加热溶解,搅拌下加入,至溶液转为绿色。趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤得晶体。
测定产品的纯度可采用高锰酸钾标准溶液滴定法。称取三草酸合铁酸钾晶体,配制成溶液,取于锥形瓶中,用标准溶液滴定,消耗标准溶液VmL,产品的纯度为 (用含m、c、v的表达式表示)。
1.(2025·安徽卷,16)(5)已知常温下和的溶解度分别为和。向饱和溶液中持续通入气体会产生晶体。实验小组进行相应探究:
实验
操作
现象
a
将匀速通入置于烧杯中的饱和溶液,持续,消耗
无明显现象
b
将饱和溶液注入充满的矿泉水瓶中,密闭,剧烈摇动矿泉水瓶,静置
矿泉水瓶变瘪,后开始有白色晶体析出
i.实验a无明显现象的原因是_______。
ii.析出的白色晶体可能同时含有和。称取晾干后的白色晶体,加热至恒重,将产生的气体依次通过足量的无水和溶液,溶液增重,则白色晶体中的质量分数为_______。
2.(2024·安徽卷,16) 测定铁矿石中铁含量的传统方法是,滴定法。研究小组用该方法测定质量为的某赤铁矿试样中的铁含量。
【配制溶液】
①标准溶液。
②溶液:称取溶于浓盐酸,加水至,加入少量锡粒。
【测定含量】按下图所示(加热装置路去)操作步骤进行实验。
已知:氯化铁受热易升华;室温时,可将氧化为。难以氧化;可被还原为。回答下列问题:
(5)若消耗标准溶液,则试样中的质量分数为_______(用含a、c、V的代数式表示)。
3.(2024·湖南卷)亚铜配合物广泛用作催化剂。实验室制备的反应原理如下:
实验步骤如下:
分别称取和粉置于乙腈()中充分反应,回流装置图和蒸馏装置图(加热、夹持等装置略)如下:
已知:①乙腈是一种易挥发的强极性配位溶剂;
②相关物质的信息如下:
化合物
相对分子质量
327.5
371
在乙腈中颜色
无色
蓝色
合并步骤d和e所得的产物,总质量为,则总收率为_______(用百分数表示,保留一位小数)。
4.(2024·黑吉辽卷)某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,设计实验方案如下:
I.向烧瓶中分别加入乙酸()、乙醇()、固体及4~6滴甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。
II.加热回流后,反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热。
III.冷却后,向烧瓶中缓慢加入饱和溶液至无逸出,分离出有机相。
IV.洗涤有机相后,加入无水,过滤。
V.蒸馏滤液,收集馏分,得无色液体,色谱检测纯度为。
回答问题:该实验乙酸乙酯的产率为_______(精确至)。
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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 考查根据化学方程式进行计算
题型02 考查关系式法的应用
题型03 考查守恒法的应用
题型04 考查差量法的应用
题型05 重分析法
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 考查根据化学方程式进行计算
1.(2025·安徽省淮北市·期中)将1.76g镁铜合金投入20mL一定浓度的硝酸中,合金完全溶解,产生NO和NO2混合气体896mL(不考虑其他气体,体积折算为标准状况下),反应结束后向溶液中加入120mL1mol·L-1NaOH溶液,恰好使溶液中的金属阳离子全部转化为沉淀3.12g。若将盛有896mL该混合气体的容器倒扣在水中,通入一定体积的氧气,恰好可将该混合气体完全转化。下列说法错误的是( )
A.Mg与Cu的物质的量比值为3:1 B.NO和NO2的体积比为1:1
C.原硝酸的浓度为8mol·L-1 D.通入的O2的体积(标准状况下)V=448ml
【答案】A
【解析】A项,根据电子转移守恒可知,镁铜失去电子总和等于硝酸生成NO和NO2得到电子总和,而镁铜失去电子与Mg2+、Cu2+生成沉淀结合的OH-的物质的量相等,且氢氧根物质的量是镁铜物质的量总和的两倍,最终沉淀比开始合金的增重即为氢氧根的质量,故氢氧根物质的量为,Mg与Cu的物质的量之和为0.04mol,设镁物质的量为a mol,铜物质的量为(0.04-a)mol,则24a+64(0.04-a)=1.76,解得a=0.02,即Mg与Cu的物质的量都是0.02mol,物质的量比值为1:1,A错误;B项,NO和NO2混合气体共896mL,标准状况下混合气体总物质的量为0.04mol,设混合气体中NO的物质的量为x mol,NO2的物质的量为(0.04-x)mol,根据电子转移守恒可知,镁铜失去电子总和等于硝酸生成NO和NO2得到电子总和,而镁铜失去电子与Mg2+、Cu2+生成沉淀结合的OH-的物质的量相等,则:3x+0.04-x=0.08,解得x=0.02,故NO和NO2的物质的量都为0.02mol,体积比为1:1,B正确;C项,金属离子恰好完全沉淀时,溶液的溶质为NaNO3,则未被还原的HNO3的物质的量等于n(NaOH)=1mol/L×0.12L=0.12mol,因此根据N原子守恒,原硝酸的物质的量为n(气体)+ 未被还原的n(HNO3)=0.04+0.12=0.16mol,原硝酸的浓度为,C正确;D项,NO、NO2与氧气、水反应又转化为HNO3,反应方程式为4NO2+O2+2H2O=4HNO3、4NO+3O2+2H2O=4HNO3,NO、NO2物质的量都是0.02mol,因此根据方程式n(O2)==0.02mol,标准状况下通入氧气的体积为:0.02mol×22.4L/mol=0.448L,即448mL,D正确;本题选A。
2.将2.56 gCu投入12mL10mol·L-1硝酸中,恰好完全反应,向反应后的溶液中加入40mLamol·L-1NaOH溶液,Cu2+恰好完全沉淀,将生成的气体与bmol O2一起通入足量NaOH溶液中,气体恰好被完全吸收生成c mol NaNO3。下列判断正确的是( )
A.生成的气体中只有NO B.
C. D.
【答案】C
A项, 2.56 gCu的物质的量为=0.04mol,若生成的气体中只含有NO,由方程式3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知,0.04molCu需要消耗HNO3,而12mL10mol·L-1硝酸中n(HNO3)=0.12mol,<0.12mol,说明还会发生反应Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,生成的气体有NO和NO2,A错误;B项,2.56 gCu的物质的量为=0.04mol,投入12mL10mol·L-1硝酸中,恰好完全反应,向反应后的溶液中加入40mLamol·L-1NaOH溶液,Cu2+恰好完全沉淀,则n[Cu(OH)2]=0.04mol,则n(NaOH)=0.08mol,NaOH溶液的浓度为=amol/L=2mol/L,a=2,B错误;C项,将生成的气体与bmol O2一起通入足量NaOH溶液中,气体恰好被完全吸收生成c mol NaNO3,由得失电子守恒可知,O2得到的电子数和Cu失去的电子数相等,则bmol×4=0.04mol×2,则b=0.02,C正确;D项,Cu和HNO3溶液反应完全后,生成NO、NO2的混合气体,加入NaOH溶液后溶液中存在NaNO3,则NO、NO2的总物质的量为0.12mol-0.08mol=0.04mol,由N元素守恒可知,气体恰好被完全吸收生成n(NaNO3)=0.04mol,c=0.04,D错误;故选C。
3.钢铁制品经常进行烤蓝处理,即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4。某学习小组为了研究烤蓝铁片,分别进行了以下实验操作:
①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末。
②取m g该粉末,放入28.00 mL 1 mol·L-1的盐酸中,恰好完全反应,生成标准状况下的气体134.4 mL,向溶液中滴入KSCN溶液,无明显现象。
完成下列各题:
(1)将反应后的溶液稀释至100 mL,则溶液中c(Fe2+) = 。
(2)样品中n(Fe)∶n(Fe3O4) = 。
【答案】(1)0.14 mol·L-1 (2)4∶1
【解析】(1)m g该粉末,与28.00 mL 1 mol·L-1的盐酸恰好完全反应,溶液中的溶质为FeCl2,n(HCl) = 0.028 mol,根据Cl守恒,可知FeCl2的物质的量为0.014 mol,溶液稀释至100 mL后, c(Fe2+) = 0.014 mol ÷ 0.1 = 0.14 mol·L-1;(2)生成H2的物质的量为0.006 mol,Fe和 Fe3O4混合固体与HCl溶液发生如下三个反应:Fe+ 2HCl = FeCl2 + H2↑;Fe3O4 + 8HCl = 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O;Fe + FeCl3 = 3FeCl2。先根据氢气的物质的量算出与HCl反应的Fe的物质的量和消耗HCl的量:
Fe+ 2HCl = FeCl2 + H2↑
1 2 1
0.006 0.012 0.006
则剩余的HCl的物质的量为0.028-0.012=0.016mol,算出Fe3O4的物质的量:
Fe3O4 + 8HCl = 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O
1 8 2
0.002 0.016 0.04
根据生成的FeCl3的物质的量,算出与FeCl3反应的Fe的物质的量:
Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2
1 2
0.02 0.04
综上,n(Fe)=0.06 + 0.02=0.08 mol,n(Fe3O4)=0.02 mol,n(Fe)∶n(Fe3O4) =4∶1。
4.(2025·安徽省淮北市·期中)将1.76g镁铜合金投入20mL一定浓度的硝酸中,合金完全溶解,产生NO和NO2混合气体896mL(不考虑其他气体,体积折算为标准状况下),反应结束后向溶液中加入120mL1mol·L-1NaOH溶液,恰好使溶液中的金属阳离子全部转化为沉淀3.12g。若将盛有896mL该混合气体的容器倒扣在水中,通入一定体积的氧气,恰好可将该混合气体完全转化。下列说法错误的是( )
A.Mg与Cu的物质的量比值为3:1 B.NO和NO2的体积比为1:1
C.原硝酸的浓度为8mol·L-1 D.通入的O2的体积(标准状况下)V=448Ml
【答案】D
【解析】A.N2中含有氮氮三键,有3个共用电子对, N2的物质的量为1mol,含有的共用电子对数为,A错误;B.该反应中N2中N元素化合价由0价下降到-3价,的物质的量为=2mol,每产生,N2得到6mol电子,数目为6NA,B错误;C.氨水的体积未知,无法计算的分子数,C错误;D.标况下,的物质的量为0.5mol,由方程式可知,消耗0.5mol N2,产生的0.75molO2,数目为,D正确;故选D。
5【结合催化剂的制备考查化学方程式计算】.(2025·高三合肥一中·期中)碘化亚铜(CuI)是一种白色粉末,不溶于水,能被氧化,可用作有机合成催化剂。工业上以斑铜矿为原料制备CuI的流程如下。
(1)利用测定CuI样品中CuI质量分数(杂质不参加反应)的方法如下:称取CuI样品2.000g,向其中加入足量的溶液,待充分反应后,滴加溶液至恰好完全反应时消耗溶液的体积为20.00mL。已知:(未配平);(未配平)。计算该样品中CuI的质量分数 (写出计算过程)。
【答案】95.50%
【解析】根据与,得到,,可知,再根据,可知,CuI的质量为,。
02 考查关系式法的应用
6.【结合化学反应机理考查关系式法的应用】(2025高三·安徽皖北协作体·联考)为橙黄色晶体,微溶于冷水,易溶于热水,难溶于乙醇。以溶液、浓氨水和活性炭为原料制备,装置如图所示。
已知:①不易被氧化,具有强氧化性;
②具有较强的还原性,性质稳定;
③。
回答下列问题:
纯度的测定:
Ⅰ.称取样品,加入20.00mL较浓NaOH溶液,加热使全部转化为,写出生成的离子方程式: 。冷却后加和20.00mL浓盐酸,加蒸馏水准确配成100.00mL溶液。
Ⅱ.用移液管移取25.00mL溶液于锥形瓶中,滴加2滴 作指示剂,用标准溶液滴定至终点,平行操作3次,平均消耗标准溶液17.05mL,样品的纯度为 %(结果保留三位有效数字)。
【答案】 淀粉溶液 36.5
【分析】称取样品,加入20.00mL较浓NaOH溶液,加热使全部转化为,发生非氧化还原反应,根据电荷守恒和原子守恒配平,生成的离子方程式:。冷却后加和20.00mL浓盐酸,由于具有强氧化性,与I-发生氧化还原反应生成单质碘,加蒸馏水准确配成100.00mL溶液。用移液管移取25.00mL溶液于锥形瓶中,滴加2滴淀粉溶液做指示剂,溶液呈蓝色,用标准溶液滴定至终点,发生反应是,平行操作3次,平均消耗标准溶液17.05mL。根据钴元素守恒,反应的关系式是:~~~I2~,消耗的物质的量是,则25mL溶液中含的物质的量是,所取样品中含的物质的量是,则样品的纯度为=36.5%。
7.【结合消毒剂的制备考查关系式法的应用】(2025·安徽皖南八校·联考)氯可形成多种氧化物及含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。亚氯酸钠()是一种高效的消毒剂和漂白剂。Mathieson法制备亚氯酸钠的流程如图所示:
(1)已知饱和溶液在不同温度时析出的晶体情况如下表:
温度
<38℃
38~60℃
>60℃
析出晶体
分解成和NaCl
利用溶液制得晶体的操作步骤: ,38~60℃的温水洗涤,低于60℃干燥。
(2)测定(1)中获得的固体中的纯度(假设杂质不参与反应):取2.5g样品溶于水配成500mL溶液,取10mL该溶液于锥形瓶中,加入足量的KI溶液和酸化(被还原为),然后加入淀粉溶液作指示剂,用0.1000的标准液滴定锥形瓶中的溶液(),当看到 ,时测得标准液消耗的体积为20.00mL,通过计算可知的纯度为 。
【答案】(1)在不高于60℃的温度下蒸发浓缩,38~60℃范围内冷却结晶、过滤
(2)最后半滴标准液滴入后,溶液蓝色恰好褪去且30s内不恢复原色 90.5%
【解析】(1)由表中数据可知,大于60℃,NaClO2分解,且NaClO2在38-60℃时析出,故操作为在不高于60℃的温度下蒸发浓缩,38~60℃范围内冷却结晶、过滤;(2)滴定终点时的现象为最后半滴Na2S2O3标准液滴入后,溶液蓝色恰好褪去,且30s内不恢复原色;由电子得失守恒可得数量关系:NaClO2~2Ⅰ2~ 4Na2S2O3,故n(NaClO2)= n(Na2S2O3)= ×0.1000mol⋅L−1×20.00mL×10-3=0.5×10-3mol,m(NaClO2)=50×0.5×10-3mol×90.5g/mol=2.26g,纯度=。
03 考查守恒法的应用
8.(2025高三上·安徽卓越县中联盟·月考)柠檬酸亚铁晶体(FeC6H6O7·2H2O,相对分子质量为282)是一种补铁剂,该物质微溶于冷水,易溶于热水,难溶于乙醇。以硫酸亚铁、纯碱和柠檬酸为原料制备柠檬酸亚铁晶体的流程如下:
①分别称取15.200gFeSO4、28.600gNa2CO3·10H2O,各用100mL蒸馏水溶解。
②在不断搅拌下,将碳酸钠溶液缓缓地加入硫酸亚铁溶液中,静置。
③减压过滤、洗涤,得FeCO3固体。
④将上述制备的FeCO3固体和少量铁粉加入三颈烧瓶中,通过恒压漏斗逐渐向三颈烧瓶中加入适量2.0mol/L的柠檬酸(C6H8O7)溶液。边滴加液体边搅拌,并控制温度为80℃。
⑤趁热过滤,使滤液冷却至室温,加入适量无水乙醇,过滤、洗涤、干燥,得产品。
回答下列问题:
(1)称取上述制制得产品15.000g,配成250mL一定浓度的溶液,取25.00mL于锥形瓶中,再用0.0200mL-1的酸性高锰酸钾标准液滴定,经过4次滴定,每次消耗的标准液体积如下表:
次数序号
1
2
3
4
消耗KMnO4溶液体积/mL
40.02
43.58
39.98
40.00
该次实验制得的产品纯度为 。
【答案】75.2%
【分析】第2组测定误差较大,舍去,利用第1,3,4三组数据可知消耗的V(KMnO4溶液)==40.00mL,由氧化还原反应中电子守恒可知滴定反应关系式:5Fe2+~KMnO4,则n(FeC6H6O7·2H2O)=n(Fe2+)=0.0200mol/L×40.00×10-3L×5×10=0.04mol,则15.000g产品中FeC6H6O7·2H2O的质量为0.04mol×282g/mol=11.28g,则样品的纯度为×100%=75.2%。
9.(2025高三·芜湖·期末)三氯异氰尿酸()可在水中缓慢释放出HClO,是一种高效、低毒、安全的杀菌消毒漂白剂。实验室利用潮湿与反应制取,再与氰尿酸()悬浮液在20~25℃发生取代反应获得三氯异氰尿酸,实验装置(夹持装置省略)如图:
(1)三氯异氰尿酸有效氯含量测定:称取0.2000g样品,加入适量碘化钾和稀硫酸,充分反应后向溶液中滴加几滴淀粉溶液,并用溶液滴定,平均消耗溶液20.00mL。
已知:
样品有效氯
①滴定终点的现象为 。
②样品有效氯为 。
【答案】当滴入最后半滴标准液时,溶液由浅蓝色变无色,且在半分钟内不恢复 71%
【解析】①根据信息可知,三氯异氰尿酸可以和水反应生成次氯酸,次氯酸可以和碘化钾反应生成单质碘,再用溶液滴定其中的碘(滴定时的指示剂是淀粉溶液),滴定终点的现象:当滴入最后半滴标准液时,溶液由浅蓝色变无色,且在半分钟内不恢复。
②根据原子守恒、电子得失守恒可确定计量关系:~3HClO~3I2~6,则n()=,样品有效氯为。
10.碳酸铜和碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]均可溶于盐酸,转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解成氧化铜。溶解28.4 g上述混合物,消耗1 mol·L-1盐酸500 mL。煅烧等质量的上述混合物,得到氧化铜的质量是 ( )
A.35 g B.30 g C.20 g D.15 g
【答案】C
【解析】碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸,转化为氯化铜,溶解28.4 g混合物,消耗1 mol·L-1盐酸500 mL,HCl的物质的量为0.5 mol,根据氯原子守恒则CuCl2的物质的量为0.25 mol。根据铜原子守恒可知,原混合物中含有Cu的物质的量为0.25 mol,灼烧等质量的上述混合物,得到氧化铜的物质的量为0.25 mol,则m(CuO)=0.25 mol×80 g·mol-1=20 g。
04 考查差量法的应用
11.(2025高三·安徽皖江名校·联考)某实验小组向饱和Na2CO3溶液中通入,溶液中产生大量白色固体。小组同学对该白色固体的成分进行了探究。
【定量探究】
实验小组对所得的固体进行加热,并用仪器测定了固体残留率随温度变化的曲线,如下图所示。
(1)A点所得到的固体成分是 。
(2)B点所得到的固体成分的质量之比 。
【答案】 (1) (2) 71:53
【解析】(1)受热分解生成、和水,故A点所得到的固体成分是;
(2)加热时发生反应2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,A点当固体质量不变时,充分加热分解后残留率应为,则A点所得到的固体成分是Na2CO3;B点残留率为80%,设原固体100g,则B点残留固体为80g,设生成碳酸钠为xg,则
,则,解得x=,m(NaHCO3)=,m(Na2CO3)=,则
12.把氯气通入浓氨水中,会立即发生反应:3Cl2+8NH3·H2O=6NH4Cl+N2+8H2O。在标准状况下,把1.12 L Cl2、N2的混合气体(90% Cl2和10% N2,均为体积分数)通入浓氨水,实验测得逸出标准状况下的气体体积为0.672 L(其中有50% Cl2和50% N2),此反应中被氧化的NH3的质量为 ( )
A.3.4 g B.0.34 g C.1.36 g D.4.48 g
【答案】B
【解析】由反应方程式可得出每3 mol Cl2(反应气)生成1 mol N2(生成气)时,气体物质的量减少了2 mol,即体积减小44.8 L(标准状况下),这一量即为“理论差量”,而这一差量所对应的被氧化的氨的物质的量为2 mol,再从题中所给的数据可以求出“实际差量”为(1.12-0.672) L=0.448 L。即:
3Cl2~2NH3 ~ N2 ΔV
2 mol×17 g·mol-1 44.8 L
m(被氧化的NH3) 0.448 L
列出比例式:(2 mol×17 g·mol-1)∶m(被氧化的NH3)=44.8 L∶0.448 L,则m(被氧化的NH3)=0.34 g。
13.工业纯碱中常含有少量的NaCl杂质,某化学兴趣小组取m g纯碱样品与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得n g固体.则该样品中纯碱的质量分数为 ( )
A.×100% B.×100% C.×100% D.×100%
【答案】A
【解析】设碳酸钠的质量为x,则:
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O 固体质量增加
106 117 11
x(n-m) g,=,解得x= g,故该样品中纯碱的质量分数为×100%=×100%。
05 考查热重分析法
14.(2025高三·安徽江淮十校·联考)样品在气氛中受热分解过程的热重曲线如图所示,下列说法正确的是
A.P→Q过程产生的气体为纯净物 B.,
C.加热到633℃剩余的固体呈黑色 D.检验固体Q的成分可用铁氰化钾试剂
【答案】B
【分析】七水合硫酸亚铁的物质的量为,若晶体完全失去结晶水所得固体的质量为,则373℃前为晶体脱水的过程。
【详解】A.633℃后受热分解,由铁原子守恒可知,Q中和O物质的量之比为,则Q为,分解反应为:,因此,P→Q过程中产生的气体物为混合气体,A错误;
B.在FeSO4⋅7H2O→M的过程中,脱去水分子的个数为,则M为四水合硫酸亚铁;M→N过程中,脱去水分子的个数为,则N为一水合硫酸亚铁,所以,,B正确;
C.加热到633℃剩余的固体为最终产物为,呈红棕色,C错误;
D.检验中应用溶液,D错误;
15.(2025高三·安徽六安·月考)称取草酸亚铁晶体(,)加热分解,得到剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示,、两点时剩余的固体均为纯净物,其化学式为
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【解析】草酸亚铁晶体的物质的量为0.3mol,0.3mol草酸亚铁的质量为0.3mol×144g/mol=43.2g;根据铁元素守恒,加热到400℃所得固体中铁元素的质量为0.3mol×56g/mol=16.8g,则氧元素是物质的量为,所以B点的化学式为;A点固体的质量恰好为0.3mol草酸亚铁的质量,所以A点的化学式为,故选B。
1.(2025·高三·安徽皖南八校)铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素,现从铜阳极泥中回收金并制取胆矾的流程如图甲所示,并将制得的2.50g胆矾晶体加热脱水,其脱水过程的热重曲线如图乙所示。已知,下列说法正确的是
A.可通过不断升温来提高浸取1的速率
B.浸渣2的主要成分是AgCl
C.向含1mol 的溶液中加入过量Zn粉使其完全还原为Au,需消耗1.5mol Zn
D.由图乙可知1000℃以上时,最终分解产物是CuO
【答案】B
【分析】向铜阳极泥中加入硫酸和过氧化氢,将铜转化为铜离子,浸渣中加入盐酸和过氧化氢,将银转化为氯化银沉淀,将金溶解得到为溶液,向溶液中加入锌粉,将转化为金,分离得到金。
【解析】A.升高温度易分解,不利于浸取速率的提高,A错误;
B.由可知,浸渣2的主要成分是AgCl,B正确;
C.由分析可知,加入锌粉的目的是将HAuCl4转化为金,由题意可知HAuCl4为强酸,在溶液中完全电离出的氢离子也能与锌反应,则由得失电子数目守恒可知1mol HAuCl4完全反应时,消耗锌的物质的量为1mol×+1mol×=2mol,C错误;
D.样品中,根据反应前后元素的质量不变,1000℃时,0.72g固体中Cu元素的质量:,剩下的是氧元素的质量:0.72g-0.64g=0.08g,,最终分解产物为,D错误;
故选B。
2.【结合水质的测定考查关系式法的应用】化学需氧量(COD)是衡量水质的重要指标之一,COD是指在特定条件下用一种强氧化剂(如KMnO4)定量地氧化水体中的还原性物质所消耗的氧化剂的量(折算为氧化能力相当的O2质量,单位:mg·L-1)。某水样的COD测定过程如下:取100.0 mL水样,用硫酸酸化,加入10.00 mL 0.002 000 mol·L-1 KMnO4溶液,充分作用后,再加入10.00 mL 0.005 000 mol·L-1 Na2C2O4溶液。用0.002 000 mol·L-1 KMnO4溶液滴定,滴定终点时消耗6.50 mL。
已知:2Mn+5C2+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
(1)1 mol KMnO4的氧化能力与_____________g O2的氧化能力相当(作氧化剂时转移的电子数相同)。
(2)该水样的COD值是_____________mg·L-1。(写出计算过程,结果保留小数点后一位)
【答案】(1)40 (2)5.2
【解析】
由最后KMnO4溶液滴定多余的Na2C2O4溶液,可求出剩余Na2C2O4的量与水样消耗KMnO4溶液后剩余KMnO4的量,从而求出水样消耗KMnO4的量,再转化为O2的量即可算出该水样中的COD。 (1)由得失电子守恒可知,5O2~4KMnO4,则1 mol KMnO4的氧化能力与1 mol×=1.25 mol O2的氧化能力相当,即与1.25 mol×32 g·mol-1=40 g O2的氧化能力相当。(2)根据方程式可知2KMnO4~5Na2C2O4,剩余KMnO4的物质的量为0.005 mol·L-1×10×10-3 L×-6.5×10-3 L×0.002 mol·L-1=7×10-6 mol,则水样中消耗KMnO4的物质的量为0.01 L×0.002 mol·L-1-7×10-6 mol=1.3×10-5 mol,又由得失电子守恒可知,5O2~4KMnO4,则n(O2)=1.3×10-5 mol×=1.625×10-5 mol,m(O2)=1.625×10-5 mol×32 g·mol-1=5.2×10-4 g=0.52 mg,则该水样的COD值为=5.2 mg·L-1。
3. 用“间接碘量法”测定CuCl2·2H2O样品的纯度,过程如下:取0.400 0 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色CuI沉淀,滴入几滴淀粉溶液作指示剂,用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。(滴定反应为I2+2S2=S4+2I-)
(1)写出生成白色CuI沉淀的离子方程式: 。
(2)该样品中CuCl2·2H2O的质量分数为______________。
【答案】(1) 2Cu2++4I-=2CuI↓+I2 (2) 85.50%
【解析】
(1)CuCl2与过量的KI发生氧化还原反应,产生CuI、I2、KCl,反应的离子方程式为2Cu2++4I-=2CuI↓+I2。(2)根据反应方程式2Cu2++4I-=2CuI↓+I2、I2+2S2=S4+2I-可得关系式:2Cu2+~I2~2S2,n(Na2S2O3)=0.100 0 mol·L-1×0.02 L=0.002 00 mol,则n(Cu2+)=0.002 00 mol,根据Cu元素守恒,可得m(CuCl2·2H2O)=0.002 00 mol×171 g·mol-1=0.342 0 g,所以该样品中CuCl2·2H2O的质量分数为(0.342 0 g÷0.400 0 g)×100%=85.50%。
4.【结合工业产品纯度的测定考查关系式法的应用】(2025·安徽淮南·二模)三草酸合铁酸钾晶体是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。某实验小组以铁为原料制备三草酸合铁酸钾晶体的实验步骤如下:
Ⅰ.称取铁粉,加入溶液,小火加热至不再产生气泡为止,趁热过滤,得滤液。
Ⅱ.向步骤Ⅰ所得滤液中加入饱和溶液,调节为1~2,经过一系列操作得晶体。
Ⅲ.称取步骤Ⅱ所得晶体,加水溶解,控制温度,滴加一定量和氨水,过滤,热水洗涤,得沉淀。
Ⅳ.称取和,加水、加热溶解,搅拌下加入,至溶液转为绿色。趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤得晶体。
测定产品的纯度可采用高锰酸钾标准溶液滴定法。称取三草酸合铁酸钾晶体,配制成溶液,取于锥形瓶中,用标准溶液滴定,消耗标准溶液VmL,产品的纯度为 (用含m、c、v的表达式表示)。
【答案】
【解析】由得失电子守恒得关系式:,则,产品纯度。
1.(2025·安徽卷,16)(5)已知常温下和的溶解度分别为和。向饱和溶液中持续通入气体会产生晶体。实验小组进行相应探究:
实验
操作
现象
a
将匀速通入置于烧杯中的饱和溶液,持续,消耗
无明显现象
b
将饱和溶液注入充满的矿泉水瓶中,密闭,剧烈摇动矿泉水瓶,静置
矿泉水瓶变瘪,后开始有白色晶体析出
i.实验a无明显现象的原因是_______。
ii.析出的白色晶体可能同时含有和。称取晾干后的白色晶体,加热至恒重,将产生的气体依次通过足量的无水和溶液,溶液增重,则白色晶体中的质量分数为_______。
【答案】 ①. 在饱和溶液中的溶解速率小、溶解量小,且两者发生反应的速率也较小,生成的的量较少,在该溶液中没有达到过饱和状态,故不能析出晶体 ②.
【解析】(5)i.实验a无明显现象的原因是:在饱和溶液中的溶解速率小、溶解量小,且两者发生反应的速率也较小,生成的的量较少,在该溶液中没有达到过饱和状态,故不能析出晶体。
ii.析出白色晶体可能同时含有和。称取晾干后的白色晶体,加热至恒重,将产生的气体依次通过足量的无水和溶液。受热分解生成的气体中有和,而分解产生的气体中只有,无水可以吸收分解产生的,溶液可以吸收分解产生的;溶液增重,则分解产生的的质量为,其物质的量为,由分解反应可知,的物质的量为,则白色晶体中的质量为,故其质量分数为。
2.(2024·安徽卷,16) 测定铁矿石中铁含量的传统方法是,滴定法。研究小组用该方法测定质量为的某赤铁矿试样中的铁含量。
【配制溶液】
①标准溶液。
②溶液:称取溶于浓盐酸,加水至,加入少量锡粒。
【测定含量】按下图所示(加热装置路去)操作步骤进行实验。
已知:氯化铁受热易升华;室温时,可将氧化为。难以氧化;可被还原为。回答下列问题:
(5)若消耗标准溶液,则试样中的质量分数为_______(用含a、c、V的代数式表示)。
【答案】 (5)
【解析】根据方程式可得:,ag试样中Fe元素的质量为,质量分数为
3.(2024·湖南卷)亚铜配合物广泛用作催化剂。实验室制备的反应原理如下:
实验步骤如下:
分别称取和粉置于乙腈()中充分反应,回流装置图和蒸馏装置图(加热、夹持等装置略)如下:
已知:①乙腈是一种易挥发的强极性配位溶剂;
②相关物质的信息如下:
化合物
相对分子质量
327.5
371
在乙腈中颜色
无色
蓝色
合并步骤d和e所得的产物,总质量为,则总收率为_______(用百分数表示,保留一位小数)。
【答案】81.2%
【解析】的物质的量为,理论制得的质量为,总收率为。
4.(2024·黑吉辽卷)某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,设计实验方案如下:
I.向烧瓶中分别加入乙酸()、乙醇()、固体及4~6滴甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。
II.加热回流后,反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热。
III.冷却后,向烧瓶中缓慢加入饱和溶液至无逸出,分离出有机相。
IV.洗涤有机相后,加入无水,过滤。
V.蒸馏滤液,收集馏分,得无色液体,色谱检测纯度为。
回答问题:该实验乙酸乙酯的产率为_______(精确至)。
【答案】73.5%
【解析】由反应可知,乙酸与乙醇反应时,理论上可获得的乙酸乙酯的质量为0.1mol×88g/mol=8.8g,则该实验乙酸乙酯的产率为
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