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- 2021-07-05 发布
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专题2 物质的量 物质的聚集状态和溶液的配制
备考篇提纲挈领
【考情探究】
课
标
解
读
考点
物质的量 气体摩尔体积
物质的量浓度
解读
1.理解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)的含义
2.理解阿伏加德罗常数(NA)的含义
3.能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算
1.理解物质的量浓度(c)的含义
2.理解溶液中溶质的质量分数的概念,并能进行有关计算
3.掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法
考情分析
本专题的考题以中等题和难题为主。设题形式通常是选择题(选择题中一个选项)和以物质的量为中心、以守恒法为依据的计算题(主要是18题最后一小问)。选择题的常见考查方式:①与元素化合物基本概念、基本理论相结合,考查阿伏加德罗常数的具体应用;②围绕气体摩尔体积的使用条件考查气体摩尔体积的含义;③物质的量浓度与溶液中微粒数之间的换算;计算题的常见考查方式:重点考查物质的量应用于化学(离子)方程式的有关计算或物质的量浓度的有关计算
备考指导
2021年高考备考重点应关注“以元素化合物知识为载体,以物质的量为中心、以守恒法为依据的基本计算”,此类题属于“难题中的较容易题”,学生只有确保这类题的分数,才能得高分
【真题探秘】
基础篇固本夯基
【基础集训】
考点一 物质的量 气体摩尔体积
1.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.标准状况下,11.2L苯中所含C—H键数目为3NA
B.7.8gNa2S和Na2O2组成的混合物,所含阴离子总数为0.1NA
C.1molCl2发生反应时,转移的电子数一定为2NA
D.常温下,pH=2的H2SO4溶液中所含H+数目为0.01NA
答案 B
2.下列说法正确的是( )
A.反应CO2(g)+C(s)2CO(g)的ΔH<0,ΔS<0
B.钢铁水闸可用牺牲阳极或者外加电流的阴极保护法减缓其腐蚀
C.常温下,Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,欲使溶液中c(Al3+)≤1×10-6mol·L-1,需调节溶液的pH≤5
D.常温常压下,11.2LCl2与足量铁粉充分反应,转移电子数为6.02×1023
答案 B
3.建筑工地常用的NaNO2因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生如下反应:
NaNO2+ HI NO↑+ I2+ NaI+ H2O
(1)配平上述方程式。
(2)上述反应中若有1mol的还原剂被氧化,则反应中转移电子的数目是 。
(3)根据上述反应,可用试纸和生活中常见的物质进行实验以鉴别NaNO2和NaCl,可选用的物质有:①水、②碘化钾-淀粉试纸、③淀粉、④白酒、⑤食醋,下列选项合适的是 (填字母)。
A.③⑤ B.①②④ C.①②⑤ D.①②③⑤
答案 (1)2 4 2 1 2 2
(2)6.02×1023(或NA或1mol) (3)C
考点二 物质的量浓度
4.湿法炼锌产生的黄铵铁矾[(NH4)xFey(SO4)z(OH)w]渣的综合利用具有广泛前景。
为测定某黄铵铁矾样品的组成,进行下列实验:
①取一定量黄铵铁矾样品,将其溶于少量稀盐酸中,再加水稀释至250.00mL,得到溶液A。
②取25.00mL溶液A,加足量的NaOH溶液并充分加热,生成NH3224mL(标准状况),将产生的沉淀过滤、洗涤,滤液合并后加入足量的BaCl2溶液,生成白色沉淀4.66g。
③另取25.00mL溶液A,用SnCl2将Fe3+还原为Fe2+,再用HgCl2除去过量的SnCl2,最后用0.2000mol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定至终点(Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O),消耗标准溶液25.00mL。
通过计算确定样品的化学式(写出计算过程)。
答案 n(NH4+)=n(NH3)=224×10-3L22.4L·mol-1=0.01mol
n(SO42-)=n(BaSO4)=4.66g233g·mol-1=0.02mol
根据Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O
n(Fe3+)=n(Fe2+)=6n(Cr2O72-)=6×0.2000mol·L-1×25.00mL×10-3L·mL-1=0.03mol
根据电荷守恒:
n(OH-)=3n(Fe3+)+n(NH4+)-2n(SO42-)=3×0.03mol+0.01mol-2×0.02mol=0.06mol
x∶y∶z∶w=n(NH4+)∶n(Fe3+)∶n(SO42-)∶n(OH-)=
0.01mol∶0.03mol∶0.02mol∶0.06mol=
1∶3∶2∶6
黄铵铁矾的化学式为NH4Fe3(SO4)2(OH)6
5.一种测定饮料中糖类物质含量(所有糖类物质以葡萄糖计算)的方法如下:取某无色饮料20.00mL加入稀硫酸充分煮沸,冷却,加入过量氢氧化钠溶液并稀释至100.00mL。取10.00mL稀释液,加入30.00mL0.01500mol·L-1I2标准溶液,置于暗处15分钟,滴加2~3滴淀粉溶液,再用0.01200mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,共消耗Na2S2O3标准溶液25.00mL。
已知:
①I2在碱性条件下能与葡萄糖发生如下反应:
C6H12O6+I2+3NaOHC6H11O7Na+2NaI+2H2O。
②Na2S2O3与I2能发生如下反应:I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6。
(1)配制100.00mL0.01500mol·L-1I2标准溶液,所必需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。
(2)向饮料中加入稀硫酸并充分煮沸的目的是 。
(3)滴定终点的现象为 。
(4)计算该饮料中糖类物质的含量(单位:mg·mL-1)。
答案 (1)100mL容量瓶 (2)将饮料中糖类物质转化为葡萄糖(答案合理即可)
(3)溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色
(4)n(Na2S2O3)=0.01200mol·L-1×25.00mL×10-3L·mL-1=3.000×10-4mol
n(I2)剩余=n(Na2S2O3)2=1.500×10-4mol
n(I2)总=0.01500mol·L-1×30.00mL×10-3L·mL-1=4.500×10-4mol
n(I2)消耗=3.000×10-4mol
n(葡萄糖)=n(I2)消耗=3.000×10-4mol
饮料中糖类物质的含量=(3.000×10-4mol×180g·mol-1×1000mg·g-1×100.00mL10.00mL)÷20.00mL=27.00mg·mL-1
6.用草酸钾和硫酸铜在一定条件下可制得Ka[Cub(C2O4)m]·nH2O样品,测定其组成的方法如下:
Ⅰ.Cu2+含量的测定:称取1.770g样品溶于热的稀H2SO4中,用KMnO4溶液滴定除去C2O42-;将滴定后的溶液定容至500mL,取20.00mL于锥形瓶中,加入足量KI溶液,与Cu2+反应生成CuI沉淀和I2,以淀粉作指示剂,用0.01000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL。测定过程中物质的转化关系如下:Cu2+I2S4O62-。
Ⅱ.K+含量的测定:测得样品中K+的质量分数为22.03%;
Ⅲ.结晶水含量的测定:另称取1.770g样品于150℃下恒温2h至恒重,称得剩余固体的质量为1.590g。
回答下列问题:
(1)Ka[Cub(C2O4)m]·nH2O中,m=
(用含a、b的式子表示)。
(2)通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。
答案 (1)a+2b2
(2)根据实验数据可知:
n(H2O)=(1.770-1.590)g18g·mol-1=0.010mol
n(K+)=(1.770×22.03%)g39g·mol-1=0.010mol
n(Cu2+)=n(Na2S2O3)=0.01000mol·L-1×0.02L×500mL20mL=0.005mol
由电荷守恒,有n(C2O42-)=0.005mol×2+0.010mol2=0.010mol
a∶b∶m∶n=0.010∶0.005∶0.010∶0.010=2∶1∶2∶2,故该样品的化学式为K2[Cu(C2O4)2]·2H2O。
综合篇知能转换
【综合集训】
1.(2020届盐城中学学情测试一,6)用NA表示阿伏加德罗常数,以下各说法中正确的是( )
A.标准状况下,2.24L的苯中含有0.3NA个碳碳双键
B.0.1mol/LNaF溶液中,HF和F-总和为0.1NA个
C.VLamol/L的氯化铁溶液中,若Fe3+的数目为NA,则Cl-的数目大于3NA
D.常温常压下1molNO2气体与水在无氧条件下反应生成NA个NO3-
答案 C
2.(2020届仿真冲刺练一,11)下列说法正确的是( )
A.在外加电流的阴极保护法中,须将被保护的钢铁设备与直流电源的负极相连
B.反应H2S(g)+ZnO(s)H2O(g)+ZnS(s)在一定条件下可自发进行,且ΔS<0,则ΔH>0
C.常温常压下,氢氧燃料电池工作消耗2.24LO2时,转移电子的数目为0.4×6.02×1023
D.常温下,Ksp[Cu(OH)2]=2.6×10-19,pH=10的含Cu2+的溶液中,c(Cu2+)≥2.6×10-11mol·L-1
答案 A
3.(2019淮安中学阶段检测二,9)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.1molCl2与足量Fe反应,转移的电子数为3NA
B.28g乙烯和环丁烷(C4H8)混合气体中含有的碳原子数为2NA
C.标准状况下,22.4L乙醇的分子数为NA
D.1mol甲基所含电子数为10NA
答案 B
应用篇知行合一
【应用集训】
1.(2017湖南、湖北八市十二校联考,19)8.34gFeSO4·7H2O(相对分子质量:278)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)如下图所示,下列说法正确的是( )
A.温度为78℃时固体物质M的化学式为FeSO4·5H2O
B.取适量380℃时所得的样品P,隔绝空气加热至650℃得到一种固体物质Q,同时有两种无色气体生成,Q的化学式为Fe3O4
C.在隔绝空气条件下,N得到P的化学方程式为FeSO4·H2OFeSO4+H2O
D.温度为159℃时固体N的化学式为FeSO4·2H2O
答案 C
2.(2019泰州中学、宜兴中学联考,18)摩尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]是一种重要的化工原料,可用于纳米Fe3O4和草酸合铁酸钾的制备。
(1)取一定质量摩尔盐样品与过量NaOH溶液反应。
①根据生成气体的体积计算得到摩尔盐的纯度小于实际值,其原因是 。
②向所得Fe(OH)2沉淀中加入NaNO2溶液,可制得纳米Fe3O4同时产生NO。该反应的离子方程式为 。
(2)摩尔盐经氧化后与KOH与H2C2O4反应可得到草酸合铁酸钾[KaFeb(C2O4)c·dH2O],其中Fe元素的化合价为+3。
①已知25℃,H2C2O4的电离常数Ka1=5.6×10-2,Ka2=5.4×10-5。pH=4的H2C2O4溶液中c(C2O42-)∶c(HC2O4-)= 。
②为了确定草酸合铁酸钾的组成,准确称取4.910g样品在氮气氛围下加热,固体样品的剩余质量随温度的变化如图所示。
已知:
a.120℃时已完全失去结晶水。
b.200~580℃分解产生的CO和CO2恢复至标准状况下体积为1.008L。
c.580℃以上残留固体为FeO和K2CO3的混合物。
根据以上实验数据计算草酸合铁酸钾中的n(Fe3+)∶n(C2O42-)(写出计算过程)。
答案 (1)①氨气极易溶于水,溶液中有部分氨气没有逸出
②3Fe(OH)2+2NO2-Fe3O4+2NO↑+2OH-+2H2O
(2)①0.54
②n(CO)+n(CO2)=1.008L22.4L·mol-1=4.5×10-2mol
根据原子守恒得:
2n(C2O42-)=n(K2CO3)+n(CO)+n(CO2)=n(K2CO3)+4.5×10-2mol
根据已知信息c可得:
n(Fe3+)×72g·mol-1+12n(K+)×138g·mol-1=2.79g
由电荷守恒可得:
3n(Fe3+)+n(K+)=2n(C2O42-)=12n(K+)+4.5×10-2mol
解得:n(Fe3+)=1×10-2mol
n(K+)=3×10-2mol
n(C2O42-)=3×10-2mol
n(Fe3+)∶n(C2O42-)=(1×10-2mol)∶(3×10-2mol)=1∶3
【五年高考】
考点一 物质的量 气体摩尔体积
1.(2016江苏单科,7,2分)下列说法正确的是( )
A.氢氧燃料电池工作时,H2在负极上失去电子
B.0.1mol·L-1Na2CO3溶液加热后,溶液的pH减小
C.常温常压下,22.4LCl2中含有的分子数为6.02×1023个
D.室温下,稀释0.1mol·L-1CH3COOH溶液,溶液的导电能力增强
答案 A
2.(2015江苏单科,11,4分)下列说法正确的是( )
A.若H2O2分解产生1molO2,理论上转移的电子数约为4×6.02×1023
B.室温下,pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,溶液pH>7
C.钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀
D.一定条件下反应N2+3H22NH3达到平衡时,3v正(H2)=2v逆(NH3)
答案 C
3.(2019课标Ⅱ,8,6分)已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.3g3He含有的中子数为1NA
B.1L0.1mol·L-1磷酸钠溶液含有的PO43-数目为0.1NA
C.1molK2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA
D.48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
答案 B
4.(2017课标Ⅲ,10,6分)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.0.1mol的11B中,含有0.6NA个中子
B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个H+
C.2.24L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子
D.密闭容器中1molPCl3与1molCl2反应制备PCl5(g),增加2NA个P—Cl键
答案 A
考点二 物质的量浓度
5.[2018江苏单科,18(3),8分]碱式硫酸铝溶液可用于烟气脱硫。室温下向一定浓度的硫酸铝溶液中加入一定量的碳酸钙粉末,反应后经过滤得到碱式硫酸铝溶液,反应方程式为
(2-x)Al2(SO4)3+3xCaCO3+3xH2O2[(1-x)Al2(SO4)3· xAl(OH)3]+3xCaSO4↓+3xCO2↑
生成物(1-x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中x值的大小影响碱式硫酸铝溶液的脱硫效率。
(3)通过测定碱式硫酸铝溶液中相关离子的浓度确定x的值,测定方法如下:
①取碱式硫酸铝溶液25.00mL,加入盐酸酸化的过量BaCl2溶液充分反应,静置后过滤、洗涤,干燥至恒重,得固体2.3300g。
②取碱式硫酸铝溶液2.50mL,稀释至25mL,加入0.1000mol·L-1EDTA标准溶液25.00mL,调节溶液pH约为4.2,煮沸,冷却后用0.08000mol·L-1CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点,消耗CuSO4标准溶液20.00mL(已知Al3+、Cu2+与EDTA反应的化学计量比均为1∶1)。
计算(1-x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中的x值(写出计算过程)。
答案 (3)25mL溶液中:
n(SO42-)=n(BaSO4)=2.3300g233g·mol-1=0.0100mol
2.5mL溶液中
n(Al3+)=n(EDTA)-n(Cu2+)=
0.1000mol·L-1×25.00mL×10-3L·mL-1-0.08000mol·L-1×20.00mL×10-3L·mL-1=
9.000×10-4mol
25mL溶液中:n(Al3+)=9.000×10-3mol
1mol(1-x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中
n(Al3+)=(2-x)mol;n(SO42-)=3(1-x)mol
n(Al3+)n(SO42-)=2-x3(1-x)=9.000×10-3mol0.0100mol
x=0.41
6.[2017江苏单科,18(2),8分]碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。
(2)碱式氯化铜有多种组成,可表示为Cua(OH)bClc·xH2O。为测定某碱式氯化铜的组成,进行下列实验:①称取样品1.1160g,用少量稀HNO3溶解后配成100.00mL溶液A;②取25.00mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,得AgCl0.1722g;③另取25.00mL溶液A,调节pH4~5,用浓度为0.08000mol·L-1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定Cu2+(离子方程式为Cu2++H2Y2-CuY2-+2H+),滴定至终点,消耗标准溶液30.00mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。
答案 (2)n(Cl-)=n(AgCl)×100.00mL25.00mL=0.1722g143.5g·mol-1×100.00mL25.00mL=4.800×10-3mol
n(Cu2+)=n(EDTA)×100.00mL25.00mL=0.08000mol·L-1×30.00mL×10-3L·mL-1×100.00mL25.00mL=9.600×10-3mol
n(OH-)=2n(Cu2+)-n(Cl-)=2×9.600×10-3mol-4.800×10-3mol=1.440×10-2mol
m(Cl-)=4.800×10-3mol×35.5g·mol-1=0.1704g
m(Cu2+)=9.600×10-3mol×64g·mol-1=0.6144g
m(OH-)=1.440×10-2mol×17g·mol-1=0.2448g
n(H2O)=1.1160g-0.1704g-0.6144g-0.2448g18g·mol-1=4.800×10-3mol
a∶b∶c∶x=n(Cu2+)∶n(OH-)∶n(Cl-)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1
化学式为Cu2(OH)3Cl·H2O
教师专用题组
考点一 物质的量 气体摩尔体积
1.(2014江苏单科,6,2分)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1.6g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA
B.0.1mol丙烯酸中含有双键的数目为0.1NA
C.标准状况下,11.2L苯中含有分子的数目为0.5NA
D.在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1mol氧气,转移电子的数目为0.4NA
答案 A
2.(2013江苏单科,7,2分)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1L1mol·L-1的NaClO溶液中含有ClO-的数目为NA
B.78g苯含有CC键的数目为3NA
C.常温常压下,14g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA
D.标准状况下,6.72LNO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA
答案 C
3.(2012江苏单科,8,2分)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,0.1molCl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA
B.常温常压下,18gH2O中含有的原子总数为3NA
C.标准状况下,11.2LCH3CH2OH中含有的分子数目为0.5NA
D.常温常压下,2.24LCO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA
答案 B
4.(2011江苏单科,8,2分)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.1mol甲醇中含有C—H键的数目为4NA
B.25℃,pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA
C.标准状况下,2.24L己烷含有分子的数目为0.1NA
D.常温常压下,Na2O2与足量H2O反应,共生成0.2molO2,转移电子的数目为0.4NA
答案 D
5.(2017课标Ⅱ,8,6分)阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是( )
A.1L0.1mol·L-1NH4Cl溶液中,NH4+的数量为0.1NA
B.2.4gMg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1NA
C.标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2NA
D.0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2NA
答案 D
6.(2016课标Ⅰ,8,6分)设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是( )
A.14g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA
B.1molN2与4molH2反应生成的NH3分子数为2NA
C.1molFe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA
D.标准状况下,2.24LCCl4含有的共价键数为0.4NA
答案 A
7.(2015课标Ⅰ,8,6分)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NA
B.2L0.5mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA
C.过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA
D.密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,产物的分子数为2NA
答案 C
8.(2015课标Ⅱ,10,6分)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.60g丙醇中存在的共价键总数为10NA
B.1L0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO3-和CO32-离子数之和为0.1NA
C.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23g钠充分燃烧时转移电子数为1NA
D.235g核素 92235U发生裂变反应:92235U+01n 3890Sr+54136Xe+1001n,净产生的中子(01n)数为10NA
答案 C
9.(2015课标Ⅰ,9,6分)乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途,其结构式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品,则甲醛与氨的物质的量之比应为( )
A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.2∶1
答案 C
考点二 物质的量浓度
10.(2010江苏单科,5,2分)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.常温下,1L0.1mol·L-1的NH4NO3溶液中氮原子数为0.2NA
B.1mol羟基中电子数为10NA
C.在反应KIO3+6HIKI+3I2+3H2O中,每生成3molI2转移的电子数为6NA
D.常温常压下,22.4L乙烯中C—H键数为4NA
答案 A
11.(2019天津理综,4,6分)下列实验操作或装置能达到目的的是 ( )
A
B
C
D
混合浓硫酸和乙醇
配制一定浓度的溶液
收集NO2气体
证明乙炔可使溴水褪色
答案 B
12.(2016浙江理综,8,6分)下列叙述不正确的是( )
A.钾、钠、镁等活泼金属着火时,不能用泡沫灭火器灭火
B.探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时,若先将两种溶液混合并计时,再用水浴加热至设定温度,则测得的反应速率偏高
C.蒸馏完毕后,应先停止加热,待装置冷却后,停止通水,再拆卸蒸馏装置
D.为准确配制一定物质的量浓度的溶液,定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线时,改用滴管滴加蒸馏水至刻度线
答案 B
13.(2017天津理综,9,18分)用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I-),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。
Ⅰ.准备标准溶液
a.准确称取AgNO3基准物4.2468g(0.0250mol)后,配制成250mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。
b.配制并标定100mL0.1000mol·L-1NH4SCN标准溶液,备用。
Ⅱ.滴定的主要步骤
a.取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中。
b.加入25.00mL0.1000mol·L-1AgNO3溶液(过量),使I-完全转化为AgI沉淀。
c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。
d.用0.1000mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定。
e.重复上述操作两次。三次测定数据如下表:
实验序号
1
2
3
消耗NH4SCN标准溶液体积/mL
10.24
10.02
9.98
f.数据处理。
回答下列问题:
(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有 。
(2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是 。
(3)滴定应在pH<0.5的条件下进行,其原因是 。
(4)b和c两步操作是否可以颠倒 ,说明理由
。
(5)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为 mL,测得c(I-)= mol·L-1。
(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为 。
(7)判断下列操作对c(I-)测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
①若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果 。
②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果 。
答案 (18分)(1)250mL(棕色)容量瓶、胶头滴管
(2)避免AgNO3见光分解
(3)防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解)
(4)否(或不能) 若颠倒,Fe3+与I-反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点
(5)10.00 0.0600
(6)用NH4SCN标准溶液进行润洗
(7)①偏高 ②偏高
14.(2016课标Ⅰ,27,15分)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4-(绿色)、Cr2O72-(橙红色)、CrO42-(黄色)等形式存在。Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体。回答下列问题:
(1)Cr3+与Al3+的化学性质相似。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,可观察到的现象是 。
(2)CrO42-和Cr2O72-在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0mol·L-1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72-)随c(H+)的变化如图所示。
①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应 。
②由图可知,溶液酸性增大,CrO42-的平衡转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为 。
③升高温度,溶液中CrO42-的平衡转化率减小,则该反应的ΔH 0(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl-,利用Ag+与CrO42-生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中Cl-恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10-5mol·L-1)时,溶液中c(Ag+)为 mol·L-1,此时溶液中c(CrO42-)等于 mol·L-1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和2.0×10-10)
(4)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O72-还原成Cr3+,该反应的离子方程式为
。
答案 (1)蓝紫色溶液变浅,同时有灰蓝色沉淀生成,然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液
(2)①2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O
②增大 1.0×1014
③小于
(3)2.0×10-5 5.0×10-3
(4)Cr2O72-+3HSO3-+5H+2Cr3++3SO42-+4H2O
【三年模拟】
一、选择题(每题2分,共10分)
1.(2020届仿真冲刺练四,10)下列说法正确的是( )
A.反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)在一定条件下能自发进行,该反应一定为放热反应
B.可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法延缓钢铁水闸的腐蚀
C.Na2O2与水反应产生1molO2,理论上转移的电子数目约为4×6.02×1023
D.保持温度不变,向稀氨水中缓慢通入CO2,溶液中c(OH-)c(NH3·H2O)的值增大
答案 B
2.(2020届盐城中学学情测试一,18)对于1LHNO3和H2SO4的混合溶液,若HNO3和H2SO4物质的量浓度存在如下关系:c(H2SO4)+c(HNO3)=1.2mol·L-1。则理论上最多能溶解铜的物质的量为( )
A.0.80mol B.0.72mol
C.0.45mol D.0.40mol
答案 B
3.(2019江苏四校调研,5)用下列实验装置进行相应实验,不能达到实验目的的是( )
A.实验Ⅰ:配制100mL0.100mol·L-1稀硫酸
B.实验Ⅱ:比较KMnO4、Cl2、I2的氧化性强弱
C.实验Ⅲ:制取并观察Fe(OH)2沉淀
D.实验Ⅳ:NO2尾气处理
答案 A
4.(2019南京、盐城一模,10)下列说法错误的是( )
A.自发反应CaC2(s)+N2(g)CaCN2(s)+C(s)的ΔH<0
B.海上石油钢铁钻井平台可用外加电流的阴极保护法以防腐
C.H2O2催化分解每产生1molO2,转移电子的数目为2×6.02×1023
D.25℃时,加水稀释0.1mol·L-1NH4Cl溶液,溶液中c(NH4+)c(H+)·c(NH3·H2O)不断增大
答案 D
5.(2019苏锡常镇一模,10)下列说法正确的是( )
A.甲醇燃料电池工作时,甲醇得到电子,发生还原反应
B.室温下,稀释0.1mol·L-1氨水,c(H+)·c(NH3·H2O)的值减小
C.将1molCl2通入水中,HClO、Cl-、ClO-粒子数之和为2×6.02×1023
D.SiO2(s)+2C(s)Si(s)+2CO(g)在常温下不能自发进行,则该反应的ΔH<0
答案 B
二、非选择题(共50分)
6.[2020届南通通州学情调研一,19(1)(2)](4分)工业上用已清洗并充分除锈的废铁制备活性Fe3O4,流程如下:
(1)在合成池里生成Fe3O4的离子方程式为 。
(2)在反应池中几乎没有气体产生,根据流程可知,配料中心很可能控制混合物中的Fe2O3与Fe物质的量之比接近: 。
答案 (1)Fe2++2Fe3++8OH-Fe3O4↓+4H2O (2)4∶1
7.[2020届扬州中学开学测试,19(1)](4分)CO2的资源化对于构建低碳社会具有重要意义。
(1)在太阳能的作用下,缺铁氧化物(如Fe0.9O)能分解CO2,其过程如下图所示。过程①的化学方程式是 。在过程②中每产生1molO2,转移电子 mol。
答案 (1)10Fe0.9O+CO23Fe3O4+C 4
8.[2020届南通通州学情调研一,18(3)](4分)KMnO4是实验室常用的氧化剂,可用作水处理剂、化学定量测定等。
(3)为测定某物质A(aNa2SO3·bNa2SO4·xH2O)的组成,进行下列实验:
①取27.80gA溶于水配成100.00mL溶液;
②取10.00mL溶液,用浓度为0.1500mol·L-1的KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液40.00mL;
③向②的混合溶液中加入足量的氯化钡溶液,将沉淀充分洗涤烘干后称量,质量为4.660g。
通过计算确定A的化学式(写出计算过程)。
答案 (3)n(SO32-)=52n(KMnO4)=52×0.1500mol·L-1×0.040L=0.0150mol
n(BaSO4)=n(SO42-)=4.660g233g·mol-1=0.0200mol
n(Na2SO4)=0.0200mol-0.0150mol=0.0050mol
n(H2O)=(27.80g×10.00mL100.00mL-0.015mol×126g·mol-1-0.005mol×142g·mol-1)÷18g·mol-1=0.010mol
n(Na2SO3)∶n(Na2SO4)∶n(H2O)=0.015mol∶0.005mol∶0.010mol=3∶1∶2
化学式为3Na2SO3·Na2SO4·2H2O
9.[2020届仿真冲刺练二,18(4)](6分)(4)为测定xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O的组成,进行如下实验:
①准确称取7.54g样品与过量的肼溶液(N2H4·H2O)充分反应,共收集到1.12LN2和CO2混合气体(已换算成标准状况)。②另取等质量的样品充分灼烧,冷却后称得残留固体NiO的质量为4.5g。
通过计算确定xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O的化学式(写出计算过程)。
答案 (4)n(CO2)+n(N2)=1.12L22.4L·mol-1=0.05mol;
n(NiO)=4.5g75g·mol-1=0.06mol;
设7.54g样品中含有NiCO3、Ni(OH)2的物质的量分别为a、b,则a+a+b2=0.05mol,a+b=0.06mol,解得a=0.02mol、b=0.04mol;
7.54g样品中含有结晶水的物质的量:
n(H2O)=(7.54g-0.02mol×119g·mol-1-0.04mol×93g·mol-1)÷18g·mol-1=0.08mol;
n(NiCO3)∶n[Ni(OH)2]∶n(H2O)=0.02mol∶0.04mol∶0.08mol=1∶2∶4,故该样品的化学式为NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O。
10.(2020届南通调研,21)(12分)氧化还原反应在含氯物质的制取、含量测定等方面有重要的作用。
(1)将一定量的氯气通入过量NaOH溶液中,由于副反应的存在,溶液中同时存在Cl-、ClO-和ClO3-。若Cl-、ClO-和ClO3-的物质的量分别为amol、bmol和cmol,根据得失电子守恒可知a、b、c之间一定存在的等量关系是 。
(2)工业次氯酸钠溶液中含有氯酸钠会影响产品质量。测定次氯酸钠样品中的氯酸钠含量的过程如下:
步骤Ⅰ:取10.00mL碱性NaClO溶液试样,加入过量H2O2溶液,将ClO-完全还原成Cl-(ClO3-在该条件不与H2O2反应),加热煮沸,冷却至室温,加入硫酸至酸性。
步骤Ⅱ:向步骤Ⅰ所得溶液中加入0.1000mol·L-1硫酸亚铁溶液30.00mL,充分反应后,用0.01000mol·L-1酸性K2Cr2O7溶液滴定至终点,消耗该溶液20.00mL。
已知步骤Ⅱ中涉及的相关反应为:ClO3-Cl-,Cr2O72-Cr3+。
则碱性NaClO溶液试样中所含NaClO3的物质的量浓度为 mol·L-1。
(3)NaClO2广泛用于造纸工业、污水处理等,可由ClO2为原料反应制得。某溶液X中同时含有ClO2和NaClO2,为测定其中ClO2-的浓度,现进行如下实验:
步骤1:量取25.00mL溶液X,调节溶液的pH为8.0,加入足量的KI晶体(发生反应:2ClO2+2I-2ClO2-+I2)。滴入2滴淀粉溶液,滴加0.02000mol·L-1Na2S2O3溶液(发生反应:2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI)。恰好完全反应时,消耗Na2S2O3溶液12.50mL。
步骤2:调节上述反应后溶液的pH为1.0(发生反应:ClO2-+4H++4I-Cl-+2I2+2H2O),滴加0.2500mol·L-1Na2S2O3溶液。恰好完全反应时,消耗Na2S2O3溶液40.00mL。
请计算溶液X中ClO2-的物质的量浓度(写出计算过程)。
答案 (1)a=b+5c(2分)
(2)0.03000(4分)
(3)由2ClO2+2I-2ClO2-+I2和2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI得:2ClO2-~I2~2Na2S2O3
n(ClO2-)生=0.02000mol·L-1×0.0125L=2.5×10-4mol(2分)
由ClO2-+4H++4I-Cl-+2I2+2H2O和2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI得:ClO2-~2I2~4Na2S2O3
n(ClO2-)总=14×0.2500mol·L-1×0.040L=2.5×10-3mol(2分)
原水样中n(ClO2-)原=n(ClO2-)总-n(ClO2-)生=2.5×10-3mol-2.5×10-4mol=2.25×10-3mol
c(ClO2-)=2.25×10-3mol0.025L=0.09mol·L-1(2分)
11.[2019江苏四校调研,18(3)(4)](8分)间接碘量法测定胆矾中铜质量分数的原理和方法如下:在弱酸性条件下,胆矾中Cu2+与I-作用定量析出I2,I2溶于过量的KI溶液中,析出I2可用Na2S2O3标准溶液滴定。发生的反应分别为:
2Cu2++4I-2CuI↓+I2,2S2O32-+I3-S4O62-+3I-。
步骤1:准确称取5.000g胆矾试样,置于250mL碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中,加50mL蒸馏水、5mL3mol·L-1H2SO4溶液,再加入足量的10%KI溶液,摇匀。盖上碘量瓶瓶盖,置于暗处5min,充分反应后,加入1~2mL0.5%的淀粉溶液,用Na2S2O3标准溶液滴定到蓝色褪去时,共用去16.25mL标准溶液。
步骤2:用K2Cr2O7作基准物质标定Na2S2O3标准溶液:准确称取1.470gK2Cr2O7,配成100mL标准溶液,然后加入过量KI,在酸溶液中用Na2S2O3标准溶液滴定至终点,共用去Na2S2O3标准溶液25.00mL。
已知:Cr2O72-+I-+H+——Cr3++I2+H2O(未配平)
(3)通过计算确定胆矾中铜的质量分数(写出计算过程)。
(4)若胆矾试样含少量Fe2(SO4)3,则测定的铜的质量分数 (填“增大”“不变”或“减小”)。
答案 (3)由得失电子守恒可知步骤2中存在关系式:
K2Cr2O7~6Na2S2O3~3I2
n(K2Cr2O7)=1.470g294g·mol-1=0.005mol
n(Na2S2O3)=0.030mol
c(Na2S2O3)=0.030mol0.025L=1.200mol·L-1
2Cu2+~I2~I3-~2S2O32-
n(Na2S2O3)=1.200mol·L-1×16.25×10-3L=1.95×10-2mol
n(Cu2+)=1.95×10-2mol
w(Cu)=1.95×10-2mol×64g·mol-15.000g×100%=24.96%
(4)增大
12.(2018十套模拟之扬州中学卷,18)(12分)化合物A[KxFe(C2O4)y·zH2O,其中铁元素为+3价]是一种重要的光化学试剂。
(1)制备化合物A的实验流程如下:
①上述流程中,检验“过滤”后的固体已洗涤干净的方法是 。
②上述流程“操作X”中加入H2O2的目的是 。
(2)测定化合物A的化学式的实验步骤如下:
a.准确称取A样品4.91g,干燥脱水至恒重,残留物质的质量为4.37g;
b.将步骤a所得固体溶于水,加入还原铁粉0.28g,恰好完全反应;
c.另取A样品4.91g置于锥形瓶中,加入足量的3mol·L-1的H2SO4溶液和适量蒸馏水,再加入0.50mol·L-1的KMnO4溶液24.0mL,微热,恰好完全反应:
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO42MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O
通过计算填空:
①4.91gA样品中含结晶水的物质的量为 。
②A样品中n(Fe3+)n(C2O42-)= 。
③A的化学式为 。
答案 (1)①取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀,说明已洗涤干净
②把Fe2+全部氧化成Fe3+
(2)①0.03mol ②1∶3 ③K3Fe(C2O4)3·3H2O